[發明專利]微型重力開關

無效

• 申請號: 201110303582.7
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102427356A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 馬鐵華;祖靜;裴東興;麻海霞;張浩茹;張瑜;沈大偉;李新娥;靳鴻;崔春生;尤文斌
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: H03K17/975
• 分類號: H03K17/975
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 傅權;趙水茂

一.技術領域

本發明公開的微型重力開關屬微型倒置開關技術領域，具體涉及的是一種由重力控制的電子開關電路構成的重力式電子倒置開關。?

二.背景技術

重力倒置開關是對倒置或方向敏感的系統中的一種裝置。本發明所涉及的重力倒置開關是利用重力方向的變化來提供開關信號的，由于其具有微體積、微功耗、可靠性高等特點，這種重力倒置開關的應用范圍非常廣泛，既可作為軍品使用，也可作民品使用。適用于一些對重力方向敏感，要求體積小，功耗低，可靠性高的裝置或儀器使用。?

三.發明內容

本發明的目的是：向社會提供這種微型重力開關的技術方案，該技術方案的重力倒置開關利用重力作用的變化提供開關信號，由于具有微體積、微功耗、可靠性高等特點，這種重力倒置開關的應用范圍非常廣泛，適用于那些對重力方向敏感的裝置或儀器使用，既可作為軍品使用，也可作民品使用。?

本發明的技術方案是這樣的：這種微型重力開關，包括微型殼體及殼體內的重力開關結構，技術特點在于：該重力開關結構是重力控制的電子微型開關，由重力控制的活動件控制的電子開關電路組成。所述的電子開關電路包括有RC振蕩電路、延時觸發電路等。?

根據以上所述的微型重力開關，技術特點還有：所述的重力控制的活動件是敏感式RC振蕩電路的重力式可變電容的活動導電極板。所述的重力控制的活動件是重力控制的重力式可變電容的活動導電極板，該重力式可變電容是敏感式RC振蕩電路中的電容之一。?

根據以上所述的微型重力開關，技術特點還有：所述的敏感式RC振蕩電路是由該電路中重力控制的活動導電極板的重力式可變電容、基礎電容、電阻和門電路構成的RC振蕩電路。所述的重力式可變電容、基礎電容構成敏感式RC振蕩電路的電容C。?

根據以上所述的微型重力開關，技術特點還有：所述的重力式可變電容C_x?由相同的兩塊固定極板和一塊活動導電極板構成，當重力式可變電容正立時有1/C_x＝1/C₁+1/C₂，或C_x＝C₁C₂/(C₁+C₂)＝εS/2d，其中：ε為所充氣體的相對介電常數，S為每塊固定極板面積，C₁為固定極板1和活動導電極板間電容，C₂為固定極板2和活動導電極板間電容，d為固定極板與活動導電極板間的距離。所述的微體積重力式可變電容C_x的結構請見圖3，包括有密封殼體6，密封殼體殼頂端面內壁固定有兩個不相接觸的固定極板1、2，密封殼體上設有分別連接固定極板的極板引線4、5，密封殼體內設有活動導電極板3。重力式可變電容C_x的固定極板與活動導電極板間的距離d為變數，當重力式可變電容正常放置時，d有最大值，當完全倒置(旋轉180°)后固定極板與活動導電極板可重疊一起(如圖7)，d有最小值0。?

根據以上所述的微型重力開關，技術特點還有：所述的重力控制的活動件控制的電子開關電路由敏感RC振蕩電路及其后續的延時觸發電路組成，延時觸發電路在計數滿并達到設定的延遲時間后輸出高電平開關信號，該電子開關電路采用4060計數器集成芯片構成。所述的4060是一款集振蕩器與計數器為一體的集成芯片(見圖1)。延時觸發電路或者采用其它具有計數功能的芯片也是可以的。?

根據以上所述的微型重力開關，技術特點還有：所述的4060計數器集成芯片需外接RC選頻網絡或外部晶振，在本發明中選擇采用外接RC選頻網絡。所述的外接RC選頻網絡是由重力式可變電容C_x、基礎電容C、電阻R構成的RC振蕩電路部分，該振蕩電路產生的頻率f_RC公式如下：f_RC＝1/2.5RC_t，C_t＝C_XC/(C?_X+C)，其中：C_t為重力式可變電容C_x、基礎電容C的串聯電容。?