[發(fā)明專利]一種新型電容信號位置傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010255404.0
• 申請日: 2020-04-02
• 公開（公告）號: CN111426336A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉雙春;劉全喜;魏肅;柴智;黃志強
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門芯陽科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/24
• 分類號: G01D5/24
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35234
• 代理人: 張積峰

本發(fā)明涉及電熨斗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型電容信號位置傳感器，包括上蓋、及與上蓋配合構(gòu)成密封腔體的下蓋，下蓋上固定設(shè)有至少三根相互絕緣的金屬導(dǎo)針，腔體內(nèi)設(shè)有一個可隨著腔體傾斜而自由滾動的金屬球和液體介質(zhì)，金屬球在腔體內(nèi)滾動時與其中一根金屬導(dǎo)針非可靠接觸，液體介質(zhì)用于增大金屬球和金屬導(dǎo)針非可靠接觸時的電容量。本發(fā)明提供的一種新型電容信號位置傳感器，相較于空氣介質(zhì)的傳感器增大了金屬球與其非可靠接觸的金屬導(dǎo)針之間的電容量，增加了電容量的變化比例，進而提高了傳感器的信號強度和傳感器的可靠性；同時結(jié)構(gòu)簡單，較現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器節(jié)省了生產(chǎn)成本，簡化了傳感器的組裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熨斗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型電容信號位置傳感器。

背景技術(shù)

電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置，它本身就是一種可變電容器。由于這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，動態(tài)響應(yīng)好，靈敏度高，分辨率高，能實現(xiàn)非接觸測量等特點，因而被廣泛應(yīng)用于位移、加速度、振動、壓力、壓差、液位、等分含量等檢測領(lǐng)域。目前的電容式傳感器通常由外殼、以及安裝于外殼內(nèi)的感應(yīng)極板、固定結(jié)構(gòu)和檢測芯片構(gòu)成。其中，感應(yīng)極板通常是單獨制造的，其對生產(chǎn)設(shè)備的精度要求很高，否則很容易造成感應(yīng)極板的大小不一，進而影響測量精度；另外，在將感應(yīng)極板、固定結(jié)構(gòu)、檢測芯片等組件組裝起來時，其對安裝的精度同樣要求很高，這對生產(chǎn)設(shè)備提出了很高的要求，且組裝費時。

因此，為了解決上述現(xiàn)有的電容式傳感器的制備復(fù)雜、精度低、小型化的難度大的缺點，本公司申請的一篇申請?zhí)枮?01210422577.2的發(fā)明專利，提出了一種電容式傳感器的感應(yīng)裝置，包括上蓋、與上蓋配合的印刷電路板、以及位于上蓋與印刷電路板構(gòu)成的空腔內(nèi)的三顆金屬球，將印刷電路板固定于上蓋上即組成一個完成的電容式傳感器的感應(yīng)裝置。

但上述專利中，傳感器需要印刷電路板、上蓋、下蓋、導(dǎo)針及若干金屬球經(jīng)過多道組件才能完成，并且由于提及限制，由金屬球之間引起的電容量變化量較小，且在實際使用過程中容易受到外界環(huán)境的干擾。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中電容式傳感器的組裝工序復(fù)雜、電容變化量小的不足，本發(fā)明提供的一種新型電容信號位置傳感器可以提高傳感器的電容變化量比例，從而提高信號強度，并簡化組件結(jié)構(gòu)和工序，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明提供的一種新型電容信號位置傳感器，包括上蓋、及與所述上蓋配合構(gòu)成密封腔體的下蓋，所述下蓋上固定設(shè)有至少三根相互絕緣的金屬導(dǎo)針，所述腔體內(nèi)設(shè)有一個可隨著所述腔體傾斜而自由滾動的金屬球和液體介質(zhì)，所述金屬球在所述腔體內(nèi)滾動時與其中一個所述金屬導(dǎo)針非可靠接觸，所述液體介質(zhì)用于增大所述金屬球和所述金屬導(dǎo)針非可靠接觸時的電容量。

進一步地，所述金屬導(dǎo)針包括第一金屬導(dǎo)針、第二金屬導(dǎo)針和第三金屬導(dǎo)針，所述第一金屬導(dǎo)針與所述下蓋固定連接且電性導(dǎo)通。

進一步地，所述第二金屬導(dǎo)針和所述第三金屬導(dǎo)針與所述下蓋絕緣連接且相對所述下蓋兩側(cè)均有伸出。

進一步地，所述第一金屬導(dǎo)針、所述第二金屬導(dǎo)針和所述第三金屬導(dǎo)針分別與測量電路相連接，用以讀取所述金屬球與其相非可靠接觸的所述金屬導(dǎo)針之間的電容量。

進一步地，所述上蓋與所述下蓋熔接固定連接，所述上蓋內(nèi)腔一端的寬度大于另一端的寬度，以使所述傳感器在側(cè)放時所述金屬球的位置與所述傳感器平放時的位置相同。

進一步地，所述上蓋內(nèi)腔的高度大于所述金屬球的直徑，所述上蓋內(nèi)腔最窄處大于所述金屬球的直徑。

進一步地，所述液體介質(zhì)為水、丙三醇和乙二醇的混合溶液。

進一步地，所述上蓋和所述下蓋的材質(zhì)為鋼、銅、鋁或鐵。

進一步地，所述金屬導(dǎo)針的材質(zhì)為鋼、銅、鋁或鐵。

進一步地，所述金屬球的材質(zhì)為鋼、銅、鋁或鐵。