專利名稱：無游絲的指針式儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儀表，特別涉及一種無游絲的雙線圈指針式儀表。
背景技術(shù)：
目前，使用的雙線圈指針式儀表，經(jīng)測(cè)量所得到的脈沖信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的線束送到儀表內(nèi)，雙線圈指針式儀表將輸入的脈沖信號(hào)經(jīng)過處理，輸出兩路模擬電流，送往定子的兩個(gè)線圈A、B，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到指定位置，如圖1所示，線圈A、B在空間位置正交，而轉(zhuǎn)子2與指針1做成一體，轉(zhuǎn)子2位于空間的中心，轉(zhuǎn)子2包括有一永久磁鐵22及其上豎立的轉(zhuǎn)軸21構(gòu)成，其電路圖及電路結(jié)構(gòu)原理圖如圖2、圖3、圖4所示，其工作原理是如兩個(gè)線圈A、B分別通入相位差為90°正弦交流電流，將產(chǎn)生兩個(gè)正弦交變磁場(chǎng)，因?yàn)閮蓚€(gè)線圈A、B在空間互為垂直分布，同時(shí)兩個(gè)正弦電流的相位差為90°，所以它們的合成磁場(chǎng)將是大小不變的，只是方向隨時(shí)間變化，即時(shí)間上的電角度垂直的兩路電流通入空間位置上垂直的兩個(gè)線圈必將產(chǎn)生大小不變的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。為了磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度的精確，定子磁路完全在空氣中，這樣避免了通常使用的鐵磁材料的非線性。
兩路電流分別為iA＝Im·SinθiB＝Im·Cosθ而磁動(dòng)勢(shì)F＝i·N磁通量φ＝f(F)＝f(i·N)所以φAm＝φBm＝φm∝I·NφA＝φm·SinθφB＝φm·Cosθ因兩個(gè)線圈的參數(shù)相同，所以兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等而相位相差為90度，合成一個(gè)大小不變(φm)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
如兩個(gè)線圈的電流在滿足正余弦關(guān)系下保持不變，合成磁場(chǎng)方向也穩(wěn)定指向空間某一角度，為了使指針1回0，現(xiàn)有的儀表是安設(shè)回0游絲，而游絲的存在會(huì)帶來兩個(gè)不利的影響；首先是游絲的反力矩會(huì)使定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)不重合，它對(duì)儀表指示精度的影響是與磁場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)的，原材料的磁場(chǎng)強(qiáng)度差異以及使用中磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化都會(huì)降低儀表的精度；其次是游絲本身也有非線性，在現(xiàn)行的生產(chǎn)方式中，出廠前，游絲對(duì)指示精度的影響是由微控制器進(jìn)行計(jì)算后加以修正，但造成了生產(chǎn)調(diào)試的困難，至于使用中精度的影響則無法調(diào)整補(bǔ)償。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要解決有游絲的雙線圈指針式儀表存在的定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)不重合及其游絲本身的非線性問題，而提供一種可克服上述缺點(diǎn)的無游絲的指針式儀表。
本實(shí)用新型包括有兩個(gè)線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個(gè)線圈在空間位置正交，而轉(zhuǎn)子與指針做成一體，轉(zhuǎn)子位于兩線圈正交空間的中心，轉(zhuǎn)子包括有一永久磁鐵及其上豎立的轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，其特征是，其還具有一控制器，控制器的電路包括有電源電路、信號(hào)輸入電路、晶振電路、單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路組成，控制器通過驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號(hào)輸入時(shí)回零，因?yàn)殡p線圈指針式儀表是通過改變雙線圈(定子)磁場(chǎng)的方向來移動(dòng)指針的，指針可以在360°空間范圍隨意改變。
在有游絲的表中，在斷電時(shí)必定被游絲牽引回0，啟動(dòng)后很容易通過測(cè)量從0起逐漸增加的電流相應(yīng)逐漸改變磁場(chǎng)方向，牽引指針指示正確的讀數(shù)。而在本實(shí)用新型中，則要由所控制的雙線圈(定子)磁場(chǎng)在所有指針可能的范圍內(nèi)通過逐漸的變化來牽引指針到達(dá)0位。


圖1為雙線圈指針式儀表的立體示意圖。
圖2、圖3為雙線圈指針式儀表的電路示意圖。
圖5、圖4為雙線圈指針式儀表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)角度示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的控制器電路圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)用新型包括有兩個(gè)線圈A、B、轉(zhuǎn)子2、指針1，其中，兩個(gè)線圈A、B在空間位置正交，而轉(zhuǎn)子2與指針1做成一體，轉(zhuǎn)子2位于兩線圈A、B正交空間的中心，轉(zhuǎn)子2包括有一永久磁鐵22及其上豎立的轉(zhuǎn)軸21構(gòu)成，其特征是，其還具有一控制器3，控制器3的電路包括有電源電路31、信號(hào)輸入電路32、晶振電路33、單片機(jī)34、驅(qū)動(dòng)電路35組成，控制器3通過驅(qū)動(dòng)電路35與兩個(gè)定子線圈A、B相連接，控制器3由程序控制指針1指示及在無信號(hào)輸入時(shí)回零，因?yàn)殡p線圈指針式儀表是通過改變雙線圈A、B(定子)磁場(chǎng)的方向來移動(dòng)指針的，指針可以在360°空間范圍隨意改變。
在有游絲的表中，在斷電時(shí)必定被游絲牽引回0，啟動(dòng)后很容易通過測(cè)量從0起逐漸增加的電流相應(yīng)逐漸改變磁場(chǎng)方向，牽引指針指示正確的讀數(shù)。而在本實(shí)用新型中，則要由所控制的雙線圈(定子)磁場(chǎng)在所有指針可能的范圍內(nèi)通過逐漸的變化來牽引指針到達(dá)0位。
無游絲的雙線圈指針式儀表在正常工作時(shí)與有游絲的雙線圈指針式儀表類似，但有兩點(diǎn)優(yōu)越性。一是不受游絲的性能差異的影響，二是因減少了阻轉(zhuǎn)矩而使得線性更好。這將使儀表的調(diào)試變的簡(jiǎn)單。
無游絲的雙線圈指針式儀表的一個(gè)特點(diǎn)是在斷電時(shí)指針將保持?jǐn)嚯娗暗奈恢谩?br> 權(quán)利要求1.一種無游絲的指針式儀表，其包括有兩個(gè)線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個(gè)定子線圈在空間位置正交，而轉(zhuǎn)子與指針做成一體，轉(zhuǎn)子位于兩線圈正交空間的中心，轉(zhuǎn)子包括有一永久磁鐵及基上豎立的轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，其特征是其還具有一控制器，控制器的電路包括有電源電路、信號(hào)輸入電路、晶振電路、單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路，控制器通過驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號(hào)輸入時(shí)回零。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無游絲的指針式儀表，其包括有兩個(gè)線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個(gè)定子線圈在空間放置正交，而轉(zhuǎn)子與指針做成一體，轉(zhuǎn)子位于兩線圈正交空間的中心，轉(zhuǎn)子包括有一永久磁鐵及基上豎立的轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，其特征是其還具有一控制器，控制器的電路包括有電源電路、信號(hào)輸入電路、晶振電路、單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路組成，控制器通過驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號(hào)輸入時(shí)回零，解決了有游絲的雙線圈指針式儀表存在的精度低的問題。
文檔編號(hào)G01R5/16GK2665719SQ20032011285
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者邵敏金 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)