專利名稱：一種微電流量程切換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電開關(guān)，特別是一種用于量程控制的切換開關(guān)。
通常，小電流是由高值電阻得到，按歐姆定律I＝U／R，當電壓U一定時，要求的電流I越小，則所需的電阻值R要越大。而一般微電流量程切換開關(guān)是由電壓輸入端、電流輸出端、支架、不同阻值的高阻值電阻器、旋轉(zhuǎn)軸組成。電流輸出端是由絕緣層和具有凸頭的導電滑環(huán)組成。絕緣層上固定著分別連接高值電阻器的多個觸頭。但是高值電阻器的阻值受到與其連接的絕緣層自身絕緣電阻的影響，如果不采取措施，則連接在絕緣層上的高值電阻器的電阻值，實際上成了高值電阻器自身的電阻和絕緣層的絕緣電阻的并聯(lián)值；此外，高值電阻器的阻值受其封裝絕緣外殼材料的表面光潔度、大氣中的塵埃數(shù)目和相對濕度的影響，特別是相對濕度大于70％時，其表面絕緣電阻便會急劇下降。傳統(tǒng)制作這種切換開關(guān)時，一般都是采用優(yōu)質(zhì)絕緣材料，如聚四氟乙烯作為切換開關(guān)的絕緣層、支架，但即使是聚四氟乙烯其表面絕緣電阻也只是1015Ω／cm量級，因此，傳統(tǒng)方法制造的微電流切換開關(guān)，不但工藝要求高，而且當電流量程小于10－11A、電阻值大于1010Ω時，輸出電流值已經(jīng)顯著不穩(wěn)定，同時它的使用受到季節(jié)的限制。
為了克服上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種電流量程可小到10－15A，高值電阻阻值可達1015Ω甚至更高的量程切換開關(guān)，并使輸出電流不穩(wěn)定性顯著降低，而且使用不受地區(qū)和季節(jié)性的限制，相對濕度可達85％左右。
本實用新型是利用等電位屏蔽的原理，使開關(guān)絕緣層和高值電阻器封裝絕緣外殼的表面絕緣電阻對高值電阻器阻值產(chǎn)生的影響小到允許范圍以內(nèi)。它是這樣實現(xiàn)的在原量程切換開關(guān)不同電阻值的高值電阻器與電流輸出端之間設(shè)置了一個等電位屏蔽部件，它是由外緣固定在支架上的絕緣層、內(nèi)緣穿過開關(guān)旋轉(zhuǎn)軸但與其絕緣的等電位導電滑環(huán)、固定在絕緣層上并分別連接高值電阻器的觸頭以及接地觸頭組成。等電位屏蔽部件的等電位導電滑環(huán)有一個缺口，與電流輸出端導電滑環(huán)的一個凸頭在旋轉(zhuǎn)軸的同一個方位；等電位屏蔽部件的等電位導電滑環(huán)與其缺口以外的分別連接高值電阻器的觸頭都成滑動接觸，而與位于其缺口內(nèi)的一個連接高值電阻器的觸頭則不接觸，與接地觸頭始終成滑動接觸。在量程切換開關(guān)不同電阻值的高值電阻器輸出端的封裝絕緣外殼外圍，設(shè)置了一個等電位屏蔽環(huán)組成“三端高阻”，等電位屏蔽環(huán)與高值電阻器不接通，與接地觸頭連接。
本實用新型由于利用了等電位的屏蔽部件和屏蔽環(huán)，因此微電流量程切換開關(guān)具有下述優(yōu)點一、可以使絕緣層和高值電阻器封裝絕緣外殼的表面絕緣電阻至少提高4個數(shù)量級；二、工作條件與季節(jié)、地區(qū)無關(guān)，相對濕度為85％左右時，還能可靠地工作；三、可以輸出10－15A甚至更高量級的穩(wěn)定電流。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是圖1的A－A視圖。
圖3是圖1的B－B視圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
參照圖1、圖2、圖3，在微電流7個量程切換開關(guān)的電流輸出端和7個不同阻值的高值電阻器4之間，設(shè)置了一個由聚合物絕緣材料的(如聚楓)絕緣層7、銅片為等電位導電滑塊10、觸頭6、接地觸頭9組成的等電位屏蔽部件。7個分別連接高阻電阻器4的觸頭6和1個接地觸頭9，由鉚釘11均勻地固定在絕緣層7的四周，與電流輸出端的絕緣層7的四周，分別連接7個高值電阻器4并由鉚釘11固定的7個觸頭6互相對應且接通。量程切換開關(guān)的旋轉(zhuǎn)軸1穿過等電位導電滑環(huán)10的中心孔12，彼此間固定且彼此絕緣。等電位導電滑環(huán)10的缺口與導電滑環(huán)13的凸頭在旋轉(zhuǎn)軸1的同一個方位。接地觸頭9直接接地，也可以接入與電流輸出端等電位的電路點，不能與電流輸出觸頭8直接接通，但它們在旋轉(zhuǎn)軸1的同一個方位。絕緣環(huán)7固定在支架3上。7個不同高阻值電阻器4輸出端的各自封裝絕緣外殼外圍，設(shè)置了一個由封閉導電材料構(gòu)成的等電位屏蔽環(huán)5，與接地觸頭9連接。7個高阻值電阻器4的輸入端連接量程切換開關(guān)的電壓輸入端2，另一端分別連接等電位屏蔽部件和電流輸出端的彼此對應的觸頭7，該端的電位接近于地電位。所以對旋轉(zhuǎn)軸1來講，在某一方位上的某一所需電流量程所對應的電阻器4輸出端，位于等電位滑環(huán)10的缺口處，則由其缺口對應的觸頭7經(jīng)過導電滑環(huán)13的凸頭，與電流輸出觸頭8接通，該觸頭8的電位就接近于地電位。其余電流量程所對應的電阻器4輸出端，同樣由其對應的觸頭7經(jīng)過等電位導電滑環(huán)10，與接地觸頭9接通，直接接地。這樣，電流輸出觸頭8與高阻值電阻器4輸出端的封裝絕緣外殼外圍的等電位屏蔽環(huán)5、與其相鄰而無直接電連接的觸頭7(也可以說是與接地觸頭9)之間的電位差接近于零，因此基本消除了其他微電流的影響，使其使用不受季節(jié)性和地區(qū)的限制，即使環(huán)境中的相對濕度達到85％，微電流仍能處于穩(wěn)定狀態(tài)。在一個量程切換開關(guān)的一個量程中，其高阻值只有一個高值電阻器4構(gòu)成時，在其輸出端的封裝絕緣外殼外圍，設(shè)置一個等電位屏蔽環(huán)5的高阻值電阻器4，成為“三端高阻”。如果這個高阻值是由二個或二個以上名義值接近的電阻器4串聯(lián)構(gòu)成時，則第一個采用“三端高阻”，從第二個起，在每個電阻器4兩端的封裝絕緣外殼外圍都要設(shè)置等電位屏蔽環(huán)，這就成為“四端高阻”。也可以說“三端高阻”可以在其輸出端串聯(lián)一個或一個以上的“四端高阻”，這是在“三端高阻”另一端的封裝絕緣外殼外圍，再設(shè)置一個等電位屏蔽環(huán)。后設(shè)置的一個等電位屏蔽環(huán)與前面一個相串聯(lián)電阻器4輸出端的等電位屏蔽環(huán)5連接，依此類推，最后一個電阻器4輸出端的等電位屏蔽環(huán)5，與接地觸頭9連接。等電位導電滑環(huán)10、導電滑環(huán)13與高阻值電阻器4之間的關(guān)系是導電滑環(huán)13接通的高阻值電阻器4，與等電位導電滑環(huán)10不接通；導電滑環(huán)13不接通的高阻值電阻器4，與等電位導電滑環(huán)10都接通；這是通過其凸頭和缺口實現(xiàn)的。等電位屏蔽部件和電流輸出端可以互相調(diào)換位置，電性能不受任何影響。再一個等電位屏蔽部件和電流輸出端也可以安裝在同一絕緣層7上，即在其兩面對應部位以一個鉚釘11固定一對觸頭6，接地觸頭9和電流輸出觸頭8固定時，兩者不 接通，等電位導電滑環(huán)10和導電滑環(huán)13分別置于絕緣層7的一面，分別與觸頭6、接地觸頭9和觸頭6、電流輸出觸頭8成滑動接觸，它們彼此不接通，也可實現(xiàn)前述目的。
權(quán)利要求1.一種微電流量程切換開關(guān)，包括電壓輸入端[2]、電流輸出端、支架[3]、不同電阻值的高值電阻[4]、旋轉(zhuǎn)軸[1]，其特征在于高值電阻[4]與電流輸出端之間設(shè)置了一個由絕緣層[7]，等電位導電滑環(huán)[10]、觸頭[6]和接地觸頭[9]組成的等電位屏蔽部件，等電位導電滑環(huán)[10]有一個缺口，與電流輸出端的導電滑環(huán)[13]的一個凸頭在旋轉(zhuǎn)軸[1]的同一個方位，等電位導電滑環(huán)[10]與其缺口以外的觸頭[6]都成滑動接觸，與接地觸頭[9]始終成滑動接觸，觸頭[6]和接地觸頭[9]固定在絕緣層[7]上，絕緣層[7]固定在支架[3]上，等電位導電滑環(huán)[10]固定在與其彼此絕緣的旋轉(zhuǎn)軸[1]上；所述高值電阻[4]為“三端高阻”，是在高值電阻[4]輸出端的封裝絕緣外殼外圍設(shè)置一個等電位屏蔽環(huán)[5]與接地觸頭[9]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量程切換開關(guān)，其特征在于“三端高阻”可以在其輸出端串聯(lián)一個或一個以上的“四端高阻”，是在“三端高阻”另一端的封裝絕緣外殼外圍，再設(shè)置一個等電位屏蔽環(huán)，與前面一個相串聯(lián)電阻的等電位屏蔽環(huán)〔5〕連接，最后一個電阻的等電位屏蔽環(huán)〔5〕與接地觸頭〔9〕連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的量程切換開關(guān)，其特征在于等電位屏蔽部件和電流輸出端可以互相調(diào)換位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的量程切換開關(guān)，其特征在于等電位屏蔽部件和電流輸出端也可以是一個共用的兩面有觸頭〔6、8；6、9〕的絕緣層〔7〕，導電滑環(huán)〔10、13〕各在其一面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的量程切換開關(guān)，其特征在于接地觸頭〔9〕也可以接至與電流輸出端等電位的電路點。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量程切換開關(guān)，其特征在于接地觸頭〔9〕也可以接至與電流輸出端等電位的電路點。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量程切換開關(guān)，其特征在于接地觸頭〔9〕也可以接入與電流輸出端等電位的電路點。
專利摘要一種微電流量程切換開關(guān)，它是在原開關(guān)的各個高值電阻輸出端設(shè)置了一個由絕緣層、等電位導電滑環(huán)、接地觸頭、觸頭組成的等電位屏蔽部件。并對高值電阻的封裝絕緣外殼進行表面處理。使開關(guān)絕緣層的絕緣電阻和高值電阻封裝絕緣外殼的絕緣電阻至少可以提高4個數(shù)量級，從而保證了高值電阻的電阻值不受外界條件的影響，即使相對溫度在85％左右也可以穩(wěn)定地輸出10-15A量級的電流，并與季節(jié)、地區(qū)無關(guān)。
文檔編號G01R1/00GK2086905SQ91205948
公開日1991年10月16日 申請日期1991年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月10日
發(fā)明者施大申 申請人:中國計量學院實驗工廠