壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)的制作方法
【專利摘要】一種根據(jù)磁性液體微壓傳感效應(yīng)的自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)，主要包括壓力表，密封圈，氣缸，活塞，法蘭，氣管，密封塞，激勵(lì)電源，U形管，磁性液體，激勵(lì)線圈，感應(yīng)線圈，電壓表。本裝置采用螺線管式差動(dòng)變壓器的工作原理以及巧妙運(yùn)用大氣壓強(qiáng)的作用，其核心部分是可變互感，利用磁流體兼具磁性和流動(dòng)性的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)微差壓的測(cè)量，運(yùn)行時(shí)通過外界壓力的變化使其流動(dòng)，在其流動(dòng)時(shí)線圈互感的變化實(shí)現(xiàn)微差壓的測(cè)量?；诖判砸后w的高靈敏度和高線性度，本微壓差傳感裝置能夠精確感應(yīng)小數(shù)點(diǎn)后兩位范圍內(nèi)的微小壓差，使整體設(shè)備靈敏感應(yīng)至外界0.01Pa左右的壓力變化，從而控制其鼠標(biāo)電源的開關(guān)而節(jié)約電能。
【專利說明】壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)，尤其是基于磁性液體差壓傳感器應(yīng)用的微壓差傳感自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技對(duì)傳感技術(shù)要求的不斷提高，微差壓感應(yīng)裝置不僅在微流量測(cè)量、泄露測(cè)試、潔凈間監(jiān)測(cè)、環(huán)境密封性檢測(cè)等高精度測(cè)量場(chǎng)合的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)在機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)制作上也起了十分巨大的作用。目前，差壓傳感器主要是壓阻式和電容式兩種，由于存在微米級(jí)應(yīng)變膜厚度的精確控制問題，存在制造難度大，均勻性，重復(fù)性差，成本又高等問題，開發(fā)一種低成本、高精度、性能優(yōu)異的微壓差感應(yīng)裝置并應(yīng)用于工廠設(shè)計(jì)研發(fā)新產(chǎn)品具有良好的應(yīng)用前景。近些年，國(guó)內(nèi)外研究人員開始對(duì)磁性液體進(jìn)行研究，現(xiàn)在磁性液體已經(jīng)廣泛應(yīng)用于磁性液體密封、磁性液體阻尼器、磁性液體傳感器等領(lǐng)域。而此新型功能材料磁性液體的引入，為基于微壓差傳感裝置的新型工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)提供了新的機(jī)遇，憑借此材料的獨(dú)有特性，可以制作出具有高線性度、高靈敏度、高精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低以及長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)的磁性液體微壓差傳感裝置。但是從目前可檢索的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料中可以看出，國(guó)內(nèi)還沒有實(shí)用性的涉及磁性液體微壓差傳感裝置的工業(yè)產(chǎn)品研制成功，并且現(xiàn)有的研究都不具有壓強(qiáng)采集給定裝置，因此研制一款帶有壓強(qiáng)采集給定裝置的磁性液體微壓差傳感裝置的工業(yè)產(chǎn)品具有十分重要的意義。
[0003]同時(shí)鼠標(biāo)作為人民日常使用的工業(yè)產(chǎn)品，正走向無線化，便捷化的發(fā)展，而由此帶來的電源能量損耗控制便成為大家逐漸關(guān)注的問題，因此，設(shè)計(jì)一款新型采用帶有壓強(qiáng)采集給定裝置控制其電源通斷的磁性液體微壓差感應(yīng)鼠標(biāo)具有十分重大的意義。
[0004]發(fā)明專利內(nèi)容
[0005]為了實(shí)現(xiàn)微壓差的采集以及測(cè)量讀取從而控制鼠標(biāo)電源的通斷，本發(fā)明專利提供了一種微壓差傳感鼠標(biāo)裝置，采用的是螺線管式差動(dòng)變壓器的工作原理，其核心部分是可變互感，利用磁性液體能產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的性質(zhì)，通過其流動(dòng)時(shí)線圈互感的變化實(shí)現(xiàn)微差壓的測(cè)量采集以及讀取。
[0006]本發(fā)明專利解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:微壓差傳感裝置由壓強(qiáng)給定采集裝置和微壓差測(cè)量讀取裝置兩部分組成，主要包括壓力感應(yīng)塊，壓桿，法蘭，密封圈，活塞，氣缸，氣管，激勵(lì)電源，電壓信號(hào)輸出口，密封塞，U形管，干燥管，激勵(lì)線圈，感應(yīng)線圈，磁性液體。
[0007]所述精確壓強(qiáng)給定采集裝置由壓力感應(yīng)塊，壓桿，法蘭，密封圈，活塞，氣缸，氣管連接組成。其特征在于，所述壓力感應(yīng)塊設(shè)置在鼠標(biāo)表面用于感應(yīng)外界壓力變化，所述壓桿一端連接壓桿，另外一端通過法蘭固定在活塞上，使得壓桿受到壓力感應(yīng)塊作用時(shí)帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。所述活塞上設(shè)有密封圈，可實(shí)現(xiàn)密封和精確氣壓的進(jìn)給。所述氣缸通過氣管連接微壓差測(cè)量讀取裝置，實(shí)現(xiàn)精確的氣壓進(jìn)給。
[0008]所述微壓差測(cè)量讀取裝置由U形管和測(cè)量電路組成，主要包括密封塞，激勵(lì)電源，U形管，磁性液體，激勵(lì)線圈，感應(yīng)線圈，電壓表。所述U形管中注入一定的磁性液體，磁性液體具有超順磁性，用磁性液體作為磁芯，可使得磁場(chǎng)更加穩(wěn)定。所述U形管兩端均勻密繞兩個(gè)長(zhǎng)度相等的同軸線圈，兩個(gè)內(nèi)部線圈的匝數(shù)均為NI，兩個(gè)外部線圈的匝數(shù)均為N2，將兩端的內(nèi)部線圈串聯(lián)作為激勵(lì)線圈，兩端的外部線圈反向串聯(lián)作為感應(yīng)線圈。所述U形管一端連接著精確壓強(qiáng)給定裝置。所述測(cè)量電路電激勵(lì)電路和感應(yīng)電路組成。所述激勵(lì)電路由激勵(lì)電源和激勵(lì)線圈連接組成，激勵(lì)線圈產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，利用U形管中磁性液體的超順磁性，可以使得磁性液體產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)。由于氣壓作用，使磁性液體液而產(chǎn)生變化，即磁芯發(fā)生變化，輸出電壓差隨之發(fā)生變化。所述感應(yīng)電路由感應(yīng)線圈和電壓信號(hào)輸出口連接組成，用于U形管里磁性液體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中感應(yīng)出電場(chǎng)，并輸出感應(yīng)電路中的電壓值至PLC，從而控制電源的通斷。
[0009]本發(fā)明專利一種壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)采用螺線管式差動(dòng)變壓器的工作原理，其核心部分是可變互感，利用磁流體兼具磁性和流動(dòng)性的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)微差壓的測(cè)量，基于磁性液體的高靈敏度和高線性度，微差微壓差傳感裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精確測(cè)量、感應(yīng)、讀取小數(shù)點(diǎn)后兩位范圍內(nèi)的微小壓差，從而精確控制電源通斷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利作進(jìn)一步說明:
[0011]圖1為本發(fā)明專利一種壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]本圖1中1.壓力感應(yīng)塊，2.壓桿，3.法蘭，4.密封圈，5.活塞，6.氣缸，7.氣管，
8.激勵(lì)電源，9.電壓信號(hào)輸出口，10.密封塞，11.U形管，12.干燥管，13.激勵(lì)線圈，14.感應(yīng)線圈，15.磁性液體。
[0013]圖2為本發(fā)明專利一種壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)中微壓差測(cè)量讀取裝置的等效電路不意圖。
[0014]本圖中Ul為激勵(lì)電壓，U2為感應(yīng)電壓差，Rl、R2、R3、R4均為線圈的有效電阻?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明專利一種壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)，主要包括壓力感應(yīng)塊1，壓桿2,法蘭3,密封圈4,活塞5,氣缸6,氣管7,激勵(lì)電源8,電壓信號(hào)輸出口 9,密封塞10, U形管11，干燥管12，激勵(lì)線圈13，感應(yīng)線圈14，磁性液體15。
[0016]工作時(shí)，首先在壓力感應(yīng)塊I上作用一個(gè)外力，推動(dòng)法蘭3和活塞5下移，在密封圈4和活塞5的作用下，氣缸6內(nèi)氣壓升高，使得氣體被壓縮，經(jīng)氣管7進(jìn)入U(xiǎn)形管11，當(dāng)U形管11中的磁性液體15形成一定高度差后，氣缸3內(nèi)氣壓保持一個(gè)相對(duì)恒定，由于密封塞4的密封作用，U形管11內(nèi)充入的氣壓保持恒定，在激勵(lì)電源8作用下，使得激勵(lì)線圈13在磁性液體15中產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。由于氣壓作用，使磁性液體液面產(chǎn)生變化，即磁芯發(fā)生變化，輸出電壓差隨之發(fā)生變化。同時(shí)輸出感應(yīng)電路中的電壓差值至PLC，從而控制電源的通斷。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明專利微壓差傳感裝置的等效電路示意圖，當(dāng)激勵(lì)電壓Ul輸入激勵(lì)電路后，激勵(lì)線圈13通電后，產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，將磁性液體15作為磁芯，利用U形管11里的磁性液體15的超順磁性，使得磁場(chǎng)更加穩(wěn)定。此時(shí)感應(yīng)線圈14從磁性液體15產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電場(chǎng)，通過測(cè)量采集感應(yīng)電路里的感應(yīng)電壓差U2來判定電源的通斷。
【權(quán)利要求】
1.設(shè)計(jì)一項(xiàng)壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)，其特征在于，主要包括壓力感應(yīng)塊(1)，壓桿(2)，法蘭(3),密封圈(4),活塞(5),氣缸(6),氣管(7),激勵(lì)電源(8),電壓信號(hào)輸出口(9),密封塞(10)，U形管(11)，干燥管(12)，激勵(lì)線圈(13)，感應(yīng)線圈(14)，磁性液體(15)。
2.如權(quán)利要求1所述，基于壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)裝置，其特征在于:所述的U形管(11)內(nèi)充有一定量的磁性液體(15)，磁性液體(15)具有超順磁性，用其作為磁芯，可使得磁場(chǎng)更加穩(wěn)定。
3.如權(quán)利要求1所述，基于壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)裝置，其特征在于:所述U形管(11)兩端均勻密繞兩個(gè)長(zhǎng)度相等的同軸線圈，兩個(gè)內(nèi)部線圈的匝數(shù)均為NI，兩個(gè)外部線圈的匝數(shù)均為N2，將兩端的內(nèi)部線圈串聯(lián)作為激勵(lì)線圈(13)，兩端的外部線圈反向串聯(lián)作為感應(yīng)線圈(14);激勵(lì)線圈產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，利用U形管(11)中磁性液體(15)的超順磁性，可以使得磁性液體(15)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，感應(yīng)線圈(14)用于感應(yīng)出U形管(11)里磁性液體(13)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的電場(chǎng)，之后通過電壓信號(hào)輸出信號(hào)指令控制鼠標(biāo)電源通斷。
4.如權(quán)利要求1所述，基于壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)裝置，其特征在于:所述電壓輸出接口(9)連接感應(yīng)線圈(14)，用于測(cè)量感應(yīng)線圈(14)兩端的電壓值，從而感應(yīng)設(shè)備的壓力變化，從而控制設(shè)備電源的通斷，使鼠標(biāo)只有在感受到表面受到壓力的時(shí)候才會(huì)進(jìn)行工作，平常時(shí)間切斷電源，不進(jìn)行工作，從而節(jié)省電能。
5.如權(quán)利要求1所述，基于壓力感應(yīng)自動(dòng)開關(guān)鼠標(biāo)裝置，其特征在于:所述壓力感應(yīng)塊(I)用于對(duì)外界壓力變化的感應(yīng)，通過設(shè)備結(jié)構(gòu)壓力感應(yīng)塊(I)所感應(yīng)到的外界壓力變化直接影響U形管(11)內(nèi)磁性液體(15)高度，即磁芯發(fā)生變化，輸出電壓差值也發(fā)生變化，通過對(duì)電壓差的感應(yīng)進(jìn)行對(duì)鼠標(biāo)的通斷控制。
【文檔編號(hào)】G06F3/0362GK103576936SQ201210253868
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】胡林強(qiáng), 孫明禮, 付皇峰, 呂曉鋒, 樊凱凱, 黃妍, 張廣, 陳麗娜 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)