專利名稱：一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標，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開關(guān)鼠標裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科技對傳感技術(shù)要求的不斷提高，微差壓感應(yīng)裝置不僅在微流量測量、泄露測試、潔凈間監(jiān)測、環(huán)境密封性檢測等高精度測量場合的應(yīng)用越來越廣泛，同時在機械工業(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)計研發(fā)新產(chǎn)品具有良好的應(yīng)用前景。近些年，國內(nèi)外研究人員開始對磁性液體進行研究，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)提供了新的機遇，憑借此材料的獨有特性，可以制作出具有高線性度、高靈敏度、高精度、結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及長壽命等優(yōu)點的磁性液體微壓差傳感裝置。但是從目前可檢索的國內(nèi)外文獻資料中可以看出，國內(nèi)還沒有實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采集給定裝置，因此研制一款帶有壓強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。同時鼠標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)計一款新型采用帶有壓強采集給定裝置控制其電源通斷的磁性液體微壓差感應(yīng)鼠標具有十分重大的意義。

實用新型內(nèi)容為了實現(xiàn)微壓差的采集以及測量讀取從而控制鼠標電源的通斷，本實用新型提供了一種微壓差傳感鼠標裝置，采用的是螺線管式差動變壓器的工作原理，其核心部分是可變互感，利用磁性液體能產(chǎn)生感應(yīng)磁場的性質(zhì)，通過其流動時線圈互感的變化實現(xiàn)微差壓的測量采集以及讀取。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是微壓差傳感裝置由壓強給定采集裝置和微壓差測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，激勵電源，電壓信號輸出口，密封塞，U形管，干燥管，激勵線圈，感應(yīng)線圈，磁性液體。所述精確壓強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)塊作用時帶動活塞在氣缸內(nèi)上下運動。所述活塞上設(shè)有密封圈，可實現(xiàn)密封和精確氣壓的進給。所述氣缸通過氣管連接微壓差測量讀取裝置，實現(xiàn)精確的氣壓進給。[0007]所述微壓差測量讀取裝置由U形管和測量電路組成，主要包括密封塞，激勵電源，U形管，磁性液體，激勵線圈，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，可使得磁場更加穩(wěn)定。所述U形管兩端均勻密繞兩個長度相等的同軸線圈，兩個內(nèi)部線圈的匝數(shù)均為NI，兩個外部線圈的匝數(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給定裝置。所述測量電路由激勵電路和感應(yīng)電路組成。所述激勵電路由激勵電源和激勵線圈連接組成，激勵線圈產(chǎn)生激勵磁場，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。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。所述感應(yīng)電路由感應(yīng)線圈和電壓信號輸出口連接組成，用于U形管里磁性液體產(chǎn)生的磁場中感應(yīng)出電場，并輸出感應(yīng)電路中的電壓值至PLC，從而控制電源的通斷。本實用新型一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標采用螺線管式差動變壓器的工作原理，其核心部分是可變互感，利用磁流體兼具磁性和流動性的特點實現(xiàn)微差壓的測量，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)簡單，精確測量、感應(yīng)、讀取小數(shù)點后兩位范圍內(nèi)的微小壓差。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標的整體結(jié)構(gòu)不意圖。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.激勵電源，9.電壓信號輸出口，10.密封塞，11. U形管，12.干燥管，13.激勵線圈，14.感應(yīng)線圈，15.磁性液體。圖2為本實用新型一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標中微壓差測量讀取裝置的等效電路不意圖。本圖中Ul為激勵電壓，U2為感應(yīng)電壓差，Rl、R2、R3、R4均為線圈的有效電阻。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標，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,激勵電源8,電壓信號輸出口 9,密封塞10, U形管11，干燥管12，激勵線圈13，感應(yīng)線圈14，磁性液體15。工作時，首先在壓力感應(yīng)塊I上作用一個外力，推動法蘭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進入U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)氣壓保持一個相對恒定，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，在激勵電源8作用下，使得激勵線圈13在磁性液體15中產(chǎn)生感應(yīng)磁場。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。同時輸出感應(yīng)電路中的電壓差值至PLC，從而控制電源的通斷。如圖2所示，本實用新型微壓差傳感裝置的等效電路示意圖，當(dāng)激勵電壓Ul輸入激勵電路后，激勵線圈13通電后，產(chǎn)生激勵磁場，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，使得磁場更加穩(wěn)定。此時感應(yīng)線圈14從磁性液體15產(chǎn)生的激勵磁場中感應(yīng)出電場，通過測量采集感應(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1.一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標，其特征在于，所述壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標包括壓力感應(yīng)塊(1)，壓桿(2)，法蘭(3)，密封圈(4)，活塞(5)，氣缸(6)，氣管(7)，激勵電源(8)，電壓信號輸出口(9)，密封塞(10)，U形管(11)，干燥管(12)，激勵線圈(13)，感應(yīng)線圈(14)，磁性液體(15)，其中，所述壓力感應(yīng)塊(I)通過所述壓桿(2)，法蘭(3)與氣缸(6)連接，所述氣缸￠)另外一端通過氣管(7)與U形管(11)連接，所述U形管(11)兩端分別纏繞一組激勵線圈(13)與感應(yīng)線圈(14)，所述兩組激勵線圈(13)與激勵電源(8)組成串聯(lián)，所述兩組感應(yīng)線圈(14)與電壓信號輸出口(9)組成串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標裝置，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)，用其作為磁芯。
3.如權(quán)利要求1所述的一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標裝置，其特征在于所述U形管(11)兩端均勻密繞兩個長度相等的同軸線圈，兩個內(nèi)部線圈的匝數(shù)均為NI，兩個外部線圈的匝數(shù)均為N2，將兩端的內(nèi)部線圈串聯(lián)作為激勵線圈(13)，兩端的外部線圈反向串聯(lián)作為感應(yīng)線圈(14);所述激勵線圈(13)產(chǎn)生激勵磁場，感應(yīng)線圈(14)用于感應(yīng)出U形管(11)里磁性液體(15)產(chǎn)生的磁場中的電場，之后通過電壓信號輸出信號指令控制鼠標電源通斷。
4.如權(quán)利要求1所述的一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標裝置，其特征在于所述電壓輸出接口(9)與感應(yīng)線圈(14)串聯(lián)，用于測量感應(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。
5.如權(quán)利要求1所述的一種壓力感應(yīng)自動開關(guān)鼠標裝置，其特征在于所述壓力感應(yīng)塊(I)通過壓桿(2)與氣缸(6)連接，所述氣缸(6)通過氣管(7)連接U形管(11)，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。
專利摘要一種根據(jù)磁性液體微壓傳感效應(yīng)的自動開關(guān)鼠標，主要包括壓力表，密封圈，氣缸，活塞，法蘭，氣管，密封塞，激勵電源，U形管，磁性液體，激勵線圈，感應(yīng)線圈，電壓表。本裝置采用螺線管式差動變壓器的工作原理以及巧妙運用大氣壓強的作用，其核心部分是可變互感，利用磁流體兼具磁性和流動性的特點實現(xiàn)微差壓的測量，運行時通過外界壓力的變化使其流動，在其流動時線圈互感的變化實現(xiàn)微差壓的測量?；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，從而控制其鼠標電源的開關(guān)而節(jié)約電能。
文檔編號G06F3/0362GK202870761SQ201220355618
公開日2013年4月10日 申請日期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, 孫明禮, 付皇峰, 呂曉鋒, 樊凱凱, 黃妍, 張廣, 陳麗娜 申請人:浙江師范大學(xué)