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)測量所得到的脈沖信號經(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經(jīng)過處理，輸出兩路模擬電流，送往定子的兩個線圈A、B，產(chǎn)生的合成磁場驅(qū)動永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到指定位置，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)生兩個正弦交變磁場，因為兩個線圈A、B在空間互為垂直分布，同時兩個正弦電流的相位差為90°，所以它們的合成磁場將是大小不變的，只是方向隨時間變化，即時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線圈必將產(chǎn)生大小不變的旋轉(zhuǎn)磁場。為了磁場旋轉(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而磁動勢F＝i·N磁通量φ＝f(F)＝f(i·N)所以φAm＝φBm＝φm∝I·NφA＝φm·SinθφB＝φm·Cosθ因兩個線圈的參數(shù)相同，所以兩個線圈產(chǎn)生的磁場大小相等而相位相差為90度，合成一個大小不變(φm)的旋轉(zhuǎn)磁場。
如兩個線圈的電流在滿足正余弦關(guān)系下保持不變，合成磁場方向也穩(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，而游絲的存在會帶來兩個不利的影響；首先是游絲的反力矩會使定、轉(zhuǎn)子磁場不重合，它對儀表指示精度的影響是與磁場強度相關(guān)的，原材料的磁場強度差異以及使用中磁場強度的變化都會降低儀表的精度；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，游絲對指示精度的影響是由微控制器進(jìn)行計算后加以修正，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)整補償。
實用新型內(nèi)容本實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的無游絲的指針式儀表。
本實用新型包括有兩個線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個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、信號輸入電路、晶振電路、單片機、驅(qū)動電路組成，控制器通過驅(qū)動電路與兩個定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號輸入時回零，因為雙線圈指針式儀表是通過改變雙線圈(定子)磁場的方向來移動指針的，指針可以在360°空間范圍隨意改變。
在有游絲的表中，在斷電時必定被游絲牽引回0，啟動后很容易通過測量從0起逐漸增加的電流相應(yīng)逐漸改變磁場方向，牽引指針指示正確的讀數(shù)。而在本實用新型中，則要由所控制的雙線圈(定子)磁場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)動角度示意圖。
圖6為本實用新型的控制器電路圖。
具體實施方式
請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型包括有兩個線圈A、B、轉(zhuǎn)子2、指針1，其中，兩個線圈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、信號輸入電路32、晶振電路33、單片機34、驅(qū)動電路35組成，控制器3通過驅(qū)動電路35與兩個定子線圈A、B相連接，控制器3由程序控制指針1指示及在無信號輸入時回零，因為雙線圈指針式儀表是通過改變雙線圈A、B(定子)磁場的方向來移動指針的，指針可以在360°空間范圍隨意改變。
在有游絲的表中，在斷電時必定被游絲牽引回0，啟動后很容易通過測量從0起逐漸增加的電流相應(yīng)逐漸改變磁場方向，牽引指針指示正確的讀數(shù)。而在本實用新型中，則要由所控制的雙線圈(定子)磁場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與有游絲的雙線圈指針式儀表類似，但有兩點優(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)試變的簡單。
無游絲的雙線圈指針式儀表的一個特點是在斷電時指針將保持?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，其包括有兩個線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個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、信號輸入電路、晶振電路、單片機、驅(qū)動電路，控制器通過驅(qū)動電路與兩個定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號輸入時回零。
專利摘要本實用新型公開了一種無游絲的指針式儀表，其包括有兩個線圈、轉(zhuǎn)子、指針，其中，兩個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、信號輸入電路、晶振電路、單片機、驅(qū)動電路組成，控制器通過驅(qū)動電路與兩個定子線圈相連接，控制器由程序控制指針指示及在無信號輸入時回零，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G01R5/16GK2665719SQ20032011285
公開日2004年12月22日 申請日期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 申請人:長春工業(yè)大學(xué)