專利名稱：家電設(shè)備用水位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用壓力變化引起線圈電感變化原理的水位傳感器。
背景技術(shù)：
目前使用最多的家電設(shè)備用水位傳感器是使用如下原理水壓力通過氣管 傳遞到傳感器氣室，隔膜受氣壓的作用克服彈簧的反彈力帶動(dòng)鐵氧體鐵芯向 線圈方向移動(dòng)，鐵芯在線圈內(nèi)部發(fā)生移動(dòng)時(shí)，線圈的電感(L)與鐵芯的位移 量相對應(yīng)呈近似線性的變化，鐵芯在線圈中的位移量與輸出電感之間的關(guān)系 如圖l所示。
以往傳感器，如圖2所示，包括氣蓋a，殼體b，隔膜c，隔膜板d，鐵 芯e，調(diào)節(jié)螺釘f，主彈簧g，調(diào)整螺釘受板h，彈簧支座i，電感線圈j、復(fù) 位彈簧k，端子l，鉚接圈m。
如此結(jié)構(gòu)的傳感器在壓力作用下輸出電感的變化，電感量接入到圖3所 示電路經(jīng)過LC起振，振蕩增幅和整形電路處理后，輸出振蕩方波。
LC振蕩電路中的電容一般采用PP薄膜電容，薄膜電容的制造誤差所產(chǎn)生 的靜電容量偏差對LC起振頻率的影響如下
基準(zhǔn)水位電感值為1.79mH，電容C為中心值(O.OluF)時(shí)，F(xiàn)=37. 62KHz電容 C取正偏差2。/。 (0. 0102uF)時(shí)，F(xiàn)=37. 25KHz，
電容C取正偏差1。/。 (0. OlOluF)時(shí)，F(xiàn)=37. 43KHz
電容C取負(fù)偏差1。/。 (0. 0099uF)時(shí)，F(xiàn)=37. 81KHz
電容C取負(fù)偏差2。/。 (0. 0098uF) 時(shí)，F(xiàn)=38. OOKHz
使用1%精度電容時(shí)，傳感器的基準(zhǔn)頻率會因電容的容量偏差而產(chǎn)生 0.38KHz的偏差，換算成水位的，即38mm的水位偏差。
使用2%精度電容時(shí)，傳感器的基準(zhǔn)頻率會因電容的容量偏差而產(chǎn)生 0. 75KHz的偏差，換算成水位的，即75腿的水位偏差。所以從測試精度要求出發(fā)， 一般采用1%精度電容，但是即使采用1%精度 品，在極限情況下，還是可能引起士O. 19KHz的測量誤差，極限情況下的水位 測量曲線見圖4。
另外原有傳感器提供的輸出多采用快插端子的連接方式，比如采用iio 型的輸出。110型連接的連接強(qiáng)度比較大，連接端子拔出時(shí)需要比較大的拔出 力，拔出力過大時(shí)，線圈的繞線引線部分容易受應(yīng)力影響導(dǎo)致繞線斷線。
公開號為CN 1204768A的專利申請文獻(xiàn)中所述的壓力傳感器，由安裝在 殼體上的隔膜、線圈、電容器和安裝在隔膜上、根據(jù)隔膜承受的壓力、因線 圈產(chǎn)生接合地動(dòng)作的鐵芯構(gòu)成，該隔膜由外安裝部、內(nèi)側(cè)形成的薄壁動(dòng)作膜 部、位于動(dòng)作膜部內(nèi)側(cè)形成的厚壁保持部構(gòu)成，不用隔膜板而將鐵芯直接安 裝在隔膜的保持部上，從而能使保持部直徑小、整個(gè)隔膜直徑小，其結(jié)果是 提供能載裝在線路基板上、整體外形小的壓力傳感器。但是該專利申請所提 供的壓力傳感器不能解決電容公差帶來的低水位偏差大的問題。
公告號為CN 100397060C的專利文獻(xiàn)中所述的壓力傳感器，具有本體和 旋著在所述本體上的壓縮彈簧調(diào)整螺釘、巻裝在本體上的線圈、可相對該線 圈移動(dòng)的磁性體、 一面近中央部位突設(shè)有磁性體接受部另一面設(shè)有多個(gè)環(huán)狀 加強(qiáng)肋的隔膜、使所述隔膜復(fù)位的壓縮彈簧和突設(shè)有壓力導(dǎo)入管的殼體，在 由上述部件構(gòu)成的壓力傳感器內(nèi)，所述加強(qiáng)肋呈斷續(xù)的多個(gè)環(huán)狀。該結(jié)構(gòu)用 于消除壓力與隔膜的位移量關(guān)系中的不穩(wěn)定區(qū)域(非線性部分)。該專利文獻(xiàn) 中所述的壓力傳感器也不能解決電容公差帶來的低水位偏差大的問題。
申請?zhí)枮?2123855. 3的專利申請文獻(xiàn)中，使用無骨架線圈，其水位變化 轉(zhuǎn)化為線圈的電感，也需要通過類似圖3的含電容處理電路轉(zhuǎn)化為輸出頻率。 其結(jié)果，也存在水位偏差偏差大的問題。
專利號02265042. 3的實(shí)用新型專利公開的水位傳感器，由外殼、蓋子、 感應(yīng)器芯件組成，蓋子和外殼與感應(yīng)器芯件的配合通過中間座固定，感應(yīng)器 芯件卡入外殼中，外殼下部帶有連接壓力的接口，外殼周邊向上延伸處二個(gè) 固定腳。如此結(jié)構(gòu)的水位傳感器，不需要使用鉚接圈這類結(jié)構(gòu)，但是水位頻
5率偏差大的問題還是不能得到解決。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決上述已有水位傳感器只輸出電感壓力特性，LC振蕩部 分放在電路板上方式下，電路板上電容的誤差導(dǎo)致的水位測量精度問題，以 及傳感器輸出快插連接所產(chǎn)生的線圈內(nèi)部過應(yīng)力問題。
本實(shí)用新型的家電設(shè)備用水位傳感器，包括氣蓋，殼體，隔膜，隔膜板， 鐵芯，調(diào)節(jié)螺釘，彈簧，線圈單元，所述隔膜裝入于氣蓋，隔膜通過可變形 凸起與隔膜板上的孔相配合，所述隔膜板上具有外張的彈爪結(jié)構(gòu)，所述鐵芯 套裝于該彈爪結(jié)構(gòu)，由彈爪的反彈作用使鐵芯定位于隔膜板上，所述調(diào)節(jié)螺 釘通過外螺紋與所述殼體上裝配孔的內(nèi)螺紋相配合，所述彈簧設(shè)置于所述調(diào) 節(jié)螺釘和隔膜板之間，其特征是殼體壓入氣蓋，殼體上的凸起與氣蓋上的凹 部相配合使殼體定位于氣蓋中，所述線圈單元包括骨架、第一連接端子、第 二連接端子、第三連接端子、第一電容和第二電容，所述骨架上繞制有線圈， 所述第一連接端子具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)和定位凸起和電容連接凸起，第三 連接端子具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)，定位凸起和電容連接凸起，第二連接端子 具有定位凸起和電容連接凸起，所述骨架的巻線側(cè)反面具有第一通槽、第二 通槽和第三通槽，所述第一連接端子插入于第一通槽并通過所述第一連接端 子的定位凸起和繞線折彎結(jié)構(gòu)使第一連接端子定位于骨架上，所述第二連接 端子插入于第二通槽并通過所述第二連接端子的定位凸起和折彎結(jié)構(gòu)使第二 連接端子定位于骨架上，所述第三連接端子插入于第三通槽并通過所述第三 連接端子的定位凸起和繞線折彎結(jié)構(gòu)使第三連接端子定位于骨架上，所述第 一電容的兩個(gè)引腳穿過先線圈軸的第一定位孔和第二定位孔分別與第一連接 端子的凸起和第二連接端子的凸起連接，所述第二電容的兩個(gè)引腳穿過先線 圈軸的第三定位孔和第四定位孔分別與第三連接端子的凸起和第二連接端子 的凸起連接，線圈的巻線起始端和終了端分別繞連于第一連接端子的繞線折 彎結(jié)構(gòu)和第三連接端子的繞線折彎結(jié)構(gòu)上，而構(gòu)成LC線圈單元，所述線圈單
元插入殼體的凹部空間，殼體上設(shè)置突起結(jié)構(gòu)在線圈的軸向上彈壓線圈使得線圈軸向固定。
通過本實(shí)用新型所提供的家電用水位傳感器可以帶來如下效果 首先，由于將圖3所示電容裝在水位傳感器上后，再進(jìn)行水位調(diào)整，通 過水位調(diào)整將電容容量偏差引起的誤差吸收，基準(zhǔn)水位的誤差一般可以控制
在士0.06KHz以內(nèi)，換算成水位士6min水位。即大幅度提高了水位傳感器的精 度。本實(shí)用新型的水位傳感器電容偏差引起的水位變化見圖8。
第二，使用所述的端子和線圈軸結(jié)構(gòu)，可以防止連接端子拉拔力過大時(shí)， 線圈繞線部被拉斷。
第三，電容與線圈構(gòu)成發(fā)振回路，可以直接輸出頻率，處理電路更簡單。


圖1表示水位壓力與輸出電感的線性關(guān)系；
圖2是以往傳感器結(jié)構(gòu)爆炸圖3是以往傳感器的檢測電路；
圖4是以往傳感器電容偏差對應(yīng)水位頻率的影響；
圖5是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器結(jié)構(gòu)爆炸圖6是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器電容偏差對應(yīng)水位頻率的影響；
圖7是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例一線圈單元的示意圖8是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例一線圈單元的爆炸圖9是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例二線圈單元的示意圖10是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例二線圈單元的爆炸圖11是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例二電容引腳折彎示意
圖12是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例三的局部示意圖； 圖13是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例三的局部剖視圖； 圖14是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例三的接插件的示意圖； 圖15是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位傳感器實(shí)施例三插套結(jié)構(gòu)與接插件配 合示意圖；圖16是本實(shí)用新型家電設(shè)備用水位的線圈單元與殼體配合示意圖。 圖中標(biāo)記為a氣蓋，b殼體，c隔膜，d隔膜板，e鐵芯，f調(diào)節(jié)螺釘， g主彈簧，h調(diào)整螺釘受板，i彈簧支座，j電感線圈，k復(fù)位彈簧，1端子， m鉚接圈，l氣蓋，101凹部，2殼體，201內(nèi)螺紋，202凸起，203凹部空間， 205插套結(jié)構(gòu)，2051第一輸出窗口， 2052第二輸出窗口， 2503第三輸出窗口， 2054滑槽，20541凸起，3隔膜，301可變形凸起，4隔膜板，401 L， 402 彈爪結(jié)構(gòu)，5鐵芯，6調(diào)節(jié)螺釘，7彈簧，8線圈，9骨架，901第一通槽，902 第二通槽，903第三通槽，904第一定位孔，905第二定位孔，906第三定位 孔，907第四定位孔，IO第一連接端子，IOOI繞線折彎結(jié)構(gòu)，1002定位凸起， 1003凸起，ll第二連接端子，1101折彎結(jié)構(gòu)，1202定位凸起，12第三連接 端子，1201繞線折彎結(jié)構(gòu)，1202定位凸起，1203凸起，13第一電容，14第 二電容，15第三電容，16第四電容，17接插件。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一
本實(shí)施例的家電設(shè)備用水位傳感器，包括氣蓋l，殼體2，隔膜3，隔膜 板4，鐵芯5，調(diào)節(jié)螺釘6，彈簧7，線圈單元，所述隔膜裝入于氣蓋，隔膜 通過可變形凸起301與隔膜板上的孔401相配合，所述隔膜板上具有外張的 彈爪結(jié)構(gòu)402，所述鐵芯套裝于該彈爪結(jié)構(gòu)，由彈爪的反彈作用使鐵芯定位于 隔膜板上，所述調(diào)節(jié)螺釘通過外螺紋601與所述殼體上裝配孔的內(nèi)螺紋201 相配合，所述彈簧設(shè)置于所述調(diào)節(jié)螺釘和隔膜板之間，其特征是殼體壓入氣 蓋，殼體上的凸起202與氣蓋上的凹部101相配合使殼體定位于氣蓋中，所 述線圈單元如圖7、圖8所示，包括骨架9、第一連接端子IO、第二連接端子 11、第三連接端子12、第一電容13和第二電容14，所述骨架上繞制有線圈8， 所述第一連接端子10具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)1001第一連接端子10具有線圈 繞線折彎結(jié)構(gòu)1001和定位凸起1002，第三連接端子12具有線圈繞線折彎結(jié) 構(gòu)1201和定位凸起1202，第二連接端子11具有定位凸起1101，所述骨架的 巻線側(cè)反面具有第一通槽901、第二通槽902和第三通槽903，所述第一連接
8端子10插入于第一通槽901并通過所述第一連接端子的定位凸起1002和繞 線折彎結(jié)構(gòu)1001使第一連接端子10定位于骨架上，所述第二連接端子11插 入于第二通槽902并通過所述第二連接端子的定位凸起1102和折彎結(jié)構(gòu)1101 使第二連接端子11定位于骨架上，所述第三連接端子12插入于第三通槽903 并通過所述第三連接端子的定位凸起1202和繞線折彎結(jié)構(gòu)1201使第三連接 端子12定位于骨架上，所述第一電容13的兩個(gè)引腳穿過先線圈軸的第一定 位孔904和第二定位孔905分別與第一連接端子10的凸起1003和第二連接 端子11的凸起1102連接，所述第二電容14的兩個(gè)引腳穿過先線圈軸的第三 定位孔906和第四定位孔907分別與第三連接端子12的凸起1203和第二連 接端子11的凸起1102連接，線圈的巻線起始端和終了端分別繞連于第一連 接端子10和繞線折彎結(jié)構(gòu)1001和第三連接端子12的繞線折彎結(jié)構(gòu)1201上， 而構(gòu)成LC線圈單元，所述線圈單元插入殼體的凹部空間203，殼體上設(shè)置突 起結(jié)構(gòu)在線圈的軸向上彈壓線圈使得線圈軸向固定。
實(shí)施例二
區(qū)別于實(shí)施例一，所述電容可以是如圖9、圖10、圖ll所示的第三電容 15和第四電容16，兩個(gè)引腳分別經(jīng)過折彎變形加工后裝入線圈軸。此種形狀 的電容引腳加工可以使得兩個(gè)電容能夠裝入到較小的殼體空間里面。
實(shí)施例三
區(qū)別于實(shí)施例一，如圖12、圖13、圖14所示，所述的殼體上設(shè)置有插 套結(jié)構(gòu)205，線圈單元定位于殼體內(nèi)部后，第一連接端子10、第二連接端子 11、第三連接端子12分別位于插套的第一輸出窗口 2051、第二輸出窗口 2052、 第三輸出窗口 2053內(nèi)，插套設(shè)置對接滑槽2054，所述滑槽上設(shè)置凸起20541 。
圖12為與本實(shí)施例插套結(jié)構(gòu)相配合的接插件，接插件的第一接口 1701、 第二接口 1702、第三接口 1703分別與殼體上的第一輸出窗口 2051、第二輸 出窗口 2052、第三輸出窗口 2053，接插件上鎖定片1704插入殼體上插套結(jié) 構(gòu)的對接滑槽2054，鎖定片上的凸起結(jié)構(gòu)17041定位與所述滑槽上的凸起 20541。
權(quán)利要求1、一種家電設(shè)備用水位傳感器，包括氣蓋(1)，殼體(2)，隔膜(3)，隔膜板(4)，鐵芯(5)，調(diào)節(jié)螺釘(6)，彈簧(7)，線圈單元，所述隔膜裝入于氣蓋，隔膜通過可變形凸起(301)與隔膜板上的孔(401)相配合，所述隔膜板上具有外張的彈爪結(jié)構(gòu)(402)，所述鐵芯套裝于該彈爪結(jié)構(gòu)，由彈爪的反彈作用使鐵芯定位于隔膜板上，所述調(diào)節(jié)螺釘通過外螺紋(601)與所述殼體上裝配孔的內(nèi)螺紋(201)相配合，所述彈簧設(shè)置于所述調(diào)節(jié)螺釘和隔膜板之間，其特征是殼體壓入氣蓋，殼體上的凸起(202)與氣蓋上的凹部(101)相配合使殼體定位于氣蓋中，所述線圈單元包括骨架(9)、第一連接端子(10)、第二連接端子(11)、第三連接端子(12)、第一電容(13)和第二電容(14)，所述骨架上繞制有線圈(8)，所述第一連接端子(10)具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)(1001)第一連接端子(10)具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)(1001)和定位凸起(1002)，第三連接端子(12)具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)(1201)和定位凸起(1202)，第二連接端子(11)具有定位凸起(1101)，所述骨架的卷線側(cè)反面具有第一通槽(901)，第二通槽(902)和第三通槽(903)，所述第一連接端子(10)插入于第一通槽(901)并通過所述第一連接端子的定位凸起(1002)和繞線折彎結(jié)構(gòu)(1001)使第一連接端子(10)定位于骨架上，所述第二連接端子(11)插入于第二通槽(902)并通過所述第二連接端子的定位凸起(1102)和折彎結(jié)構(gòu)(1101)使第二連接端子(11)定位于骨架上，所述第三連接端子(12)插入于第三通槽(903)并通過所述第三連接端子的定位凸起(1202)和繞線折彎結(jié)構(gòu)(1201)使第三連接端子(12)定位于骨架上，所述第一電容(13)的兩個(gè)引腳穿過先線圈軸的第一定位孔(904)和第二定位孔(905)分別與第一連接端子(10)的凸起(1003)和第二連接端子(11)的凸起(1102)連接，所述第二電容(14)的兩個(gè)引腳穿過先線圈軸的第三定位孔(906)和第四定位孔(907)分別與第三連接端子(12)的凸起(1203)和第二連接端子(11)的凸起(1102)連接，線圈的卷線起始端和終了端分別繞連于第一連接端子(10)的繞線折彎結(jié)構(gòu)(1001)和第三連接端子(12)的繞線折彎結(jié)構(gòu)(1201)上，而構(gòu)成LC線圈單元，所述線圈單元插入殼體的凹部空間(203)，殼體上設(shè)置突起結(jié)構(gòu)在線圈的軸向上彈壓線圈使得線圈軸向固定。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種家電設(shè)備用水位傳感器，其特征是所述第一 電容(13)和第二電容(14)的兩個(gè)引腳分別經(jīng)過折彎變形加工后裝入線圈 軸。
3、 如權(quán)利要求l, 2所述的一種家電設(shè)備用水位傳感器，所述的殼體上設(shè) 置有插套結(jié)構(gòu)(205),線圈單元定位于殼體內(nèi)部后，第一連接端子(10)，第 二連接端子(11)，第三連接端子(12)分別位于插套的第一輸出窗口 (2051)， 第二輸出窗口 (2052)，第三輸出窗口 (2053)內(nèi)，插套設(shè)置對接滑槽(2054)， 所述滑槽上設(shè)置凸起(20541)。
專利摘要家電設(shè)備用水位傳感器，其線圈單元包括骨架、第一連接端子、第二連接端子、第一電容和第二電容，骨架上繞制有線圈，第一和第二連接端子具有線圈繞線折彎結(jié)構(gòu)和定位凸起和電容連接凸起，骨架的卷線側(cè)反面具有第一通槽、第二通槽和第三通槽，第一連接端子插入于第一通槽并通過定位凸起和繞線折彎結(jié)構(gòu)使第一連接端子定位于骨架上，第二連接端子和第三連接端子與此相應(yīng)，第一電容的兩個(gè)引腳穿過線圈軸的第一定位孔和第二定位孔分別與第一連接端子的凸起和第二連接端子的定位凸起連接，第二電容與此相應(yīng)，線圈的卷線起始端和終了端分別繞連于第一連接端子的繞線折彎結(jié)構(gòu)和第三連接端子的繞線折彎結(jié)構(gòu)上，而構(gòu)成LC線圈單元。
文檔編號G01F23/14GK201397176SQ20092011462
公開日2010年2月3日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者勞維煊, 睿 鄧 申請人:杭州神林電子有限公司