專利名稱：電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器及其流量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)傳感器及具有旋轉(zhuǎn)傳感器的流量表或 轉(zhuǎn)速表。
技術(shù)背景對于流量型測量儀表，尤其是智能型流量測量儀表，要求其中的旋轉(zhuǎn)傳感器不僅在靈敏性和準(zhǔn)確性方面符合傳感要求， 還要求其具有極低的功耗?，F(xiàn)有的很多旋轉(zhuǎn)傳感器都沒有很好的滿足上述使用要求，只有普遍看好的"韋根傳感器"應(yīng)用最 為廣泛，它也自稱是"零功耗傳感器"。但其傳感信號輸出端需串入100KQ的上拉電阻，在3V電源VDD工作電路中，流經(jīng)該 電阻電流為20uA以上；其次是，其感應(yīng)信號較弱，需另加設(shè) 放大器及其電源才能變送輸出推動(dòng)信號；另外，韋根傳感器的 結(jié)構(gòu)構(gòu)成對磁感應(yīng)要求很高，若旋轉(zhuǎn)體磁鐵一旦被污染將會(huì)嚴(yán) 重影響傳感器正常工作，準(zhǔn)確度及靈敏度會(huì)大大降低，這也是 "韋根傳感器"沒能在便攜式轉(zhuǎn)速表、風(fēng)速表、流量表、智能 水表、智能氣表等諸多技術(shù)領(lǐng)域普遍應(yīng)用的主要技術(shù)原因。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型專利申請的發(fā)明目的在于提供在無功耗傳感工 作的前提下實(shí)現(xiàn)高靈敏性和準(zhǔn)確性技術(shù)目的電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳 感器及其流量表。木實(shí)用新型提供的電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是 一種電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器，其 殼體設(shè)有固定旋轉(zhuǎn)軸的葉輪或轉(zhuǎn)盤，葉輪或轉(zhuǎn)盤的上、下側(cè)面 分別固定設(shè)有介電體和磁體，在介電體于葉輪或轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半徑 的一位置處固定設(shè)有感應(yīng)于介電體的感應(yīng)電極，感應(yīng)電極電連 接于開關(guān)放大器，開關(guān)放大器輸出至殼體外設(shè)有感應(yīng)信號輸出 線。本實(shí)用新型專利申請還提供了一種具有上述電荷感應(yīng)式旋 轉(zhuǎn)傳感器的流量表技術(shù)方案，本流量表內(nèi)設(shè)有由流體推動(dòng)旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)休，該旋轉(zhuǎn)休上設(shè)有與傳感器葉輪或轉(zhuǎn)盤對應(yīng)的磁體，其磁體磁極與葉輪或轉(zhuǎn)盤的磁體磁極同性相劉設(shè)置。本實(shí)用新型專利申請?zhí)峁┑碾姾筛袘?yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器及其流 量表技術(shù)方案，以電極感應(yīng)于介電體，電極瞬間產(chǎn)生感應(yīng)電流 促使開關(guān)放大器導(dǎo)通輸出向外傳遞一電脈沖信號，該信號強(qiáng)度 較高，足以推動(dòng)其后級開關(guān)電路。由于其開關(guān)放大器輸出端在串入10-20兆歐的上拉電阻時(shí)仍能正常工作，即在VDD為3V的 工作電源下，工作電流僅為0.3u A以下，是一種功耗遠(yuǎn)低于韋 根傳感器的旋轉(zhuǎn)傳感器，它無需外加工作電源，即能感應(yīng)變送 輸出感應(yīng)旋轉(zhuǎn)信號；另外，本技術(shù)方案所提供的流量表摒棄了 現(xiàn)有技術(shù)中以異性磁極相吸的磁力帶動(dòng)方法，原有方法存在有 為防止丟轉(zhuǎn)不得不增加磁鐵吸力卻因此加大葉輪旋轉(zhuǎn)阻力的矛 盾。本技術(shù)方案是以同性相斥為工作原理，形成了 "磁懸浮" 工作狀態(tài)，因此傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性都大大提高，還具有 可靠性高的特點(diǎn)，使用壽命也大大延長。

圖1為本實(shí)用新型電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實(shí)用新型具有電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的流量表工作原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型專利申請的電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器一具體實(shí)施 例結(jié)構(gòu)構(gòu)成如圖1所示，在該電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的殼體1 內(nèi)由上軸承座和下軸承座軸承支撐設(shè)置一轉(zhuǎn)軸8,葉輪或輪盤7以該軸為轉(zhuǎn)軸；在葉輪或輪盤7的上下兩側(cè)面分別固定設(shè)置有 磁體6和介電體5，如圖2所示，由感應(yīng)流動(dòng)量的旋轉(zhuǎn)體11上 的磁體10推動(dòng)葉輪或轉(zhuǎn)盤7，帶動(dòng)葉輪或轉(zhuǎn)盤7轉(zhuǎn)動(dòng)；位于介 電體5所在旋轉(zhuǎn)半徑的對應(yīng)側(cè)一位置固定設(shè)有感應(yīng)電極4，在 本實(shí)施例感應(yīng)電極4固定在電路線路板3位于介電休5所在旋 轉(zhuǎn)半徑的對應(yīng)側(cè)；感應(yīng)電極4電連接于開關(guān)放大器2柵極，開 關(guān)放大器2的輸出線9連接于傳感器殼體外。被檢測流動(dòng)體帶 動(dòng)旋轉(zhuǎn)體11及葉輪或轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)電極4感應(yīng)于葉輪或轉(zhuǎn) 盤的介電體5每一次旋轉(zhuǎn)信號，感應(yīng)電極4所產(chǎn)生的瞬間電流 促使開關(guān)放大器2導(dǎo)通，由其輸出線9輸出其變送信號。如圖2所示的具有上述電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的流量表，其流量表 內(nèi)設(shè)有由流體推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體11，該旋轉(zhuǎn)體11上設(shè)有與傳 感器葉輪或轉(zhuǎn)盤對應(yīng)的磁體10，其磁體IO磁極與葉輪或轉(zhuǎn)盤 的磁體6磁極同性相對設(shè)置，從而使葉輪或轉(zhuǎn)盤7形成"磁懸 浮"旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器，其殼體(1)內(nèi)設(shè)有固定旋轉(zhuǎn)軸的葉輪或轉(zhuǎn)盤(7)，其特征在于葉輪或轉(zhuǎn)盤的上、下側(cè)面分別固定設(shè)有介電體(5)和磁體(6)，在介電體于葉輪或轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半徑的一位置處固定設(shè)有感應(yīng)于介電體的感應(yīng)電極(4)，感應(yīng)電極電連接于開關(guān)放大器(2)，開關(guān)放大器輸出至殼體外設(shè)有感應(yīng)信號輸出線。
2、 具有權(quán)利要求1所述電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的流量表， 其特征在于流量表內(nèi)設(shè)有由流體推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(11)，該 旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有與傳感器葉輪或轉(zhuǎn)盤對應(yīng)的磁體(10)，其磁體(10)磁極與葉輪或轉(zhuǎn)盤的磁體(6)磁極同性相對設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是旋轉(zhuǎn)傳感器技術(shù)。本實(shí)用新型申請?zhí)峁┝艘环N靈敏度和準(zhǔn)確性高、無功耗傳感工作的電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器及其流量表，本傳感器殼體內(nèi)的葉輪或轉(zhuǎn)盤的上、下側(cè)面分別固定設(shè)有介電體和磁體，在介電體隨葉輪或轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的半徑位置處固定設(shè)有感應(yīng)電極，感應(yīng)電極電連接于開關(guān)放大器，開關(guān)放大器輸出至殼體外設(shè)有感應(yīng)信號輸出線。具有本電荷感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)傳感器的流量表，其旋轉(zhuǎn)體的磁體磁極與葉輪或轉(zhuǎn)盤磁體磁極同性相對設(shè)置。本技術(shù)方案提供的傳感器功耗遠(yuǎn)低于韋根傳感器，無需外加工作電源，即能感應(yīng)變送旋轉(zhuǎn)信號，其流量表以同性相斥原理帶動(dòng)葉輪或轉(zhuǎn)盤，形成了“磁懸浮”工作狀態(tài)，因此其靈敏度、準(zhǔn)確性和可靠性都明顯提高，使用壽命也大大延長。
文檔編號G01D5/12GK201170731SQ200820011319
公開日2008年12月24日 申請日期2008年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月23日
發(fā)明者孫殿佩, 孫殿文 申請人:孫殿佩