一种非接触式旋转开关制造技术

本发明专利技术的一种非接触式旋转开关，包括外壳体，其内具有解算板；置于解算板下方的可实现旋转和按压的开关轴；开关轴的自由端伸出外壳体；外壳体内设有旋转阻尼组件、按压阻尼组件和径向充磁磁铁；在解算板上安装有可输出脉冲信号的处理器；转动或者按压开关轴，磁转换芯片检测到磁铁的轴向磁场变化后输出正余弦信号，处理器通过采集磁转换芯片输出的正余弦信号，根据转动或按压情况输出相应的脉冲信号。该旋转开关以非接触式的方式，通过旋转或按压的不同操作方式，使得径向充磁磁铁的磁场方向和磁场强度被磁转换芯片监测，以此输出正余弦信号，并根据由不同转动方向、转动角度及按压情况输出对应的脉冲信号，可操作性强，使用寿命长。命长。命长。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式旋转开关


[0001]本专利技术涉及一种开关，特别是一种非接触式旋转开关。

技术介绍

[0002]旋转开关主要用于仪器前端面或者影音设备、家用电器的控制面板，主要作用为功能切换、音量调节、速度调节、温度调节等，传统的旋转开关采用动触片、静触片和弹簧进行定位调节，通过动簧片与静触片的通断输出脉冲电平。
[0003]但是采用接触式方案的旋转开关的寿命较短，在长期使用后，动触片、静触片会存在触点接触不良，并且弹簧在达到疲劳寿命后存在断裂及塑性形变的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种可对具有磁铁的开关轴进行旋转或按压期间的磁铁磁场强度和磁场方向进行检测，以此输出脉冲信号的非接触式旋转开关。
[0005]本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种非接触式旋转开关，包括外壳体，其内具有，解算板；置于解算板下方的可实现旋转和按压的开关轴；开关轴的自由端伸出外壳体；外壳体内设有用于增大开关轴旋转所需力矩的旋转阻尼组件，使得旋转操作时具有一定阻尼手感；外壳体内设有用于增大开关轴按压所需力矩的按压阻尼组件，使得按压操作时具有一定阻尼手感；在解算板和开关轴之间设有与开关轴固定的径向充磁磁铁；在解算板上安装有可对磁铁的磁场方向和磁场强度进行检测的磁转换芯片和用于输出脉冲信号的处理器；转动或者按压开关轴，磁转换芯片检测到磁铁的轴向磁场变化后输出正余弦信号，处理器通过采集磁转换芯片输出的正余弦信号，根据转动或按压情况输出相应的脉冲信号。
[0006]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，旋转开关轴时，位于开关轴上的磁铁相对于磁转换芯片产生旋转，位于磁铁上方的磁转换芯片检测到磁铁的磁场方向变化后，输出两路相位差为90
°
的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ，处理器由正弦信号和余弦信号输出A、B两路脉冲电平信号，且定义开关轴顺时针旋转时，正弦信号V0Sinθ超前余弦信号V0Cosθ90
°
，开关轴逆时针旋转时，余弦信号V0Cosθ超前正弦信号V0Sinθ90
°
；按压开关轴时，位于开关轴上的磁铁与磁转换芯片之间的距离缩小，磁转换芯片感应到磁铁的磁场强度变强后输出的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ的幅值增大，处理
器实时监测开关轴按压前后的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ的平方和变化情况，根据数值的变化次数由处理器输出对应次数的脉冲电平信号。
[0007]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，所述旋转阻尼组件由置于开关轴上且按开关轴旋转方向充磁的旋转吸附件和置于外壳体内的具有可与旋转吸附件产生吸力的吸附面的旋转阻尼件构成，所述的旋转吸附件包括固定在开关轴上的齿盘，齿盘上设有用于磁化齿盘的第一轴向充磁磁环；与齿盘对应的外壳体上设有同心设置的齿环，齿环的内齿齿顶与齿盘的外齿齿顶之间设有吸附间隙。
[0008]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，齿盘的外齿的个数与输出脉冲信号数量相同。
[0009]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，齿环的内齿个数是齿盘的外齿个数整数倍，齿环和齿盘的齿宽尺寸一致。
[0010]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，在外壳体内设有上限位组件，其具有，与齿盘上表面配合且固定在外壳体内壁上的上限位块，上限位块的中间设有供径向充磁磁铁的穿过的通孔。
[0011]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，所述按压阻尼组件，包括，可与外壳体产生吸力形成按压阻尼的第二轴向充磁磁环，第二轴向充磁磁环通过磁环安装座固定在开关轴上。
[0012]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，在外壳体内设有下限位组件，其具有，设置在磁环安装座下方与外壳体固定的限位凸台，磁环安装座的下表面设有用于安装第二轴向充磁磁环的容纳槽，在限位凸台顶面与磁环安装座接触时第二轴向充磁磁环与外壳体内壁之间形成吸附间隙。
[0013]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，所述的外壳体的顶部呈开放式设置，外壳体的顶部具有可将外壳体顶部封闭所设的盖板；所述的上限位块、开关轴和盖板为非导磁材料，所述的齿盘、齿环、外壳体和磁环安装座采用导磁材料；在外壳体底部固定安装有与外壳体固定为一体的中空外螺纹柱，中空外螺纹柱的内周面和开关轴的外周面之间具有供开关轴移动所设的间隙。
[0014]本专利技术要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种非接触式旋转开关，所述的解算板还包括用于对磁转换芯片和处理器供电的电源电路和用于对处理器输出的脉冲信号进行放大的驱动电路。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：该旋转开关以非接触式的方式，通过旋转或按压的不同操作方式，使得径向充磁磁铁的磁场方向和磁场强度被磁转换芯片监
测，以此输出正余弦信号，并根据由不同转动方向、转动角度及按压情况输出对应的脉冲信号，可操作性强，使用寿命长。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的主视结构示意图；图2为本专利技术的解算板的结构示意图；图3为本专利技术的齿盘和齿环的俯视结构示意图；图4为本专利技术的上限位块、磁环安装座、第一轴向充磁磁环、第二轴向充磁磁环的俯视结构示意图；图5为本专利技术的磁转换芯片输出波形传输原理图；图6为本专利技术的AB通道输出脉冲示意图；图7为按压开关轴时处理器输出的脉冲示意图。
[0017]图中，1、外壳体；2、解算板；3、开关轴；4、轴承；5、径向充磁磁铁；6、磁转换芯片；7、处理器；8、齿盘；9、第一轴向充磁磁环；10、齿环；11、上限位块；12、磁环安装座；13、限位凸台；14、第二轴向充磁磁环；15、盖板；16、电源电路；17、驱动电路；18、外螺纹柱。
具体实施方式
[0018]以下参照附图，进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。
[0019]实施例1，参照图1—7，需要注意的是，图6中，“齿轮定位平衡位置1”和“齿轮定位平衡位置2”实际上为未转动开关轴3时的A、B两路脉冲电平信号，“通道A”和“通道B”为下述的A、B两路脉冲电平号；一种非接触式旋转开关，包括外壳体1，外壳体1可形成为横截面呈圆环形状的空心柱状体，其内具有，解算板2，解算板2可形成为横截面为圆形的的柱状体结构设置；置于解算板2下方的可实现旋转和按压的开关轴3，具体的，外壳体1的底面可形成有用于安装轴承4的孔隙，开关轴3可通过轴承4安装在外壳体1内，例如采用滑动轴承；开关轴3的自由端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式旋转开关，其特征在于：包括外壳体，其内具有，解算板；置于解算板下方的可实现旋转和按压的开关轴；开关轴的自由端伸出外壳体；外壳体内设有用于增大开关轴旋转所需力矩的旋转阻尼组件，使得旋转操作时具有一定阻尼手感；外壳体内设有用于增大开关轴按压所需力矩的按压阻尼组件，使得按压操作时具有一定阻尼手感；在解算板和开关轴之间设有与开关轴固定的径向充磁磁铁；在解算板上安装有可对磁铁的磁场方向和磁场强度进行检测的磁转换芯片和用于输出脉冲信号的处理器；转动或者按压开关轴，磁转换芯片检测到磁铁的轴向磁场变化后输出正余弦信号，处理器通过采集磁转换芯片输出的正余弦信号，根据转动或按压情况输出相应的脉冲信号。2.根据权利要求1所述的一种非接触式旋转开关，其特征在于：旋转开关轴时，位于开关轴上的磁铁相对于磁转换芯片产生旋转，位于磁铁上方的磁转换芯片检测到磁铁的磁场方向变化后，输出两路相位差为90
°
的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ，处理器由正弦信号和余弦信号输出A、B两路脉冲电平信号，且定义开关轴顺时针旋转时，正弦信号V0Sinθ超前余弦信号V0Cosθ90
°
，开关轴逆时针旋转时，余弦信号V0Cosθ超前正弦信号V0Sinθ90
°
；按压开关轴时，位于开关轴上的磁铁与磁转换芯片之间的距离缩小，磁转换芯片感应到磁铁的磁场强度变强后输出的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ的幅值增大，处理器实时监测开关轴按压前后的正弦信号V0Sinθ和余弦信号V0Cosθ的平方和变化情况，根据数值的变化次数由处理器输出对应次数的脉冲电平信号。3.根据权利要求1所述的一种非接触式旋转开关，其特征在于：所述旋转阻尼组件由置于开关轴上且按开关轴旋转方向充磁的旋转吸附件和置于外壳体内的具有可与旋转吸附件产生吸力的吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：石洪，周柏，郭潜，高虎，程亚博，穆如传，李重希，韦厚余，刘承志，
申请(专利权)人：连云港杰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：