测量精度高的一种家电设备用水位传感器，其线圈单元包括线圈轴、三个连接端子和两个电容，线圈轴上绕制有线圈，三个连接端子中连接端子Ａ和连接端子Ｂ具有线圈绕线折弯结构、定位凸起和凸起，连接端子Ｂ具有折弯结构和定位凸起，线圈轴的卷线侧反面具有三个通槽，连接端子Ａ插入于通槽Ａ并通过连接端子Ａ的定位凸起和绕线折弯结构使连接端子Ａ定位于线圈轴上，连接端子Ｂ和连接端子Ｃ与此相应，所述两电容中的电容Ａ的两个引脚先穿过线圈轴的两个定位孔分别与连接端子Ａ的凸起和连接端子Ｂ的定位凸起连接，电容Ｂ与此相应，线圈的卷线起始端和终了端分别绕连于连接端子Ａ和连接端子Ｃ的绕线折弯结构上而构成ＬＣ线圈单元。本发明专利技术适合做水位传感器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用压力变化引起线圈电感变化原理的水位传感器。
技术介绍
目前使用最多的家电设备用水位传感器是使用如下原理水压力通过气管传递到 传感器气室，隔膜受气压的作用克服弹簧的反弹力带动铁氧体铁芯向线圈方向移动，铁芯 在线圈内部发生移动时，线圈的电感(L)与铁芯的位移量相对应呈近似线性的变化，铁芯 在线圈中的位移量与输出电感之间的关系如图1所示。以往传感器，如图2所示，包括气盖a，壳体b，隔膜c，隔膜板d，铁芯e，调节螺钉 f，主弹簧g，调整螺钉受板h，弹簧支座i，电感线圈j、复位弹簧k，端子1，铆接圈m。以往的水位传感器的电容放在电路板上，水位传感器在生产时，外加额定的压力 (比如350mm水高)在气盖a的气嘴上，铁氧体铁芯e在压力作用下在电感线圈j内移动至 隔膜c上的压力与弹簧g的反弹力取得平衡为止。此时铁芯定位于某一位置，电感线圈输 出电感量1.67mH，如图1所示。实际生产中，弹簧，隔膜及其他塑料部件都有制造偏差，所 以加同样的水压情况下，不同的水位传感器会输出不同的电感值，因此通过旋动调节螺钉f 人为改变弹簧g的压缩量可以使得在额定压力条件下(比如350mm)电感线圈都输出一样 的电感值(比如1. 67mH)。但是家用电器比如洗衣机在使用水位传感器时，不直接使用传感 器的电感量，而是经过图3a所示电路在经过LC振荡电路处理后输出频率方波。而最终振 荡频率取决于电感和电容。LC振荡电路中的电容一般采用PP薄膜电容，即使传感器生产时使额定压力(比如 350mm)情况下的电感量输出保持一致，位于家电电路板上的薄膜电容的制造误差所产生的 静电容量偏差会对最终电路板上的振荡频率的产生影响基准水位电感值为1. 79mH,电容C为中心值(0. OluF)时，F = 37. 62KHz电容C取 正偏差 2% (0. 0102uF)时，F = 37. 25KHz,电容 C 取正偏差 1 % (0. OlOluF)时，F = 37. 43KHz电容 C 取负偏差 1 % (0. 0099uF)时，F = 37. 8IKHz电容 C 取负偏差 2% (0. 0098uF)时，F = 38. OOKHz使用精度电容时，传感器的基准频率会因电容的容量偏差而产生0.38KHZ的 偏差，换算成水位时，即产生38mm的水位偏差。使用2%精度电容时，传感器的基准频率会因电容的容量偏差而产生0.75KHZ的 偏差，换算成水位时，产生75mm的水位偏差。所以从测试精度要求出发，一般采用精度电容，但是即使采用精度品，在 极限情况下，还是可能引起士0. 19KHZ的测量误差，极限情况下的水位测量曲线见图4。另外原有传感器提供的输出多采用快插端子的连接方式，比如采用110型的输 出。110型连接的连接强度比较大，连接端子拔出时需要比较大的拔出力，拔出力过大时，线 圈的绕线引线部分容易受应力影响导致绕线断线。公开号为CN 1204768A的专利申请文献中所述的压力传感器，由安装在壳体上的 隔膜、线圈、电容器和安装在隔膜上、根据隔膜承受的压力、因线圈产生接合地动作的铁芯 构成，该隔膜由外安装部、内侧形成的薄壁动作膜部、位于动作膜部内侧形成的厚壁保持部 构成，不用隔膜板而将铁芯直接安装在隔膜的保持部上，从而能使保持部直径小、整个隔膜 直径小，其结果是提供能载装在线路基板上、整体外形小的压力传感器。但是该专利申请所 提供的压力传感器不能解决电容公差带来的低水位时测量偏差大的问题。公告号为CN 100397060C的专利文献中所述的压力传感器，具有本体和旋着在所 述本体上的压缩弹簧调整螺钉、卷装在本体上的线圈、可相对该线圈移动的磁性体、一面近 中央部位突设有磁性体接受部另一面设有多个环状加强肋的隔膜、使所述隔膜复位的压缩 弹簧和突设有压力导入管的壳体，在由上述部件构成的压力传感器内，所述加强肋呈断续 的多个环状。该结构用于消除压力与隔膜的位移量关系中的不稳定区域(非线性部分)。 该专利文献中所述的压力传感器也不能解决电容公差带来的低水位时测量偏差大的问题。申请号为02123855. 3的专利申请文献中，使用无骨架线圈，其水位变化转化为线 圈的电感，也需要通过类似图3a的含电容处理电路转化为输出频率。其结果，也存在低水 位测量偏差大的问题。专利号02265042. 3的技术专利公开的水位传感器，由外壳、盖子、感应器芯 件组成，盖子和外壳与感应器芯件的配合通过中间座固定，感应器芯件卡入外壳中，外壳下 部带有连接压力的接口，外壳周边向上延伸处二个固定脚。如此结构的水位传感器，不需要 使用铆接圈这类结构，但是水位频率偏差大的问题还是不能得到解决。
技术实现思路
本专利技术要解决上述已有水位传感器水位测量精度低的问题，以及传感器输出接插件所产生的线圈内部应力大的问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案包括气盖、壳体、隔膜、隔膜板、铁芯、调 节螺钉、弹簧和线圈单元，所述隔膜装入于气盖，隔膜通过可变形凸起与隔膜板上的孔相配 合，所述隔膜板上具有外张的弹爪结构，所述铁芯套装于该弹爪结构，由弹爪的反弹作用使 铁芯定位于隔膜板上，所述调节螺钉通过外螺纹与所述壳体上装配孔的内螺纹相配合，所 述弹簧设置于所述调节螺钉和隔膜板之间，其特殊之处是壳体压入气盖，壳体上的凸起与 气盖上的凹部相配合使壳体定位于气盖中，所述线圈单元包括线圈轴、三个连接端子-连 接端子A、连接端子B、连接端子C以及两个电容-电容A和电容B，所述线圈轴上绕制有线 圈，所述连接端子A具有线圈绕线折弯结构、定位凸起和凸起，连接端子C具有线圈绕线折 弯结构、定位凸起和凸起，连接端子B具有折弯结构和定位凸起，所述线圈轴的卷线侧反面 具有通槽A、通槽B和通槽C，所述连接端子A插入于通槽A并通过连接端子A的定位凸起 和绕线折弯结构使连接端子A定位于线圈轴上，所述连接端子B插入于通槽B并通过连接 端子B的定位凸起和折弯结构使连接端子B定位于线圈轴上，所述连接端子C插入于通槽 C并通过连接端子C的定位凸起和绕线折弯结构使连接端子C定位于线圈轴上，所述电容A 的两个引脚先穿过线圈轴的两个定位孔分别与连接端子A的凸起和连接端子B的定位凸起 连接，所述电容B的两个引脚先穿过线圈轴的两个定位孔分别与连接端子C的凸起和连接 端子B的定位凸起连接，线圈的卷线起始端和终了端分别绕连于连接端子A和连接端子C的绕线折弯结构上而构成LC线圈单元，所述线圈单元插入壳体的凹部空间，壳体上设置突 起结构在线圈的轴向上弹压线圈使得线圈轴向固定。所述电容A的两个引脚和电容B的两个引脚分别经过折弯变形加工后装入线圈轴ο所述的壳体上设置有插套结构，线圈单元定位于壳体内部后，连接端子A，连接端 子B和连接端子C分别位于插套的三个输出窗口内，插套设置对接滑槽，所述滑槽上设置凸 起。下面结合附图说明本专利技术的有益效果和具体实施方式。 附图说明图1表示水位压力与输出电感的线性关系；图2是以往传感器结构爆炸图； 图3a是以往传感器的检测电路；图3b是本专利技术传感器的检测电路；图4是以往传感器电容偏差对应水位频率的影响；图5是本专利技术家电设备用水位传感器结构爆炸图；图6是本专利技术家电设备用水位传感器电容偏差对应水位频率的影响；图7是本专利技术家电设备用水位本文档来自技高网...
【技术保护点】
家电设备用水位传感器，包括气盖（１）、壳体（２）、隔膜（３）、隔膜板（４）、铁芯（５）、调节螺钉（６）、弹簧（７）和线圈单元，所述隔膜装入于气盖，隔膜通过可变形凸起（３０１）与隔膜板上的孔（４０１）相配合，所述隔膜板上具有外张的弹爪结构（４０２），所述铁芯套装于该弹爪结构，由弹爪的反弹作用使铁芯定位于隔膜板上，所述调节螺钉通过外螺纹（６０１）与所述壳体上装配孔的内螺纹（２０１）相配合，所述弹簧设置于所述调节螺钉和隔膜板之间，其特征是壳体压入气盖，壳体上的凸起（２０２）与气盖上的凹部（１０１）相配合使壳体定位于气盖中，所述线圈单元包括线圈轴（９）、三个连接端子－连接端子Ａ（１０）、连接端子Ｂ（１１）、连接端子Ｃ（１２）以及两个电容－电容Ａ（１３）和电容Ｂ（１４），所述线圈轴上绕制有线圈（８），所述连接端子Ａ（１０）具有线圈绕线折弯结构（１００１）、定位凸起（１００２）和凸起（１００３），连接端子Ｃ（１２）具有线圈绕线折弯结构（１２０１）、定位凸起（１２０２）和凸起（１２０３），连接端子Ｂ（１１）具有折弯结构（１１０１）和定位凸起（１１０２），所述线圈轴的卷线侧反面具有通槽Ａ（９０１）、通槽Ｂ（９０２）和通槽Ｃ（９０３），所述连接端子Ａ（１０）插入于通槽Ａ（９０１）并通过连接端子Ａ的定位凸起（１００２）和绕线折弯结构（１００１）使连接端子Ａ（１０）定位于线圈轴上，所述连接端子Ｂ（１１）插入于通槽Ｂ（９０２）并通过连接端子Ｂ的定位凸起（１１０２）和折弯结构（１１０１）使连接端子Ｂ（１１）定位于线圈轴上，所述连接端子Ｃ（１２）插入于通槽Ｃ（９０３）并通过连接端子Ｃ的定位凸起（１２０２）和绕线折弯结构（１２０１）使连接端子Ｃ（１２）定位于线圈轴上，所述电容Ａ（１３）的两个引脚先穿过线圈轴（９）的两个定位孔（９０７、９０６）分别与连接端子Ａ（１０）的凸起（１００３）和连接端子Ｂ（１１）的定位凸起（１１０２）连接，所述电容Ｂ（１４）的两个引脚先穿过线圈轴（９）的两个定位孔（９０４、９０５）分别与连接端子Ｃ（１２）的凸起（１２０３）和连接端子Ｂ（１１）的定位凸起（１１０２）连接，线圈的卷线起始端和终了端分别绕连于连接端子Ａ（１０）和连接端子Ｃ（１２）的绕线折弯结构（１００１、１２０１）上而构成ＬＣ线圈单元，所述线圈单元插入壳体的凹部空间（２０３），壳体上设置突起结构在线圈的轴向上弹压线圈使得线圈轴向固定。...
【技术特征摘要】
家电设备用水位传感器，包括气盖(1)、壳体(2)、隔膜(3)、隔膜板(4)、铁芯(5)、调节螺钉(6)、弹簧(7)和线圈单元，所述隔膜装入于气盖，隔膜通过可变形凸起(301)与隔膜板上的孔(401)相配合，所述隔膜板上具有外张的弹爪结构(402)，所述铁芯套装于该弹爪结构，由弹爪的反弹作用使铁芯定位于隔膜板上，所述调节螺钉通过外螺纹(601)与所述壳体上装配孔的内螺纹(201)相配合，所述弹簧设置于所述调节螺钉和隔膜板之间，其特征是壳体压入气盖，壳体上的凸起(202)与气盖上的凹部(101)相配合使壳体定位于气盖中，所述线圈单元包括线圈轴(9)、三个连接端子-连接端子A(10)、连接端子B(11)、连接端子C(12)以及两个电容-电容A(13)和电容B(14)，所述线圈轴上绕制有线圈(8)，所述连接端子A(10)具有线圈绕线折弯结构(1001)、定位凸起(1002)和凸起(1003)，连接端子C(12)具有线圈绕线折弯结构(1201)、定位凸起(1202)和凸起(1203)，连接端子B(11)具有折弯结构(1101)和定位凸起(1102)，所述线圈轴的卷线侧反面具有通槽A(901)、通槽B(902)和通槽C(903)，所述连接端子A(10)插入于通槽A(901)并通过连接端子A的定位凸起(1002)和绕线折弯结构(1001)使连接端子A(10)定位于线圈轴上，所述连接端子B(11)插入于通槽B(902)并通过连接端子...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华，劳维煊，
申请(专利权)人：杭州神林电子有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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