专利名称：家电设备用水位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及利用压力变化引起线圈电感变化原理的水位传感器。
背景技术：
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l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l，铆接圈m。
如此结构的传感器在压力作用下输出电感的变化，电感量接入到图3所 示电路经过LC起振，振荡增幅和整形电路处理后，输出振荡方波。
LC振荡电路中的电容一般采用PP薄膜电容，薄膜电容的制造误差所产生 的静电容量偏差对LC起振频率的影响如下
基准水位电感值为1.79mH，电容C为中心值(O.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. 81KHz
电容C取负偏差2。/。 (0. 0098uF) 时，F=38. OOKHz
使用1%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，换算成水位的，即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，换算成水位的，即75腿的水位偏差。所以从测试精度要求出发， 一般采用1%精度电容，但是即使采用1%精度 品，在极限情况下，还是可能引起士O. 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iio 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�。浣峁� 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縮弹簧调整螺钉、巻装在本体上的线圈、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縮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3的含电容处理电路转化为输出频率。 其结果，也存在水位偏差偏差大的问题。
专利号02265042. 3的实用新型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
5率偏差大的问题还是不能得到解决。
发明内容
本实用新型要解决上述已有水位传感器只输出电感压力特性，LC振荡部 分放在电路板上方式下，电路板上电容的误差导致的水位测量精度问题，以 及传感器输出快插连接所产生的线圈内部过应力问题。
本实用新型的家电设备用水位传感器，包括气盖，壳体，隔膜，隔膜板， 铁芯，调节螺钉，弹簧，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，其特征是壳体压入气盖，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，所述线圈单元包括骨架、第一连接端子、第 二连接端子、第三连接端子、第一电容和第二电容，所述骨架上绕制有线圈， 所述第一连接端子具有线圈绕线折弯结构和定位凸起和电容连接凸起，第三 连接端子具有线圈绕线折弯结构，定位凸起和电容连接凸起，第二连接端子 具有定位凸起和电容连接凸起，所述骨架的巻线侧反面具有第一通槽、第二 通槽和第三通槽，所述第一连接端子插入于第一通槽并通过所述第一连接端 子的定位凸起和绕线折弯结构使第一连接端子定位于骨架上，所述第二连接 端子插入于第二通槽并通过所述第二连接端子的定位凸起和折弯结构使第二 连接端子定位于骨架上，所述第三连接端子插入于第三通槽并通过所述第三 连接端子的定位凸起和绕线折弯结构使第三连接端子定位于骨架上，所述第 一电容的两个引脚穿过先线圈轴的第一定位孔和第二定位孔分别与第一连接 端子的凸起和第二连接端子的凸起连接，所述第二电容的两个引脚穿过先线 圈轴的第三定位孔和第四定位孔分别与第三连接端子的凸起和第二连接端子 的凸起连接，线圈的巻线起始端和终了端分别绕连于第一连接端子的绕线折 弯结构和第三连接端子的绕线折弯结构上，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。
通过本实用新型所提供的家电用水位传感器可以带来如下效果 首先，由于将图3所示电容装在水位传感器上后，再进行水位调整，通 过水位调整将电容容量偏差引起的误差吸收，基准水位的误差一般可以控制
在士0.06KHz以内，换算成水位士6min水位。即大幅度提高了水位传感器的精 度。本实用新型的水位传感器电容偏差引起的水位变化见图8。
第二，使用所述的端子和线圈轴结构，可以防止连接端子拉拔力过大时， 线圈绕线部被拉断。
第三，电容与线圈构成发振回路，可以直接输出频率，处理电路更简单。
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3是以往传感器的检测电路；
图4是以往传感器电容偏差对应水位频率的影响；
图5是本实用新型家电设备用水位传感器结构爆炸图6是本实用新型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是本实用新型家电设备用水位传感器实施例一线圈单元的示意图8是本实用新型家电设备用水位传感器实施例一线圈单元的爆炸图9是本实用新型家电设备用水位传感器实施例二线圈单元的示意图10是本实用新型家电设备用水位传感器实施例二线圈单元的爆炸图11是本实用新型家电设备用水位传感器实施例二电容引脚折弯示意
图12是本实用新型家电设备用水位传感器实施例三的局部示意图； 图13是本实用新型家电设备用水位传感器实施例三的局部剖视图； 图14是本实用新型家电设备用水位传感器实施例三的接插件的示意图； 图15是本实用新型家电设备用水位传感器实施例三插套结构与接插件配 合示意图；图16是本实用新型家电设备用水位的线圈单元与壳体配合示意图。 图中标记为a气盖，b壳体，c隔膜，d隔膜板，e铁芯，f调节螺钉， g主弹簧，h调整螺钉受板，i弹簧支座，j电感线圈，k复位弹簧，1端子， m铆接圈，l气盖，101凹部，2壳体，201内螺纹，202凸起，203凹部空间， 205插套结构，2051第一输出窗口， 2052第二输出窗口， 2503第三输出窗口， 2054滑槽，20541凸起，3隔膜，301可变形凸起，4隔膜板，401 L， 402 弹爪结构，5铁芯，6调节螺钉，7弹簧，8线圈，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第一连接端子，IOOI绕线折弯结构，1002定位凸起， 1003凸起，ll第二连接端子，1101折弯结构，1202定位凸起，12第三连接 端子，1201绕线折弯结构，1202定位凸起，1203凸起，13第一电容，14第 二电容，15第三电容，16第四电容，17接插件。
具体实施方式实施例一
本实施例的家电设备用水位传感器，包括气盖l，壳体2，隔膜3，隔膜 板4，铁芯5，调节螺钉6，弹簧7，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 述线圈单元如图7、图8所示，包括骨架9、第一连接端子IO、第二连接端子 11、第三连接端子12、第一电容13和第二电容14，所述骨架上绕制有线圈8， 所述第一连接端子10具有线圈绕线折弯结构1001第一连接端子10具有线圈 绕线折弯结构1001和定位凸起1002，第三连接端子12具有线圈绕线折弯结 构1201和定位凸起1202，第二连接端子11具有定位凸起1101，所述骨架的 巻线侧反面具有第一通槽901、第二通槽902和第三通槽903，所述第一连接
8端子10插入于第一通槽901并通过所述第一连接端子的定位凸起1002和绕 线折弯结构1001使第一连接端子10定位于骨架上，所述第二连接端子11插 入于第二通槽902并通过所述第二连接端子的定位凸起1102和折弯结构1101 使第二连接端子11定位于骨架上，所述第三连接端子12插入于第三通槽903 并通过所述第三连接端子的定位凸起1202和绕线折弯结构1201使第三连接 端子12定位于骨架上，所述第一电容13的两个引脚穿过先线圈轴的第一定 位孔904和第二定位孔905分别与第一连接端子10的凸起1003和第二连接 端子11的凸起1102连接，所述第二电容14的两个引脚穿过先线圈轴的第三 定位孔906和第四定位孔907分别与第三连接端子12的凸起1203和第二连 接端子11的凸起1102连接，线圈的巻线起始端和终了端分别绕连于第一连 接端子10和绕线折弯结构1001和第三连接端子12的绕线折弯结构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。
实施例二
区别于实施例一，所述电容可以是如图9、图10、图ll所示的第三电容 15和第四电容16，两个引脚分别经过折弯变形加工后装入线圈轴。此种形状 的电容引脚加工可以使得两个电容能够装入到较小的壳体空间里面。
实施例三
区别于实施例一，如图12、图13、图14所示，所述的壳体上设置有插 套结构205，线圈单元定位于壳体内部后，第一连接端子10、第二连接端子 11、第三连接端子12分别位于插套的第一输出窗口 2051、第二输出窗口 2052、 第三输出窗口 2053内，插套设置对接滑槽2054，所述滑槽上设置凸起20541 。
图12为与本实施例插套结构相配合的接插件，接插件的第一接口 1701、 第二接口 1702、第三接口 1703分别与壳体上的第一输出窗口 2051、第二输 出窗口 2052、第三输出窗口 2053，接插件上锁定片1704插入壳体上插套结 构的对接滑槽2054，锁定片上的凸起结构17041定位与所述滑槽上的凸起 20541。
权利要求1、一种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)，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，所述线圈单元包括骨架(9)、第一连接端子(10)、第二连接端子(11)、第三连接端子(12)、第一电容(13)和第二电容(14)，所述骨架上绕制有线圈(8)，所述第一连接端子(10)具有线圈绕线折弯结构(1001)第一连接端子(10)具有线圈绕线折弯结构(1001)和定位凸起(1002)，第三连接端子(12)具有线圈绕线折弯结构(1201)和定位凸起(1202)，第二连接端子(11)具有定位凸起(1101)，所述骨架的卷线侧反面具有第一通槽(901)，第二通槽(902)和第三通槽(903)，所述第一连接端子(10)插入于第一通槽(901)并通过所述第一连接端子的定位凸起(1002)和绕线折弯结构(1001)使第一连接端子(10)定位于骨架上，所述第二连接端子(11)插入于第二通槽(902)并通过所述第二连接端子的定位凸起(1102)和折弯结构(1101)使第二连接端子(11)定位于骨架上，所述第三连接端子(12)插入于第三通槽(903)并通过所述第三连接端子的定位凸起(1202)和绕线折弯结构(1201)使第三连接端子(12)定位于骨架上，所述第一电容(13)的两个引脚穿过先线圈轴的第一定位孔(904)和第二定位孔(905)分别与第一连接端子(10)的凸起(1003)和第二连接端子(11)的凸起(1102)连接，所述第二电容(14)的两个引脚穿过先线圈轴的第三定位孔(906)和第四定位孔(907)分别与第三连接端子(12)的凸起(1203)和第二连接端子(11)的凸起(1102)连接，线圈的卷线起始端和终了端分别绕连于第一连接端子(10)的绕线折弯结构(1001)和第三连接端子(12)的绕线折弯结构(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。
2、 如权利要求1所述的一种家电设备用水位传感器，其特征是所述第一 电容(13)和第二电容(14)的两个引脚分别经过折弯变形加工后装入线圈 轴。
3、 如权利要求l, 2所述的一种家电设备用水位传感器，所述的壳体上设 置有插套结构(205),线圈单元定位于壳体内部后，第一连接端子(10)，第 二连接端子(11)，第三连接端子(12)分别位于插套的第一输出窗口 (2051)， 第二输出窗口 (2052)，第三输出窗口 (2053)内，插套设置对接滑槽(2054)， 所述滑槽上设置凸起(20541)。
专利摘要家电设备用水位传感器，其线圈单元包括骨架、第一连接端子、第二连接端子、第一电容和第二电容，骨架上绕制有线圈，第一和第二连接端子具有线圈绕线折弯结构和定位凸起和电容连接凸起，骨架的卷线侧反面具有第一通槽、第二通槽和第三通槽，第一连接端子插入于第一通槽并通过定位凸起和绕线折弯结构使第一连接端子定位于骨架上，第二连接端子和第三连接端子与此相应，第一电容的两个引脚穿过线圈轴的第一定位孔和第二定位孔分别与第一连接端子的凸起和第二连接端子的定位凸起连接，第二电容与此相应，线圈的卷线起始端和终了端分别绕连于第一连接端子的绕线折弯结构和第三连接端子的绕线折弯结构上，而构成LC线圈单元。
文档编号G01F23/14GK201397176SQ20092011462
公开日2010年2月3日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者劳维煊, 睿 邓 申请人:杭州神林电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
