专利名称：无游丝的指针式仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仪表，特别涉及一种无游丝的双线圈指针式仪表。
背景技术：
目前，使用的双线圈指针式仪表，经测量所得到的脉冲信号经相应的线束送到仪表内，双线圈指针式仪表将输入的脉冲信号经过处理，输出两路模拟电流，送往定子的两个线圈A、B，产生的合成磁场驱动永磁转子转动到指定位置，如图1所示，线圈A、B在空间位置正交，而转子2与指针1做成一体，转子2位于空间的中心，转子2包括有一永久磁铁22及其上竖立的转轴21构成，其电路图及电路结构原理图如图2、图3、图4所示，其工作原理是如两个线圈A、B分别通入相位差为90°正弦交流电流，将产生两个正弦交变磁场，因为两个线圈A、B在空间互为垂直分布，同时两个正弦电流的相位差为90°，所以它们的合成磁场将是大小不变的，只是方向随时间变化，即时间上的电角度垂直的两路电流通入空间位置上垂直的两个线圈必将产生大小不变的旋转磁场。为了磁场旋转角度的精确，定子磁路完全在空气中，这样避免了通常使用的铁磁材料的非线性。
两路电流分别为iA＝Im·SinθiB＝Im·Cosθ而磁动势F＝i·N磁通量φ＝f(F)＝f(i·N)所以φAm＝φBm＝φm∝I·NφA＝φm·SinθφB＝φm·Cosθ因两个线圈的参数相同，所以两个线圈产生的磁场大小相等而相位相差为90度，合成一个大小不变(φm)的旋转磁场。
如两个线圈的电流在满足正余弦关系下保持不变，合成磁场方向也稳定指向空间某一角度，为了使指针1回0，现有的仪表是安设回0游丝，而游丝的存在会带来两个不利的影响；首先是游丝的反力矩会使定、转子磁场不重合，它对仪表指示精度的影响是与磁场强度相关的，原材料的磁场强度差异以及使用中磁场强度的变化都会降低仪表的精度；其次是游丝本身也有非线性，在现行的生产方式中，出厂前，游丝对指示精度的影响是由微控制器进行计算后加以修正，但造成了生产调试的困难，至于使用中精度的影响则无法调整补偿。
实用新型内容本实用新型的目的是要解决有游丝的双线圈指针式仪表存在的定、转子磁场不重合及其游丝本身的非线性问题，而提供一种可克服上述缺点的无游丝的指针式仪表。
本实用新型包括有两个线圈、转子、指针，其中，两个线圈在空间位置正交，而转子与指针做成一体，转子位于两线圈正交空间的中心，转子包括有一永久磁铁及其上竖立的转轴构成，其特征是，其还具有一控制器，控制器的电路包括有电源电路、信号输入电路、晶振电路、单片机、驱动电路组成，控制器通过驱动电路与两个定子线圈相连接，控制器由程序控制指针指示及在无信号输入时回零，因为双线圈指针式仪表是通过改变双线圈(定子)磁场的方向来移动指针的，指针可以在360°空间范围随意改变。
在有游丝的表中，在断电时必定被游丝牵引回0，启动后很容易通过测量从0起逐渐增加的电流相应逐渐改变磁场方向，牵引指针指示正确的读数。而在本实用新型中，则要由所控制的双线圈(定子)磁场在所有指针可能的范围内通过逐渐的变化来牵引指针到达0位。
图1为双线圈指针式仪表的立体示意图。
图2、图3为双线圈指针式仪表的电路示意图。
图5、图4为双线圈指针式仪表的指针转动角度示意图。
图6为本实用新型的控制器电路图。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型包括有两个线圈A、B、转子2、指针1，其中，两个线圈A、B在空间位置正交，而转子2与指针1做成一体，转子2位于两线圈A、B正交空间的中心，转子2包括有一永久磁铁22及其上竖立的转轴21构成，其特征是，其还具有一控制器3，控制器3的电路包括有电源电路31、信号输入电路32、晶振电路33、单片机34、驱动电路35组成，控制器3通过驱动电路35与两个定子线圈A、B相连接，控制器3由程序控制指针1指示及在无信号输入时回零，因为双线圈指针式仪表是通过改变双线圈A、B(定子)磁场的方向来移动指针的，指针可以在360°空间范围随意改变。
在有游丝的表中，在断电时必定被游丝牵引回0，启动后很容易通过测量从0起逐渐增加的电流相应逐渐改变磁场方向，牵引指针指示正确的读数。而在本实用新型中，则要由所控制的双线圈(定子)磁场在所有指针可能的范围内通过逐渐的变化来牵引指针到达0位。
无游丝的双线圈指针式仪表在正常工作时与有游丝的双线圈指针式仪表类似，但有两点优越性。一是不受游丝的性能差异的影响，二是因减少了阻转矩而使得线性更好。这将使仪表的调试变的简单。
无游丝的双线圈指针式仪表的一个特点是在断电时指针将保持断电前的位置。
权利要求1.一种无游丝的指针式仪表，其包括有两个线圈、转子、指针，其中，两个定子线圈在空间位置正交，而转子与指针做成一体，转子位于两线圈正交空间的中心，转子包括有一永久磁铁及基上竖立的转轴构成，其特征是其还具有一控制器，控制器的电路包括有电源电路、信号输入电路、晶振电路、单片机、驱动电路，控制器通过驱动电路与两个定子线圈相连接，控制器由程序控制指针指示及在无信号输入时回零。
专利摘要本实用新型公开了一种无游丝的指针式仪表，其包括有两个线圈、转子、指针，其中，两个定子线圈在空间放置正交，而转子与指针做成一体，转子位于两线圈正交空间的中心，转子包括有一永久磁铁及基上竖立的转轴构成，其特征是其还具有一控制器，控制器的电路包括有电源电路、信号输入电路、晶振电路、单片机、驱动电路组成，控制器通过驱动电路与两个定子线圈相连接，控制器由程序控制指针指示及在无信号输入时回零，解决了有游丝的双线圈指针式仪表存在的精度低的问题。
文档编号G01R5/16GK2665719SQ20032011285
公开日2004年12月22日 申请日期2003年12月1日 优先权日2003年12月1日
发明者邵敏金 申请人:长春工业大学