涡流式气压传感器和燃气具的制作方法

1.本技术涉及气压传感器技术领域，特别是涉及一种涡流式气压传感器和燃气具。


背景技术：

2.一般而言，燃气具就是指我们日常生活和工业中用到的燃气灶(煤气炉)、燃气热水器、壁挂炉等使用燃气(人工煤气、液化石油气、天然气)来作为燃料的器具，燃气具一般具有气压传感器以测量进气气压或排气气压。
3.但是，目前的气压传感器对气压的检测精度低。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的第一个技术问题是要提供一种涡流式气压传感器，其能够提高气压检测精度。
5.本实用新型所要解决的第二个技术问题是要提供一种燃气具，其能够提高气压检测精度。
6.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
7.一种涡流式气压传感器，包括：
8.壳体，具有第一腔室、第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第一腔室连通，且所述第一开口用于通入待测气体；
9.覆盖模组，与所述第一腔室的侧壁可移动连接，并覆盖所述第二开口，所述第一腔室内的待测气体为所述覆盖模组提供气体压力；
10.导电膜片，设置于所述覆盖模组的第一侧；
11.弹性模组，与所述覆盖模组的第二侧连接，用于为所述覆盖模组提供弹力，所述第二侧为所述第一侧的相对侧；
12.振荡模组，与所述壳体相对位置固定设置，且与所述导电膜片耦合连接，在所述气体压力和所述弹力作用下所述导电膜片靠近或远离所述振荡模组；
13.所述振荡模组还用于产生变化的电磁场，并在与所述导电膜片产生耦合作用时输出对应的振荡频率，所述振荡频率用于确定所述第一腔室内的待测气体的气压。
14.上述涡流式气压传感器，在向第一腔室通入待测气体的情况下，由于覆盖模组两侧的气压不等，因此推动覆盖模组运动，覆盖模组带动弹性模组伸长或缩短，在气压和弹性模组的弹力的作用下，覆盖模组受力达到平衡静止，在该过程中导电膜片也随着覆盖模组的运动而靠近或远离振荡模组，并在靠近或远离过程中导电膜片和振荡模组产生耦合作用时，振荡模组的振荡频率随之改变，进而可通过振荡模组的振荡频率确定出振荡模组与导电膜片之间的距离，并结合涡流式气压传感器中各个部件的装配结构以及力的平衡原理，从而确定待测气体的气压。由于导电膜片和电感元件受到的干扰因素较少于磁芯和线圈受到的干扰因素，因此上述涡流式气压传感器的检测精度更高，抗干扰能力也更好。
15.在其中一个实施例中，所述覆盖模组包括：
16.密封薄膜，与所述第一腔室的侧壁连接，并覆盖所述第二开口；
17.硬板，设置于所述密封薄膜上，且所述硬板固定连接所述导电薄膜。
18.本实施例利用密封薄膜覆盖第二开口，将硬板设置在密封薄膜上，可以减小接合区域，从而提高检测精度。
19.在其中一个实施例中，所述密封薄膜为硅胶薄膜，所述硬板为塑料板。
20.由于实施例的密封薄膜为硅胶，硬板为塑料，硅胶胶和塑料通过粘合剂结合性能优于硅胶和导体通过粘合剂结合，从而可以提高涡流式气压传感器的使用寿命。本技术采用塑料作为硬板，而非通过增加导电膜片的厚度以保证强度，可以减小涡流式气压传感器的重量以及成本。
21.在其中一个实施例中，所述覆盖模组将所述壳体具有的腔体结构隔离为所述第一腔室和第二腔室；所述弹性模组包括：
22.弹簧，一端与所述第二腔室的第一侧壁固定连接，另一端通过所述第二开口与所述覆盖模组的第二侧固定连接，所述第二腔室的第一侧壁为所述第二腔室中与所述第二开口相对的侧壁。
23.本实施例的覆盖模组将涡流式气压传感器的壳体的腔体结构隔离为第一腔室和第二腔室，也即将外部空间的气体与待测气体隔开，并将弹簧固定在第二腔室的与第二开口相对的一侧，使弹簧只受到覆盖模组因待测气体的压力作用移动而产生变形，提高气压检测精度。
24.在其中一个实施例中，所述振荡模组包括电感元件；所述电感元件与所述导电膜片耦合连接，所述导电膜片的中轴线与电感元件的中轴线重合。
25.本实施例增大导电膜片与振荡模组产生的电磁场的重合面积，提高了涡流式气压传感器的检测灵敏度。
26.在其中一个实施例中，还包括：
27.电路板，设置于所述第一腔室的第一侧壁的外侧，所述第一腔室的第一侧壁为所述第一腔室中与所述第二开口相对的侧壁，所述振荡模组设置于所述电路板上。
28.本实施例振荡模组通过电路板固定设置于第一腔室的第一侧壁外侧，无需采用额外模组固定振荡模组，减小了涡流式气压传感器的面积以及成本。
29.在其中一个实施例中，所述电感元件为平面螺旋状。
30.申请实施例的电感元件可以直接在电路板上制作，无需绕线，在制备上很容易保证电感元件的一致性，也即可以保证每个振荡模组在同样的情况下输出信号的振荡频率均一致，保证了待测气体的气压测量的正确性，提高了气体传感器的检测精度。
31.在其中一个实施例中，还包括：
32.变频模组，与所述振荡模组电连接，用于调整所述振荡模组输出信号的频率。
33.在其中一个实施例中，所述外壳为塑料外壳。
34.在其中一个实施例中，所述导电膜片包括金属箔。
35.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
36.一种燃气具，包括根据上述的涡流式气压传感器，用于检测燃气具中所述待测气体的气压。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1a为第一实施例中涡流式气压传感器的正视图；
39.图1b为第一实施例中涡流式气压传感器的俯视图；
40.图2为第二实施例中涡流式气压传感器的正视图；
41.图3为第三实施例中涡流式气压传感器的正视图；
42.图4为第四实施例中涡流式气压传感器的正视图；
43.图5a为第五实施例中涡流式气压传感器的正视图；
44.图5b为第五实施例中涡流式气压传感器的俯视图；
45.图6为一个实施例中气压检测方法的流程示意图；
46.图7为一个实施例中涡流式气压传感器的电路模型图；
47.图8为一个实施例耦合系数和振荡模组输出信号的频率的关系曲线图。
具体实施方式
48.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
49.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
50.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
51.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
52.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
53.目前，气压传感器采用在线圈中放置磁芯的结构检测待测气体的气压值，但是该气压传感器的检测精度低，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，磁芯的磁导率一致性不高，一般可以有约10％的偏差，且多圈线圈的绕制受当下工艺制约也难以保证一致性，因而多种因素影响了电感式气压传感器的一致性；同时，磁芯的磁导率容易受到温度影响，导致温度改变的情况下，测量的气压值也随之改变，导致待测气体的气压值测量不够准确。
54.基于以上原因，本技术实施例提供了一种涡流式气压传感器，该涡流式气压传感
器的第一腔室被通入待测气体，由于覆盖模组两侧的气压不等，因此推动覆盖模组运动，覆盖模组带动弹性模组伸长或缩短，在气压和弹性模组的弹力的作用下，覆盖模组受力达到平衡静止，在该过程中导电膜片也随着覆盖模组的运动而靠近或远离振荡模组，并在靠近或远离过程中导电膜片和振荡模组产生耦合作用时，振荡模组的振荡频率随之改变，进而可通过振荡模组的振荡频率确定出振荡模组与导电膜片之间的距离，并结合涡流式气压传感器中各个部件的装配结构以及力的平衡原理，从而确定待测气体的气压。由于导电膜片和电感元件受到的干扰因素较少于磁芯和线圈受到的干扰因素，因此上述涡流式气压传感器的检测精度更高，抗干扰能力也更好。
55.请参考图1a-图1b，其示出了本技术第一实施例提供的一种涡流式气压传感器，其中图1a为第一实施例的涡流式气压传感器的正视图，图1b为第一实施例涡流式气压传感器的俯视图，如图1a-1b所示，该涡流气压传感器包括：壳体110、覆盖模组120、导电膜片130、弹性模组140以及振荡模组150。
56.其中，所述壳体110具有第一腔室112、第一开口114以及第二开口116。第一开口114与第一腔室112连通，第一开口114用于通入待测气体，覆盖模组120与第一腔室112的侧壁可移动连接，并覆盖第二开口116，第一腔室112内的待测气体为覆盖模组120提供气体压力，导电膜片130设置于覆盖模组120的第一侧，弹性模组140与覆盖模组120的第二侧连接，用于为覆盖模组120提供弹力，振荡模组150与壳体110相对位置固定设置，且与导电膜片130耦合连接，在气体压力和弹力作用下，振荡模组150靠近或远离导电膜片130。其中，覆盖模组120的第一侧与覆盖模组120的第二侧为相对侧，覆盖模组120覆盖第二开口116，第一腔室112仅通过第一开口114与外界连通，从而避免待测气体发生泄漏，导致待测气体的压力值测量不准。
57.应说明的，振荡模组150与壳体110相对位置固定设置为振荡模组150与壳体110的相对位置不变，从而保证导电膜片130与振荡模组150的相对位置变化是由于气体压力和弹性模组140的弹力的作用导致的。振荡模组150用于产生变化的电磁场，并在与导电膜片130产生耦合作用时输出对应的振荡频率，该振荡频率可用于确定第一腔室112内的待测气体的气压。
58.本技术实施例使用电磁耦合的方式，振荡模组150产生变化的电磁场，并与导电膜片130耦合连接，导电膜片130在气体压力和弹力作用下靠近或远离电感元件152，导电膜片130产生涡流，消耗部分电磁能量，进而实现振荡模组150振荡频率改变，最终将待测气体的气压测出。
59.其中，导电膜片130的材质为导电材料。在一个实施例中，导电膜片130为金属箔。在一个实施例中，在覆盖模组120的第一侧涂覆导电镀层或贴上金属薄膜，以形成导电膜片130。在一个实施例中，导电膜片130为导电塑料薄膜。
60.在一个实施例中，覆盖模组120包括第一连接单元、第二连接单元以及支撑单元，第一连接单元的第一端与第一腔室112的侧壁连接，第二连接单元的第一端与第一腔室112的侧壁连接，支撑单元与第一连接单元的第二端以及第二连接单元的第二端连接，使支撑单元与第一腔室112可移动连接。如：第一连接单元和第二连接单元在初始状态(未通入待测气体的状体)处于非拉紧的状态，在通入待测气体后，即使支撑单元与第一连接单元和第二连接单元均连接，也可以在气压的作用下移动。
61.在一个实施例中，壳体110由非导体材料组成，从而使得涡流只在导电膜片130上产生，提高气压检测精度。可选的，外壳110为塑料外壳。本技术实施例的涡流式气压传感器的测量原理就是利用电磁场在导体上产生涡流实现气压检测，通过使涡流只在特定的位置产生，这样有利于降低振荡点力的负载，也避免了测量时的误判，涡流只在导电膜片130上产生，从而可以明确振荡模组150振荡频率改变仅与导电膜片130和电感元件152的相对位置有关，避免了其他因素的干扰。
62.应说明的是，在待测气体从第一开口114向第一腔室112通入待测气体的情况下，覆盖模组120靠近第一腔室112一侧所受的气压发生变化，在气压作用下覆盖模组120运动，从而带动弹性模组140伸长或缩短，在气压以及弹性模组140提供的弹力的作用下，覆盖模组120受力达到平衡而静止，在覆盖模组120运动的过程中，带动导电膜片130靠近或远离振荡模组150，又由于振荡模组150产生变化的电磁场，其与导电膜片130产生耦合作用时，会在导电膜片130上产生涡流，导致部分电磁能量在导电膜片130以热量的形式被消耗，又由于两者靠近或远离的距离变化不同消耗的电磁能量不同，因而振荡模组150的输出信号的频率随之改变，通过检测振荡模组150的输出信号的频率确定弹性模组140的弹力变化，从而确定待测气体的气压。
63.上述实施例采用振荡模组150以及导电膜片130，而非磁芯和线圈，从而可以避免由于磁芯磁导率以及磁导率的温度系数导致的误差，提高了气压传感器的检测精度。同时磁芯的磁导率离散较大，生产时需要较大的筛选成本，而导电薄膜技术较为成熟，厚度、电阻率等技术指标较为均匀，很容易达到一致性的目的，因此上述实施例采用导电膜片130和振荡模组150实现对待测气体的气压进行检测提高了气压检测精度。
64.请参考图2，其示出了本技术第二实施例提供的另一种实施例提供的涡流式气压传感器，图2所示的涡流式气压传感器与图1a所示的涡流式气压传感器的区别在于，弹性模组140设置于第一腔室112内。
65.请继续参考图1a，振荡模组150可以包括电感元件152，其中，电感元件152可选为振荡线圈，电感元件152与导电膜片130耦合连接，用于产生电磁场，例如可向其通入高频交流电从而产生变化的电磁场。在导电膜片130靠近或远离电感元件152的情况下，导电膜片130产生涡流，当导电薄膜130越靠近电感元件152，其耦合系数越高，反之越低，导致振荡模组150的振荡频率改变，可以理解的，当导电薄膜130与电感元件152的距离变化时，电感元件152的电感量发生变化，产生不同的振荡信号频率。在一个实施例中，振荡模组包括lc振荡电路，lc振荡电路包括电感元件152。可以理解的，lc振荡电路的振荡频率与电感量有关，在导电薄膜130和电感元件152发生耦合作用时，其两者之间的距离变化会引起电感元件152的电感量发生变化，lc振荡电路的振荡频率随之发生变化，也即振荡模组150的振荡频率发生变化。
66.在一个实施例中，振荡模组150的电感元件152的中轴线与导电膜片130的中轴线重合，以增大导电膜片130与振荡模组150产生的电磁场的重合面积，提高涡流式气压传感器的检测灵敏度。在一个实施例中，弹性模组140的中轴线、覆盖模组120的中轴线、振荡模组150的电感元件152的中轴线以及导电膜片130的中轴线均重合，进一步增大涡流式气压传感器的检测灵敏度。
67.在一个实施例中，覆盖模组120包括密封薄膜302以及硬板304，密封薄膜302与第
一腔室112连接，并覆盖第二开口116，硬板304设置于密封薄膜302上，通过密封薄膜302将第二开口116覆盖，避免待测气体从第一腔室114泄露，导致测量精度下降。于密封薄膜302上设置的硬板304起到支撑作用，通过在密封薄膜302上设置硬板304，可以避免导电膜片130在测量过程中发生变形，提高测量精度。可选的，按照密封薄膜302、导电膜片160和硬板304顺序设置或按照密封薄膜302、硬板304和导电膜片160顺序设置。
68.请参考图3，其示出了本技术第三实施例提供的一种涡流式气压传感器，该实施例与第一实施例提供的涡流式气压传感器的区别在于提供了覆盖模组120的模组结构。如图3所示，密封薄膜302与第一腔室112连接，并覆盖第二开口116，硬板304设置于密封薄膜302靠近第一腔室112所在侧，且导电膜片130与硬板304靠近第一腔室112所在侧固定连接。本技术实施例中，利用密封薄膜302覆盖第二开口116，将硬板304设置在密封薄膜302上，可以减小接合区域，从而提高检测精度。
69.在一个实施例中，密封薄膜302为硅胶薄膜，硬板304为塑料板，由于硅胶和塑料通过粘合剂结合性能优于硅胶和导体通过粘合剂结合，从而可以提高涡流式气压传感器的使用寿命。本技术采用塑料作为硬板304，而非通过增加导电膜片130的厚度以保证强度，可以减小涡流式气压传感器的重量以及成本。
70.请参考图4，其示出了本技术第四实施例提供的一种涡流式气压传感器，如图4所示，覆盖模组120将壳体具有的腔体结构隔离为第一腔室112和第二腔室402，从第一开口114通入到涡流式气压传感器的待测气体容纳于第一腔室112，第二腔室402与外界气体连通。在一个实施例中，弹性模组140包括弹簧404，弹簧404一端与第二腔室404的第一侧固定连接，弹簧404另一端通过第二开口116与覆盖模组120的第二侧连接，第二腔室404的第一侧为第二腔室404与第二开口相对的一侧，使得弹簧404只有一个自由度，也即弹簧404只受到覆盖模组120因待测气体的压力作用移动而产生变形。在一个实施例中，第一腔室112和第二腔室404被注塑(铸造)成一体。可选的，第一腔室112和第二腔室404均为圆柱状，第二腔室404的直径小于第一腔室112的直径。
71.本技术实施例的覆盖模组120将涡流式气压传感器的壳体110的腔体结构隔离为第一腔室112和第二腔室402，也即将外部空间的气体与待测气体隔开，并将弹簧404固定在第二腔室402的与第二开口相对的一侧，使弹簧404只受到覆盖模组120因待测气体的压力作用移动而产生变形，提高气压检测精度。
72.请参考图5a-5b，其示出了本技术第五实施例提供的一种涡流式气压传感器。其中，图5a为该涡流式气压传感器的正视图，图5b为该涡流式气压传感器的仰视图。如图5a和图5b所示，涡流式气压传感器还可以包括电路板502。其中，电路板502设置于第一腔室112的第一侧壁的外侧，第一腔室112的第一侧壁为第一腔室112与第二开口相对的侧壁，振荡模组150设置于电路板502上，由于电路板502设置于第一腔室112的第一侧壁的外侧，因此可以保证振荡模组150与壳体110相对位置固定，也即可以保证导电膜片130与振荡模组150的电感元件152的相对位置变化是由于气体压力和弹性模组140的弹力的作用导致的。同时，由于振荡模组150通过电路板502固定设置于第一腔室112的第一侧壁外侧，无需采用额外模组固定振荡模组150，减小了涡流式气压传感器的面积以及成本。在一个实施例中，振荡模组150的电感元件152为平面螺旋状。本技术实施例的电感元件152可以直接在电路板502上制作，无需绕线，在制备上很容易保证电感元件152的一致性，也即可以保证每个振荡
模组150在同样的情况下输出信号的振荡频率均一致，保证了待测气体的气压测量的正确性，提高了气体传感器的检测精度。
73.可以理解的，若振荡模组150的电感元件152通有交流电的情况下，振荡模组150的电感元件152可以产生变化的电磁场，从而可以使导电膜片130上产生涡流，实现气体检测的目的。请继续参考图5a-5b，在一个可选实施例中，涡流式气体传感器还可以包括变频模组504。其中，变频模组504与振荡模组150电连接，用于调整振荡模组150输出信号的频率。请继续参考图5a-5b，涡流式气体传感器还可以包括检测模组506。其中，检测模组506与变频模组504电连接，用于获取并根据调整后的振荡模组150输出信号的频率，确定待测气体的气压值。在一个实施例中，检测模组506预设有第一频率和气压的对应关系。其中，第一频率为变频模组504调整后输出的频率，气压为通入第一开口114的待测气体的气压。可选的，第一频率和气压的对应关系可以通过实验获得。如：通过向第一开口114分别通入已知气压值的气体，获取与气体气压值对应的变频模组504输出信号的频率，建立第一频率和气压的对应关系。本方法采用振荡-变频方案对待测气体经涡流式气压传感器产生的频率变化进行检测，将振荡模组150输出的高频信号进行变频到检测模组506可以测量的范围内，然后通过检测模组506对变频后的信号进行采集，实现对待测气体的气压测量。可选的，检测模组506可以包括单片机。
74.应说明的，振荡模组150的电感元件152通入的交流电的频率越高，则涡流式气压传感器的灵敏度越高。上述实施例提供的涡流式气体传感器通过设置变频模组504，可以使得即使振荡模组150输出信号的频率很高，也可以满足检测模组506的频率范围，通过设置变频模组504可以向电感元件152通入高频交流电，从而保证涡流式气压传感器可以准确检测出待测气体气压，同时提高涡流式气压传感器的灵敏度。
75.请参考图6，其示出了本技术实施例提供的一种气压检测方法，该气压检测方法应用于如图1a所示的涡流式气压传感器，对于涡流式气压传感器的组成结构的描述详见上文实施例，在此不再赘述。如图6所示，该气压检测方法可以包括步骤602至步骤604。
76.s602：获取振荡模组输出信号的第二频率。
77.s604：根据振荡模组输出信号的第二频率以及第二频率和气压的对应关系，确定待测气体气压。
78.应说明的，第二频率指的是振荡模组150输出信号的频率，气压指的是通过第一开口114向第一腔室112通入的待测气体的气压。在一个实施例中，第二频率和气压的对应关系可以通过实验获得。如：通过向第一开口114分别通入已知气压值的气体，获取与气体气压值对应的振荡模组150输出信号的频率，建立第二频率和气压的对应关系。
79.下面将以图1a所示的涡流式气压传感器为例，解释本技术实施例提供的涡流式气压传感器的检测原理。
80.本技术实施例提供的涡流式气压传感器，在待测气体通入到第一腔室112中，由于覆盖模组120一侧是已知气压p0，另一是待测气压p
x
，覆盖模组120的有效面积为am，那么被测气体产生的压力fa为：
81.fa＝am(p
x-p0)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
82.由于覆盖模组120在弹性模组140形变产生的弹力f
t
和被测气体产生的压力fa的作用下受力平衡，因此可以得到：
83.f
t
＝fa＝kδ＝am(p
x-p0)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
84.其中，δ为弹性模组140的伸缩量，k为弹性模组140的劲度系数。
85.那么，弹性模组140的伸缩量δ和待测气体的气压p
x
的关系为：
[0086][0087]
根据上式可得，只要检测出弹性模组140的伸缩量，就可以获得待测气体的气压。
[0088]
如图1a所示，在覆盖模组120的一侧设置有导电膜片130，当振荡模组150靠近导电膜片130的情况下，通有交流电的振荡模组150激励电磁场将在导电膜片130上产生涡流，导致部分的电磁能量在导电膜130片以热量的形式被损耗。在导电膜片130上产生的某条回路c上的涡流电动势ec大小和振荡模组150在回路c所包围磁场的磁通密度bc的关系为：
[0089][0090]
其中，
▽
为向量微分算子，nabla算子(nabla operator)，式(4)为法拉第电磁感应定律的微分形式，说明涡流电动势ec的旋度等于该磁通密度bc的时间变化率的负值。
[0091]
在距离振荡模组150直线距离r(是r的单位方向向量)的位置，产生的磁场的磁通密度为：
[0092][0093]
其中，is为励磁电流，μ为空间的磁导率，dl为励磁电流微元，l为振荡模组150的形状函数。
[0094]
由此可见，越远离振荡模组150的区域，磁通密度越低，产生的涡流越小，从振荡模组150吸取的电磁能量越少。
[0095]
在导电膜片130上选取不同的环路c，得出的局部环路电场强度都不同，选取其平均环路电场强度代表整块导电膜片130上所有环路的环路电场强度。同时，环路电场强度和振荡模组150的电流关系，使用互感模型将其间化，使用互感系数mc代表振荡模组150和导电膜片130距离的关系，并满足：
[0096][0097]
由此可以将原来的物理模型变换成电路模型如图7所示。若令导电膜片130在环路平均c上的电阻是r1，电感元件的电感是l1，谐振电容是c1，l2是等效在副边的平均电感，由多个涡流所在的回路加权平均求出。设励磁电流is，电容c1上的电压u
c1
，通过振荡模组150的电流i
l1
，平均涡流电流i
l2
，并设谐振回路总体阻抗z
in
。那么可以得到方程：
[0098][0099]
以及，
[0100]
[0101]
从式(5)和式(6)可以知道互感mc和导电膜片130和振荡模组150的距离成平方反比的关系，由于弹性模组140和覆盖模组120的第二侧连接，导电膜片130设置于覆盖模组120的第一侧，因此导电膜片130和振荡模组150的距离变化相当于弹性模组140的伸缩量δ，就是说弹性模组140的伸缩量δ跟导电膜片130和振荡模组150之间的互感也是平方反比的关系。对于数学建模和电路分析来说，使用耦合系数k来进行计算，耦合系数k是互感除以两个相互耦合电感的几何平均数，就是说，振荡模组150和导电膜片130距离越大，耦合系数越小。规定耦合系数k∈[0,1]。由此，通过数学建模，先求出导电膜片130的平均电感l2，振荡模组150的电感l1，利用耦合系数的取值范围，通过式(7)和式(8)将不同耦合系数下的振荡角频率ω求出。就可以得到不同振荡频率和耦合系数k的关系。然后再通过式(5)和式(6)推出伸缩量δ和耦合系数k的关系，就可以得到振荡模组150输出信号的振荡频率和弹性模组140的伸缩量δ的关系，通过式(3)就能得到最终的待测气体的气压和频率的关系。
[0102]
求解可以得到图8的关系，就是耦合系数和振荡模组150输出信号的频率的关系。从上面的理论分析可知，当导电膜片130越靠近振荡模组150，其耦合系数越高，根据求解结果，可推出，导电膜片130越靠近振荡模组150，振荡模组150输出信号的频率越高。因此通过测量振荡模组150输出信号的频率，就可以将导电膜片130和电感元件152的距离测出，也即获知弹性模组140的伸缩量，结合弹性模组140、覆盖模组120的特性以及力的平衡原理，根据式(3)即可计算出待测气体的气压，实现根据振荡模组150的频率获得当前的待测气体的气压。最后再通过实验修正后编成表格以使在获得振荡模组150的频率的情况下获得对应的气压值。式(1)到式(8)是涡流式传感器工作原理的理论依据，也是构建工程数学模型的基础。在实际应用，可以将气压和频率的关系编成表格，供查表获取气压值即可。
[0103]
在一个实施例中，提供了一种燃气具，该燃气具可以包括上述任一实施例提供的涡流式气压传感器，该涡流式气压传感器用于检测燃气具中待测气体的气压。其中，待测气体可以为通入燃气具的燃气，或燃气具排出的气体。可选的，燃气具可以但不限于为两用炉和燃气热水器。
[0104]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0105]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0106]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。