CN1332189C - 电动位置转换器 - Google Patents

Abstract

转换器(1)包括：具有膜(5)的硬外壳(2-4)，膜(5)夹持在其中，膜(5)与外壳(2-4)的一部分一起限定出至少一个可变体积的腔室(6，7)；至少一个线圈(14)；相互作用的部件(13)，在膜(5)的位移作用下，它如此与线圈(14)磁性地相互作用，即线圈(14)的电感根据该相互作用部件相对线圈(14)的相对位置是变化的；与线圈(14)连接的电路装置(17)，它可以提供一些电信号，其中的一个参数如频率能作为线圈(14)的电感函数而变化；所述电路装置(17)包括可以存储表示矫正值的数据的存储装置(22)，当这些矫正值被用于所述参数的有效瞬时值时，可以获得对应于预定转换特性的所述参数的正确值。

Description

电动位置转换器

技术领域

本发明涉及一种电动力学位置转换器，例如，其可用作洗衣机或洗碗机、煤气锅炉或多种家用电器内的压力转换器。

确切地说，本发明涉及一种转换器，其包括：

一个中空的硬外壳，一膜夹持在该外壳中，该膜与该外壳的一部分一起限定除至少一个可变体积的腔室；

至少一个线圈；

相互作用的部件，在该膜的位移的影响下，该部件可以如此与线圈磁性地相互作用，即所述线圈的电感变化依赖于所述部件相对该线圈的相对位置，

与所述线圈连接的电路装置，该电路装置可被操作用来提供多个电信号，这些电信号中的一个参数如频率能作为该线圈电感的函数而变化。

背景技术

这种类型的转换器的性能可通过转换特性来限定，例如频率/位置特性。

这种转换器所面临的一个问题在于它们的转换特性的初步校准。为此，本领域中的很多基本机械结构已为人所知，在这些技术中，校准是通过调整一个或多个能够改变该相互作用的部件相对该线圈的位置和/或改变一个或多个与膜和/或该相互作用的部件相关的悬浮和/或偏置弹簧的特性来实施的。

为了能够以机械方式实现校准，现有技术的转换器的结构必然很复杂。另外，校准操作是费力的而且随着时间的推移有可能发生变化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种上述类型的转换器，该转换器的校准可方便地以电气方式执行，而不需要以机械方式调整一些调节部件的位置，由此可以明显简化该转换器本身的机械结构。

根据本发明，这些和其它目的可以通过提供上述类型的转换器来实现，其中，所述电路装置包括电子存储装置，电子存储装置可以存储代表矫正值的数据，在操作中，矫正值可被应用到前述参数的有效的瞬时值，这样就有可能存储对应于预定转换特性的所述参数的正确值。

附图说明

参照附图，通过非限定性的举例，下面的详细描述将使本发明的其他特性和优点更加清楚的显示出来，其中：

图1是可用作压力转换器的本发明的转换器的截面图；和

图2和3是示出了本发明的转换器的两个实施方式的电路元件的电路图，其中有些部分是用方框图的形式表示。

具体实施方式

在图1中，将本发明的转换器概括表示为1。

在以举例方式示出的实施例中，转换器1可用作压差型压力转换器。此外，正如此后更清楚描述的那样，本发明不局限于这种转换器。

在举例所示的实施方式中，转换器1包括由基本呈杯状的第一部件2和基本也呈杯状的且部分嵌入杯状部件2的第二部件3形成的硬外壳。

在转换器1的外壳内，总体用4标记的支撑体插在部件2和3之间。这个支撑体有一较低的环状部分4a和一个较高的管状部分4b，它们通过横向环状壁4c连接在一起。

支撑体4的管状部分4b在其一端被一个端壁4c封住。

一弹性膜(例如可以由弹性材料构成)被标为5。这个膜的外周以封住流体的方式夹紧在支撑体4的较低环状部分4a和形成杯状部件2的一部分的肩2a之间。

这个膜把杯状部件2的较低部分和支撑体4之间的区域分隔为两个变体积的腔室，其标记为6和7。

转换器外壳的杯状部件2有一个能把第一流体引入腔室6的管状连接器8和一能把流体引入腔室7的第二管状连接器9。在操作中，膜5的瞬间位置依赖(例如)于腔室6和7之间的压差。

膜5的中心部分连接至一个总体标为10的可动装置上。这个可动装置包括一个带有中心凸起11a的板11，中心凸起与基本上是蘑菇状体12的头部部分12a卡(与膜5的插入)在一起。

板11延展至腔室6，而蘑菇状体12延展至腔室7。蘑菇状体12有一个管状脚或腿12b，围绕着腿12b设置有一个由铁磁材料制成的环形圆筒部件13。

蘑菇状体12的脚或腿12b和铁磁材料的相互作用部件13部分地轴向伸入支撑体4的管状上部4b。由绝缘电线绕成的线圈14绕支撑体4的管状上部4b设置。

在举例所示的实施方式中，将螺旋弹簧15插入在支撑体4的端壁4d和蘑菇状体12的脚或腿12b的自由端之间。另外，基本上为圆锥形的弹簧16位于板11和杯状体2的下壁之间的腔室6中。

载有在图1至3中总体上标记为17的元件和电路的电路板16固定安装到支撑体4的端壁4d上，在与膜相对的一侧上。

线圈14与这些电路相连接。

作为压差转换器，在操作中，膜5的瞬间位置基于腔室6和7之间的流体压差而定。由于这种压差的变化，可动装置10相对于线圈14轴向移动。由于铁磁部件13和线圈14之间的耦合发生变化，后者的电感也发生变化。

正如在图2、3中概略示出的，例如，在电路板16上的电路17包括电容18和19，它们连接到线圈14上并形成LC电路。这个LC电路与本质上公知的电路20连接，并且在操作中其产生一电信号，电信号的其中一个参数，例如频率，将根据线圈14的电感的变化而变化。

一旦要大量生产组装转换器，由于机械和电公差，通常每个转换器1的转换特性(例如频率/压力或频率/压差特性)会彼此不同。所以每个转换器必须要校准以使它们都有相同的所期望的转换特性。

在图2示意显示的布置中，与转换器1相联的电路包括一个连接有非易失性存储装置22的微处理器21。

在校准某个特定转换器的转换特性的步骤中，相联的微处理器21计算由电路20提供的信号的可变参数的矫正值，并将其存储在存储装置22中。对于转换器1用作压力转换器的使用，例如，对于期望的转换特性，它可以通过把预定压力值或压差值应用于转换器，并且把由电路20提供的信号的不同参数的相应的瞬间有效值与相应的预先设定值相比较来获得。

在转换器的正常操作中，在校准过程中，微处理器21从带有不正确的变化参数的电路20获得一个电信号，并把存储在存储装置22中的矫正值应用于这一参数。这样，对于预定转换特性，微处理器21提供能代表正确参数值的输出信号或数据。

在图3所示的实施方式中，与转换器有关的电路17不包括微处理器，而是只包括带有外部可接入的输入22a和输出22b的非易失性存储装置22

在校准步骤中，图3所示类型的转换器1与包括一控制电子单元的微处理器的校准器连接、与转换器的电路20的输出连接、与存储装置22的输入22a和输出22b连接。

校准器的电子单元设计成用来计算由转换器的电路20提供的信号的变化参数的矫正值，并把它存储在存储装置22中。

然后，转换器被装入一个设备(例如洗衣机)中并与此设备的电子控制单元连接。在操作中，该单元被运行用于获取存储在存储装置22中的矫正值并把它们加在由转换器1在工作时产生的信号的变化参数的实际瞬时有效值上，这是很方便的。

本发明的转换器除可用于把与压力有关的物理量转换成电信号外，还可用于其它物理量，只要这些物理量可以引起与线圈有关的相互作用的部件的相对运动。

自然，在本发明原理保持不变的情况下，从所述和所示的非限定性实施方式中可以变化出很多实施方式和生产制造的细节，它们都没脱离本发明的实质，正如所附的权利要求书所限定的那样。

Claims (3)

1、一种电动力学位置转换器(1)，它包括：

其中装有膜(5)的中空的硬外壳(2-4)，它限定出至少一个可变体积的腔室(6，7)；

至少一个线圈(14)；

相互作用的部件(13)，在该膜(5)的位移的影响下，该相互作用的部件如此与该线圈(14)磁性地相互作用，即该线圈(14)的电感随着该相互作用的部件相对该线圈(14)的相对位置的的变化而变化；

与该线圈(14)连接的电路装置(17)，它能提供一些电信号，这些电信号中的一个参数能作为所述线圈(14)的电感的函数而变化，其中该电路装置(17)包括存储表示矫正值的数据的电子存储装置(22)，当所述矫正值被用于所述参数的有效瞬时值时，获得对应于预定转换特性的所述参数的正确值；

其特征在于，所述存储装置(22)具有可从该转换器的外部接近的并可连接于一个装有该转换器的设备的电子控制单元上的输入(22a)和输出(22b)，由此能使所述控制单元得到存储于所述存储装置(22)中的矫正值，以便把所述矫正值用到在该转换器(1)的工作中产生的、所述参数的有效瞬时值上。

2、根据权利要求1所述的转换器，其中，所述至少一个腔室(6，7)有一个引入流体的孔(8，9)，该流体的压力作用在该膜(5)上。

3、根据权利要求1或2所述的转换器，其中，该相互作用的部件(13)包括一个铁磁芯。