[发明专利]位移传感器

说明书

技术领域

本发明是关于LC振荡式位移传感器，将导入由下壳体与柔软作动构件(譬如风壳体、振动片)构成的受压室的气体压力转换成该柔软作动构件的位移，并将该柔软作动构件的位移转换为频率并作矩形波振荡输出。具体来说，涉及装有位移传感器的家用电器等的摆动·振动等所产生的气体压力变动的吸收的改善、初始振荡频率的调整的改善、再循环的改善、微压气体压力检测的改善、频率转换的灵敏度(分辨能力)的改善。

背景技术

一直以来，为检测空气压力的测量对象室(譬如设于洗衣机洗涤槽内的阻气盒、用气泵等加压的泵室、空气清洗器及空调机等的送风口上所安装的通道)的气体压力而使用位移传感器，并且该位移传感器安装在家用电器上(譬如全自动洗衣机、洗碗机、冰壳体、吸尘器、电饭煲、加湿器、空气清新器、空调、气垫床、空气按摩椅、干燥空气发生装置、负离子空气发生装置、水槽用微细气泡发生装置、全自动浴缸、浴缸用气泡发生装置、无尘室用加压空气供给装置等气泵应用机器；加压空气供给方式水电解式臭氧发生装置；水电解式氯气发生装置；LP气、煤气及天然气等可燃气体的供给压力检测装置；风扇发热器等燃烧空气供给装置)等，用于家用电器等的电气性通电停电控制、供给气体(空气)压力的加减压控制、送风控制、给水(油)控制及/或流量控制等。

譬如日本专利特公平5-28771号公报、登记实用新案第3044686号公报、美国专利第5760577号公报、特开2000-283871号公报等公开了LC振荡式位移传感器10，是通过对洗衣机洗涤槽供给的水位使阻气盒内的空气被压缩，并将该气体压力引导至受压室，转换为振动片位移，并将该振动片位移转换为频率，作矩形波振荡输出。

作为上述位移传感器10的位移检测部的构成(硬件)，如图13及图14所示，设有：上部有螺纹部76的上壳体(譬如PP树脂等树脂成形构件等)70；螺接于该上壳体70上的压缩螺旋弹簧调整螺钉71；具有卷绕孔且以该卷绕孔与磁性构件85开口部相对的状态固定在上壳体70上的振荡线圈88；支承在振动片增强板84上的中空圆柱形磁性构件(铁淦氧磁心)85；可与振动片83的位移连动，在该上壳体70内沿该振动线圈88的轴方向移动的振动增强板84(与振荡线圈88接触、脱离。也可如特开平11-23394号公报、特开2000-19048号公报等公开的那样，在只用磁性构件构成的场合不特别作为构件类设置)；始终对压缩螺旋弹簧调整螺钉71和振动片增强板84(或磁性构件85)弹性加力的压缩螺旋弹簧87；根据受压室82的气体压力而沿振荡线圈88的轴方向位移、配设于该振动片增强板84下部，夹于上壳体70与下壳体80间的圆形振动片(软质橡胶、硬质金属板)83；与上壳体70嵌合、有气体导入口81、与振动片83构成受压室82的下壳体(如PP树脂等树脂成形构件等)80。

当采用设振荡线圈88的电感为L、共振用电容器89(最好无极性)的电容为C的频率选择元件LC形成的调和振荡电路(振荡方式)时，就得到正弦波(振荡输出)、而采用张弛振荡电路(振荡方式)时，就得到矩形波(振荡输出)。并且，上述位移传感器10中所采用的LC振荡电路部(既可设于上述传感器10的位移检测部侧，也可设于对装有上述位移传感器10的洗衣机等实施电气控制的印刷电路板侧)，如特公平5-43398号公报等公开的LC振荡电路(譬如科耳皮兹型、哈脱莱型、反馈型、上述变形型)、特开平7-324965号公报等公开的LC振荡电路、或图15的LC振荡电路部19所示，是由振荡线圈(譬如将称为磁线的漆包绝缘铜线等缠在尼龙树脂制的圆筒状绕线管上，用锡焊、熔融、点焊、激光焊接等连接到发斯顿(フアストン)端子#250等的端子片及导线等上)88、电容器(如聚丙烯薄膜电容器)89、非缓冲型变换器IC(譬如型号74HCU04)组成的LC振荡电路(包括LC共振电路等。无论是自激式、他激式、并列式、直列式、负反馈式等。下同)，多作矩形波振荡输出。

一般，对搭载上述位移传感器10的洗衣机等负责电气控制的印刷电路板上搭载的微型电子计算机等是根据数据信号(多采用根据上升边、下降边工作的电路等)工作的，所以在将位移传感器的振荡输出作正弦波振荡输出时，最好是通过波形整形电路等变换为矩形波，并将信号输入到该微型计算机等。

批量生产的上述位移传感器10，往往由于振荡线圈88的电感(电抗、阻抗)的偏移、磁性构件85的相对导磁率等的偏差、以及振动片(橡胶)83的温度特性引起的硬度变化等原因，而与设计上的理论性初始振荡频率间产生误差(偏差)