[实用新型]微型步进电机驱动的指针式指示器

说明书

本实用新型涉及指针式仪表的指示装置，具体是一种微型步进电机驱动的指针式指示器。

指针式指示器是指用指针转动的角度来表示数值的指示装置。虽然现在数字显示技术已高度发展，但由于指针式仪表具有显示直观、工作可靠、价格低廉等优点，这种指示器仍在许多领域被广泛应用，各种电工仪表和其他工业仪表、车辆上用的速度表、日常生活中用的钟表等，都采用指针式指示器。

现有的指针式仪表，其指示装置有磁电式、电磁式等，以及利用弹性元件或其它敏感变形元件的。但在某些特特殊的应用场合，采用上述结构则有一定困难，有的成本高，有的转换困难，有的抗震性能满足不了要求，特别是要把数字量直接转换为指示角度，都需经过数一模转换，这就增加了成本，降低了可靠性。步进电机可以直接把脉冲信号变成旋转角度，而且非常精确。

本实用新型的目的是针对现有的指针式仪表，其指示装置应用在某些特特殊场合时，存在成本高、转换困难、可靠性差等问题，提供一种成本低、可靠性好、体积小，当用于智能化仪器仪表时，可以将电脑输出的脉冲信号经简单功率放大后直接驱动的微型步进电机驱动的指针式指示器。

本实用新型所述的微型步进电机驱动的指针式指示器，包括只能单方向运转的正转微型步进电机、反转微型步进电机、上平板、下平板、指针和减速装置。上平板和下平板通过立柱相互支撑。减速装置安装于上平板与下平板之间。两个微型步进电机装于下平板的下面，其转轴与减速装置相固连。指针位于上平板之上并与减速装置的输出轴相固连。

所说的减速装置由组合齿轮、正转电机齿轮、反转电机齿轮和中心齿轮构成。组合齿轮由同轴的小齿轮和大齿轮构成。正转电机齿轮和反转电机齿轮分别固定在正转微型步进电机和反转微型步进电机转轴上并与组合齿轮大齿轮啮合。中心齿轮与组合齿轮小齿轮啮合。指针安装在中心齿轮的转轴即输出轴上。中心齿轮上还装有供指针退回零位的触销。

工作时，当正转步进电机通以正负交变的脉冲时，正转电机齿轮就顺时针转动，正转电机齿轮与组合齿轮大齿轮啮合，故组合齿轮大齿轮反时针转动，而与组合齿轮大齿轮同轴的组合齿轮小齿轮与中心齿轮啮合，使中心齿轮顺时针转动，与中心齿轮同轴安装的指针便顺时针转动。当正转微型步进电机转动时，反转微型步进电机不通电，从动跟随转动。当反转步进电机通以正负交变的脉冲时，反转电机齿轮就反时针转动，按照和正转相同的传动路线，带动指针反时针转动。

每次开机时先控制指针反转，当触销与电路的触点接触后电机停转，此时指针的位置就是零点。

本实用新型的优点是成本低、可靠性好、体积小，当用于智能化仪器仪表时，可以将电脑的输出脉冲信号经简单功率放大后直接驱动，用途广泛，如用于电动助力车的仪表，指示里程、速度以及电池电压或容量等。

图1是本实用新型微型步进电机驱动的指针式指示器的构造图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是本实用新型微型步进电机驱动电路图。

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1-图3所示，本实用新型所述的微型步进电机驱动的指针式指示器，包括只能单方向旋转的正转微型步进电机9、反转微型步进电机8、上平板3、下平板1、指针12和减速装置14。上平板3和下平板1通过立柱10相互支撑。减速装置14安装于上平板3与下平板1之间。正转微型步进电机9、反转微型步进电机8装于下平板1的下面，其转轴分别与减速装置相固连。指针12位于上平板3之上，并与减速装置14的输出轴15相固连。

所说的减速装置14由组合齿轮5、正转电机齿轮2、反转电机齿轮7和中心齿轮11构成。组合齿轮5由小齿轮4和大齿轮6构成。正转电机齿轮2和反转电机齿轮7分别固定在正转微型步进电机9和反转微型步进电机8的转轴上并与组合齿轮大齿轮6啮合。中心齿轮11与组合齿轮小齿轮4啮合。指针12安装在中心齿轮的转轴即输出轴15上。中心齿轮11上还装有供指针退回零位的触销13。

减速装置14中各齿轮齿数，可根据所要求的每个脉冲指针转过的角度即脉冲当量来确定。设正转电机齿轮2齿数为Z1，反转电机齿轮7齿数为Z1′，组合齿轮大齿轮6齿数为Z2，组合齿轮小齿轮4齿数为Z2′，中心齿轮11齿数为Z3，微型步进电机的步距角为180°，如要求一个脉冲指针转过3°，则各齿轮的齿数可用：Z1＝Z1′＝Z2′＝12，Z2＝Z3＝93。求得脉冲当量为：