[实用新型]一种电容式传感器感应装置结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容式传感器，具体涉及电容式传感器的感应装置。

背景技术

电容式传感器是将被测量的变化转换为电容量变化的一种装置，它本身就是一种可变电容器。由于这种传感器具有结构简单，体积小，动态响应好，灵敏度高，分辨率高，能实现非接触测量等特点，因而被广泛应用于位移、加速度、振动、压力、压差、液位、等分含量等检测领域。

目前的电容式传感器通常由外壳、以及安装于外壳内的感应极板、固定结构和检测芯片构成。其中，感应极板通常是单独制造的，其对生产设备的精度要求很高，否则很容易造成感应极板的大小不一，进而影响测量精度；另外，在将感应极板、固定结构、检测芯片等组件组装起来时，其对安装的精度同样要求很高，这对生产设备提出了很高的要求，且组装费时。

因此，为了解决上述现有的电容式传感器的制备复杂、精度低、小型化的难度大的缺点，本公司申请的一篇实用新型专利，参见图1和图2，提出了一种电容式传感器的感应装置，其包括上盖10、与上盖10配合的印刷电路板11、以及位于上盖10与印刷电路板11构成的空腔内的三颗金属球12。将印刷电路板11固定于上盖上即组成一个完整的电容式传感器的感应装置。印刷电路板11的上表面通过铜箔印刷出三片感应极板13：位于左侧的第一感应极板131、位于中间的第二感应极板132和位于右侧的第三感应极板133，所述印刷电路板11的下表面焊接有三根金属引脚14，该三根金属引脚14分别连接至印刷电路板11上的三片感应极板13。金属球12采用不带磁性的金属制成，且三颗金属球12的位置分别对应第一感应极板131、第二感应极板132和第三感应极板133，其中，位于两侧的金属球分别固定卡置于上盖10内的固定结构里，位于中间的金属球则可随着印刷电路板11的倾斜角度的变化而在所述空腔内自由滚动。

上述专利中，存在金属球从印刷电路板上的铜箔上滚动到无铜箔处，然后再滚上铜箔的过程，在滚上铜箔的时候，由于铜箔有一定厚度，所以造成滚动不够灵敏。而且使用三颗金属球也会使感应到的电容量降低，灵敏度不够高。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种制造简单、成本低廉、定位精度较高、易于小型化、滚动灵活且感应灵敏度更高的电容式传感器感应装置结构，以克服现有技术中之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是这样实现的：一种电容式传感器感应装置结构，包括由上盖和下盖配合形成的外壳，外壳内设有固定电路板的中框，该中框的三个内壁上分别设置三块印刷电路板，每块印刷电路板上用铜箔分别印刷出一片感应极板，三片感应极板通过三根金属引脚分别连接外部检测芯片的三个检测管脚；下盖对应设有将三片感应极板连接的三根金属引脚引出的通孔；上盖和中框形成的容置空间内设有一个可自由滚动的金属球，金属球在中框和上盖形成的容置空间内滚动时，与三片感应极板的其中一片或者两片接触。

为了方便制作，所述中框的底面设置第一印刷电路板，所述中框的与底面相邻的一侧壁设置第二印刷电路板，与设置该第二印刷电路板的侧壁相对的另一侧壁设置第三印刷电路板；金属球在中框和上盖形成的容置空间内滚动时，也即在第一印刷电路板的感应电极上滚动，同时与第二印刷电路板的感应电极或者第三印刷电路板的感应电极相接触。

进一步的，作为一个可行的方案，所述中框具有底板、第一侧板和第二侧板，底板的上表面水平设置，且固定有第一印刷电路板；第一侧板的内表面和第二侧板的内表面与底板的上表面垂直设置，第一侧板的内表面和第二侧板的内表面相互平行，且第一侧板的内表面设置第二印刷电路板，第二侧板的内表面设置第三印刷电路板。这样，其中一块印刷电路板水平放置，另外两块印刷电路板竖直放置于两侧，金属球可在中框与上盖组成的空腔中自由滚动。此时，金属球被限制在中框与上盖组成的空腔内，沿印刷电路板的表面滚动，不论金属球处于空腔内任何位置时，都处于感应极板之上，故滚动时完全是在一个平整的平面上，所以滚动非常灵活。

为了方便制作，作为一个可行的方案，所述中框由三块印刷电路板组合而成，该三块印刷电路板记为第一印刷电路板、第二印刷电路板和第三印刷电路板；具体的，第一印刷电路板水平设置，第二印刷电路板和第三印刷电路板均与第一印刷电路板垂直设置，且第二印刷电路板和第三印刷电路板互相平行。

另外，该中框也可以设置为长方体结构，其底面和两个相对的内侧面分别印刷三个印刷电路板即可。