专利名称：一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及摇椅产品技术领域，它是安装在摇椅上的摆动机构，具体是一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构。
背景技术：
传统的摇椅感知器多采用红外线对管发射并外加机械谐振，通过摇动支架振动遮挡两管之间的红外光而产生一个简单的高低电信号，从而判断外部是否发生了振动，这种结构存在如下缺陷(1)这种结构要求两管之间配合非常精确，加工难度大；(2)工作时发射端必须不断发射红外光，增加了电能损耗。在上述技术方案的具体使用过程中，有人将红外线改为激光检测，在摇椅产品上使用如中国专利申请200510037036. 8公开的振动测量及监控系统，它虽然较上述的传统感知器来说是采用了较为严密且精度高的振动监控系统，但是它仍然无法从根本上避免上述的两种缺陷。后来，人们为了克服上述红外光/激光监控振动的缺陷，使用了重力传感器结构的摇椅感知器，例如是中国专利ZL201020195690. 8公开的一种摇椅感知器，它主要是在固定外壳内设置自由物及由自由物压置在自由物底下的压力压电元件，根据摇椅的上下摆动的使得自由物处于失重或者超重的状态，使得压力压电元件所收的压力变化，进而感应出不同的电压值，这些电压值再通过滤波放大电路处理判断，进而获知摇椅的振动情况。这种摇椅感知器需在壳体内加装自由物和压力压电元件的期间，不但使得壳体的内部结构复杂，增加生产成本，而且，压力压电元件要时刻处于通电状态，增加能耗。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，它的摆动驱动线圈既可通电后驱动摇动支架摆动也可用作振动感知而产生感应电动势，该摇椅摇摆机构结构简单灵活、能有效降低摇椅的生产成本且节能效果好。本实用新型的发明目的是这样实现的一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构， 它包括摇动支架和与摇动支架相配并用于将摆动后的摇动支架反向回弹的弹性复位元件， 其特征在于它还包括磁性体，所述摇动支架上设有位于磁性体的磁力线回路上、既可在磁力线回路上相对移动而产生感应电动势并用于通电后驱动摇动支架摆动的摆动驱动线圈， 摆动驱动线圈与一用于接收摆动驱动线圈产生感应电动势的整形放大滤波电路连接。对于本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其作为技术方案的进一步改进，所述磁性体贯穿在摆动驱动线圈内。在产品的具体设计制造过程中，本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，所述弹性复位元件外套在磁性体上。期间，本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其磁性体为磁棒。而且，在本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构的具体制备过程中， 其所述弹性复位元件为复位弹簧。[0010]与此同时，本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，所述整形放大滤波电路包括第一级整形放大电路、第二级放大电路及滤波输出端，第一级整形放大电路的信号输入端与摆动驱动线圈连接，第二级放大电路的信号输入端与第一级整形放大电路输出端电连接，第二级放大电路的输出端与滤波输出端连接，滤波输出端上设有与外界信号分析仪器连接的输出端子。本实用新型针对现有摇椅的摇摆机构及与之相配的振动感知器进行改进，具有以下优点。本实用新型通过增设一磁性体，并在摇动支架上设有位于磁性体的磁力线回路上、既可在磁力线回路上相对移动而产生感应电动势并用于通电后驱动摇动支架摆动的摆动驱动线圈，摆动驱动线圈与一用于接收摆动驱动线圈产生感应电动势的整形放大滤波电路连接。期间，如果支架产生振动，带动摆动驱动线圈在磁性体的磁力线回路上作切割磁感线的相对位移，进而产生感应电动势，整形放大滤波电路将根据接收到的感应电动势判断摇椅在动，而且，还可根据感应电动势的大小来判断振动幅度的大小，同时，在外电流的间歇通断作用下，配合弹性复位元件实现摇椅的摆动，本实用新型的摆动驱动线圈既作为振动检测的磁感应线圈也作为摇动支架的动力驱动线圈，功能合二为一，无需增加任何额外检测机构，本实用新型巧妙的利用驱动线圈在动作时产生的感应电动势最为振动信号的产生载体，结构简单灵活，能有效降低摇椅的生产成本且节能效果好。

附图1为本实用新型实施例1的结构示意图。附图2为本实用新型所述的整形放大滤波电路。附图3为摇动支架在弹性复位元件的谐振摆动幅度下的曲线变化图。附图4为摆动驱动线圈在图3所示摆动情况下产生感应电动势伏值输出波动图。附图5为图4所示波形图经放大整形后的电压输出图。附图6为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。以下为实施例1。根据图1和图2所示，它为本实用新型的最佳实施例，本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，它包括摇动支架1和与摇动支架1相配并用于将摆动后的摇动支架1反向回弹的弹性复位元件2，其所述弹性复位元件2为复位弹簧。摇椅摇动支架1 一般一起端部作为支点而上下摆动，当婴孩摇动摇椅后，摇动支架1将产生一定时间的上下摆动，以使婴孩安静下来。本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，它还包括磁性体3，该磁性体3为磁棒。所述摇动支架1上设有位于磁性体3的磁力线回路上、既可在磁力线回路上相对移动而产生感应电动势并用于通电后驱动摇动支架1摆动的摆动驱动线圈4，也就是说，摇动驱动线圈即可因切割磁性体3的磁感线而产生感应电动势，并且，还实现电动机的驱动功能。期间，摆动驱动线圈4与一用于接收摆动驱动线圈4产生感应电动势的整形放大滤波电路连接。
4[0022]对于本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其作为技术方案的进一步改进，所述磁性体3贯穿在摆动驱动线圈4内，所述弹性复位元件2外套在磁性体3上。与此同时，本实用新型所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，所述整形放大滤波电路包括第一级整形放大电路5、第二级放大电路6及滤波输出端7，第一级整形放大电路5的信号输入端与摆动驱动线圈4连接，第二级放大电路6的信号输入端与第一级整形放大电路5输出端电连接，第二级放大电路6的输出端与滤波输出端7连接，滤波输出端7 上设有与外界信号分析仪器连接的输出端子，如图2所示。对于该整形放大滤波电路，包含由耦合电容Cl、三极管Ql及第三电阻R3组成的第一级整型放大电路，此部分电路由B端输入摆动驱动线圈4产生的感应电动势通过耦合电容Cl送入三极管Ql基极，并通过第三电阻R3进行输出信号反馈，以稳定三极管Ql部分的工作点，在电源VCC与三极管Ql发射极之间串一个负载电阻Rl以维持第一级整型放大电路的输出，并将三极管Ql集电极连接到地；信号在经过第一级整型放大电路的整形放大后，将获得一连串的脉冲输出图，第一级整型放大电路输出端通过第四电阻R4直接耦合到有三极管Q2单独构成的第二级放大电路6，此第二级放大电路6的三极管Q2发射级与电源 VCC之间串接了负载电阻R2，以维持输出，并将三极管Q2的集电极与地相连，由此级放大后后的信号经过由第二电容C2单独构成的滤波输出端7滤除一些杂讯后，将以图5的曲线脉冲直接输出到中央控制单元供分析用。本实用新型的工作状态为在婴孩躺在摇椅上时，当婴孩一摇动摇椅，由于摆动驱动线圈4是设置在磁性体3的磁力线回路上，所以，摆动驱动线圈4必将因切割磁感线而产生感应电动势，由此产生的磁感应电动势随即被送到该整形放大滤波电路进行分析处理。 期间，摇椅的控制系统根据整形放大滤波电路输出的电信号，得知婴孩在摇动摇椅，随即启动摇椅的供电电路而向摆动驱动线圈4输送电流，此输送电流是通断相隔的输送，当摆动驱动线圈4有电流通过，其产生的电磁场与磁性体3的磁场发生相互吸引，摇动支架1下摇，进而压紧复位弹簧，此时，电流则断开，摆动驱动线圈4失磁，复位弹簧将把摇动支架1 回弹，回弹后，摇椅的供电电路重新向摆动驱动线圈4供电，使得支架重新被吸引而下压复位弹簧，如此循环，实现摇动支架1的上下摆动，工作过程中，摇椅的摆动时间是通过控制中心预设好的。期间，摆动驱动线圈4 一直是对磁性体3的磁感线进行切割动作，故摆动驱动线圈4 一直是产生这磁感应电动势，并将相应的电压值输送到整形放大滤波电路进行处理，以向摇椅的控制中心输送摇椅的摇动信号。参见图3，图4，当摇椅上下摆动使得摇动支架1处于失重或加重时，摇动支架1开始压缩弹簧D，当摇椅速度摆动到最大幅度，速度变为0后(见图3的I、II及III处)，复位弹簧开始反弹摇动支架1，摇椅在如此反复的过程中(见图3曲线)，使得摇动支架1及摆动驱动线圈4与磁棒产生一个相对位置移动，从而切割磁感线产生感应电动势，如图4，相对于摇椅的最大摆幅(见图3的I、II及III处)，也会产生一个最强的电动势I，、II’及III’处，见图4 ；并且，摇椅的摆动幅度越大，摆动驱动线圈4中产生的电动势幅度也越大，持续时间也越长，真实的反应了摇椅的运行状态。参见图5，信号经过电路处理整形后，通过统计两个独立脉冲出现的时间间隔tl， 可以运算出摇椅是否负重，根据惯性与质量成正比的关系，当摇椅负重时，其惯性大，因此摆动频率因惯性会变慢，导致tl时间间隔变大。反之，当无负重时，tl、t2都将变窄。另外，当摇椅摆动频率过高时，因感应线圈B不断切换与磁场的切割方向，导致输出电动势方向不断变化，如此会抑制放大输出脉冲的幅值。详如图5的vl与tl、v2与t2的情况，由此可为摆动幅度判断又提供一个判断参数。以下为实施例2。参见图6，本实施例为本实用新型的另一实施例，本实施例的结构与上述最佳实施例的结构基本一致，稍微不同的是本实施例的摆动驱动线圈4镶嵌在摇动支架1上，并非套在磁性体3的外周，而磁性体3也是单独实质，并非套装在弹性复位元件2内，它同样采用附图2所示的整形放大滤波电路，它的运行情况也类似于实施例1及附图3至5所示，在此不再详述。综上所述，本实用新型的摆动驱动线圈4既作为振动检测的磁感应线圈也作为摇动支架1的动力驱动线圈，功能合二为一，无需增加任何额外检测机构，本实用新型巧妙的利用驱动线圈在动作时产生的感应电动势最为振动信号的产生载体，结构简单灵活，能有效降低摇椅的生产成本且节能效果好。
权利要求1.一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，它包括摇动支架(1)和与摇动支架(1) 相配并用于将摆动后的摇动支架(1)反向回弹的弹性复位元件(2)，其特征在于它还包括磁性体(3)，所述摇动支架(1)上设有位于磁性体(3)的磁力线回路上、既可在磁力线回路上相对移动而产生感应电动势并用于通电后驱动摇动支架(1)摆动的摆动驱动线圈(4)， 摆动驱动线圈(4)与一用于接收摆动驱动线圈(4)产生感应电动势的整形放大滤波电路连接。
2.根据权利要求1所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其特征在于所述磁性体 (3)贯穿在摆动驱动线圈(4)内。
3.根据权利要求1或2所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其特征在于所述弹性复位元件(2)外套在磁性体(3)上。
4.根据权利要求3所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其特征在于所述磁性体 (3)为磁棒。
5.根据权利要求1所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其特征在于所述弹性复位元件(2)为复位弹簧。
6.根据权利要求1所述具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，其特征在于所述整形放大滤波电路包括第一级整形放大电路(5)、第二级放大电路(6)及滤波输出端(7)，第一级整形放大电路(5)的信号输入端与摆动驱动线圈(4)连接，第二级放大电路(6)的信号输入端与第一级整形放大电路(5)输出端电连接，第二级放大电路(6)的输出端与滤波输出端 (7)连接，滤波输出端(7)上设有与外界信号分析仪器连接的输出端子。
专利摘要本实用新型公开了一种具有振动感知功能的摇椅摇摆机构，它包括摇动支架和与摇动支架相配并用于将摆动后的摇动支架反向回弹的弹性复位元件，它还包括磁性体，所述摇动支架上设有位于磁性体的磁力线回路上、既可在磁力线回路上相对移动而产生感应电动势并用于通电后驱动摇动支架摆动的摆动驱动线圈，摆动驱动线圈与一用于接收摆动驱动线圈产生感应电动势的整形放大滤波电路连接。本实用新型的摆动驱动线圈既作为振动检测的磁感应线圈也作为摇动支架的动力驱动线圈，功能合二为一，无需增加任何额外检测机构，本实用新型巧妙的利用驱动线圈在动作时产生的感应电动势最为振动信号的产生载体，结构简单灵活，能有效降低摇椅的生产成本且节能效果好。
文档编号G01H11/02GK202086108SQ20112023353
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者邓建萍 申请人:中山市圣安琪日用制品有限公司