[发明专利]微型重力开关

权利要求书

1.一种微型重力开关，包括微型壳体及壳体内的重力开关结构，特征在于：该重力开关结构是重力控制的电子微型开关，由重力控制的活动件控制的电子开关电路组成。

2.根据权利要求1所述的微型重力开关，特征在于：所述的重力控制的活动件是敏感式RC振荡电路的重力式可变电容的活动导电极板。

3.根据权利要求2所述的微型重力开关，特征在于：所述的敏感式RC振荡电路是由该电路中重力控制的活动导电极板的重力式可变电容、基础电容、电阻和门电路构成的RC振荡电路。

4.根据权利要求3所述的微型重力开关，特征在于：所述的重力式可变电容C_x由相同的两块固定极板和一块活动导电极板构成，当重力式可变电容正立时有1/C_x＝1/C₁+1/C₂，或C_x＝C₁C₂/(C₁+C₂)＝εS/2d，其中：ε为所充气体的相对介电常数，S为每块固定极板面积，C₁为固定极板1和活动导电极板间电容，C₂为固定极板2和活动导电极板间电容，d为固定极板与活动导电极板间的距离。

5.根据权利要求1所述的微型重力开关，特征在于：所述的重力控制的活动件控制的电子开关电路由敏感RC振荡电路及其后续的延时触发电路组成，延时触发电路在达到设定的延迟时间后输出高电平开关信号，该电子开关电路采用4060计数器集成芯片构成。

6.根据权利要求5所述的微型重力开关，特征在于：所述的4060计数器集成芯片选择外接RC选频网络，所述的外接RC选频网络是由重力式可变电容C_x、基础电容C、电阻R构成的RC振荡电路部分，该振荡电路产生的频率f_RC公式如下：f_RC＝1/2.5RC_t，C_t＝C_XC/(C_X+C)，其中：C_t为重力式可变电容C_x、基础电容C的串联电容。

7.根据权利要求4、或6所述的微型重力开关，特征在于：所述的重力式可变电容C_x：当微型重力开关正立时，活动导电极板处于与固定极板正对的密封壳体底部，活动导电极板和两固定极板的间隙较大，活动导电极板和两固定极板构成的电容C_x较小，与基础电容C、电阻R构成的振荡电路不能产生振荡，延时触发电路不能产生开关信号；当微型重力开关倒置后，在重力作用下，或活动导电极板与两固定极板接触，相当于导线，由于基础电容C的存在，能够引起振荡电路振荡；或活动导电极板和两固定极板没有完全接触，存在微小间隙，活动导电极板和两固定极板构成的电容C_x较大，和基础电容C串联后同样能够引起振荡电路振荡；以上两种情况均能引起振荡电路振荡，振荡信号传输至延时触发电路，延时触发电路经计数延时后会产生用于启动的开关信号，即重力式可变电容C_x构成的RC振荡电路及后续的延时触发电路就成为触发开关，根据4060计数器要求的C_t有最小值的限定，即：C_t＞100pF，所以得出C_x的选择值范围为：C_x＞100C/(100+C)pf。

8.根据权利要求7所述的微型重力开关，特征在于：所述的重力式可变电容C_x只有在接近完全倒置或完全倒置的情况下才能够引起振荡电路振荡，该微型重力开关才能够导通，被导通后能保持稳定的导通状态；当重力式可变电容C_x的活动极板从完全倒置状态再转过大于90°的角度，活动极板和两固定极板的间隙较大，振荡电路才能够停止振荡，该微型重力开关才会断开，被断开后又能保持稳定的不导通状态。

9.根据权利要求1所述的微型重力开关，特征在于：所述的电子开关电路的工作电流不大于1mA，所述的电子开关电路的休眠电流不大于10μA。