[实用新型]高腐蚀环境仪表改装霍尔按键

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仪表按键，具体涉及一种高腐蚀环境仪表改装霍尔按键，将被改装仪表按键的电接触方式改为霍尔感应方式，可以显著提高高腐蚀环境仪表按键的使用寿命。

背景技术

目前各种仪表普遍使用金属触点按键，高质量的镀金触点按键常规环境下性能优良，但在高腐蚀环境如二氧化硫、氮氧化物和氯气环境下，触点内部与触点外部印刷线路腐蚀严重，寿命急剧下降。高腐蚀环境仪表较常应用于化学分析，常见型号如测量二氧化硫、氮氧化物的西门子ULTRAMAT6和ULTRAMAT 23，ABB的FGAS-06，此类仪表技术相当复杂、设计周期长、制造成本高，都于上世纪80-90年代设计。受当时技术限制，只有金属触点方案，无触摸屏虚拟按键方案，也无霍尔方案，应用中发现按键配件的更换周期明显短于主机其他配件的更换周期。此类仪表技术门槛极高，导致零部件价格昂贵，开发一种抗腐蚀性强的按键，有一定实用意义。

美国专利（授权号9601853）公开了一种印刷电路板和电连接器制造方法，又如美国专利（授权号9596765）公开了一种电子线路基板与元件的制造方法，以上专利把金属触点按键与印刷线路的抗腐蚀性设计做得非常优良，但不能根本解决电路与元件高腐蚀环境下的金属腐蚀问题。北京邮电大学周怡琳和章继高发表的论文《触点镀金材料的自然腐蚀和电接触特性研究》得出了镀金触点腐蚀晕圈上的微动电阻在初始时波动不稳定使接触发生瞬断的结论。综合以上背景技术，只有将电接触改为磁感应才能根本上解决高腐蚀环境按键触点耐用性不好的问题。本按键将金属触点改为霍尔感应，印刷电路板用环氧树脂进行全密封固化，解决了以上问题，同时具有工作稳定、使用寿命长和成本低的优点。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对当前技术的不足，提供一套霍尔按键信号感应、按键信号输出于一体的霍尔按键。

为了实现上述目的，本实用新型包含按键外壳、磁性按键、复位弹簧、电路板、环氧树脂灌胶。

为了实现上述目的，本实用新型包括电源电路、主控芯片、线性霍尔传感器、仪用放大器、输出信号隔离光耦。

所述电源电路与主控芯片、线性霍尔传感器、仪用放大器连接，为它们提供DC5.0V与DC3.3V电压。

所述线性霍尔传感器与仪用放大器连接，仪用放大器与主控芯片的输入口连接，将磁性感应信号放大至主控芯片能够识别的5V电压。

所述主控芯片的输出口与线性光耦连接，将输出信号进行隔离，同时起到电平逻辑转换的作用。

根据本实用新型所述的按键，本按键基于STM32F103主控芯片。

根据本实用新型所述的按键，电源电路采用AMS1117_3.3和AMS1117_5.0。

根据本实用新型所述的按键，线性霍尔传感器采用SS495A。

根据本实用新型所述的按键，仪用放大器采用AD620AN。

根据本实用新型所述的按键，隔离光耦采用LP521。

根据本实用新型所述的按键，按键顶部采用磁化设计。

根据本实用新型所述的按键，电路板采用环氧树脂灌胶密封处理。

附图说明

本实用新型上述结构可通过附图所提供的非限定性实施例进一步说明。

图1为本实用新型的工作原理图。

图2为霍尔按键板俯视图。

图3为霍尔按键板剖视图。

图4为电路图。

附图中：1.被改装仪表的按键面板，2.被改装仪表的按键电路，3.霍尔信号处理电路，4.霍尔按键面板，5.带磁性的按键，6.改装电缆，7.霍尔按键外壳，8.电路板，9.STM32F103，10.霍尔传感器，11.磁铁，12.按键本体，13.按键复位弹簧，14.环氧树脂密封胶，U1.微处理器，U2-3.DC-DC转换器，U4-U19.霍尔传感器，U20-U39.仪用放大器，U40-U58.光耦电平转换电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的工作原理图，包括被改装仪表的按键面板、被改装仪表的按键电路、霍尔信号处理电路、霍尔按键面板、带磁性的按键。改装时将被改装仪表的按键线路切断，接入本实用新型所述的霍尔按键电路。

图2是霍尔按键板俯视图，由外壳与按键构成，按键由常见的1-9、*、#、上、下、左、右、Enter和Esc组成，可以替代大部分被改装仪表的按键功能。