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技術領域

本發明涉及儀表指示領域，具體是一種利用氣體驅動儀表指針轉動的裝置及其驅動方法。

背景技術

目前流行的十字線圈儀表電機存在的缺點：十字線圈儀表電機主要組成包括游絲、十字線圈和磁鋼。十字線圈指針電機從一個位置轉到另一個位置時，首先要克服游絲的作用力做功，儀表指針轉到新的位置時一直受到游絲的回復作用力，這就要求十字線圈一直要通入相當的電流產生與游絲一樣的反作用力來維持指針保持平衡。所以儀表指針在偏轉指示時始終都要克服游絲的反作用力而消耗電力；另外由于機械振動等因素，十字線圈電機在使用時，往往出現指示初始零位有偏移或指示不到位的情況，從而帶來儀表指針零位的偏移或位置行程指示不準確。步進電機雖然克服了十字線圈的缺點，但是機械結構復雜、制作困難，帶來制造成本高、可靠性差。以上兩種電機均是靠電磁場的驅動力使儀表指針轉動，容易受到電磁干擾，滿足不了強電磁干擾環境下的應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用氣體驅動儀表指針轉動的裝置及其驅動方法，解決了指示儀表在強電磁干擾環境下儀表功能難以實現的問題。

本發明的技術方案為：

一種利用氣體驅動儀表指針轉動的裝置，包括有氣體儀表本體和與之連接的氣體儀表控制電路；所述的氣體儀表本體包括有環形密封氣體腔、設置于環形密封氣體腔內的磁性密封滑塊、半導體溫度片和兩個溫度傳感電阻，設置于環形密封氣體腔上方且與磁性密封滑塊相互作用的磁性儀表指針；所述的磁性密封滑塊和半導體溫度片將環形密封氣體腔內部分為左腔室和右腔室，所述的兩個溫度傳感電阻分別置于左腔室和右腔室內，且所述的半導體溫度片和兩個溫度傳感電阻均與所述的氣體儀表控制電路連接。

所述的半導體溫度片包括有相互電連接的P端半導體溫度片和N?端半導體溫度片，所述的P端半導體溫度片和磁性密封滑塊之間形成左腔室，所述的N?端半導體溫度片和磁性密封滑塊之間形成右腔室；

所述的氣體儀表控制電路包括CPU，以及分別與CPU連接的左腔室溫度傳感器輸出端、右腔室溫度傳感器輸出端和P端半導體溫度片電源輸入端，接地的N端半導體溫度片電源輸入端；所述的左腔室溫度傳感器輸出端與設置于左腔室內的溫度傳感電阻電連接，所述的右腔室溫度傳感器輸出端與設置于右腔室內的溫度傳感電阻電連接，所述的P端半導體溫度片電源輸入端與P端半導體溫度片電連接，所述的N端半導體溫度片電源輸入端與N端半導體溫度片電連接。

所述的磁性儀表指針包括有設置于環形密封氣體腔上方的儀表指針本體和固定于儀表指針本體上且位于磁性密封滑塊正上方的儀表指針磁性體。

所述的氣體儀表控制電路還包括有信號放大器，信號放大器包括有電流輸出端、控制參考電壓輸入端和直流信號輸入端，所述的信號放大器的電流輸出端與P端半導體溫度片電源輸入端連接，所述的信號放大器的控制參考電壓輸入端與CPU?的控制參考電壓輸出端連接，所述的信號放大器的直流信號輸入端通過積分電路與CPU的PWM控制信號輸出端連接。

所述的積分電路包括有兩組相互并聯的積分單元組成，所述的每組積分單元包括有相互串聯的電阻和電容。

一種利用氣體驅動儀表指針轉動的方法，包括以下步驟：

（1）、首先通過氣體儀表控制電路的CPU輸出PWM控制信號，PWM控制信號通過積分電路把交流信號變為直流信號，此直流信號進入信號放大器與控制參考電壓信號進行比較；

（2）、當直流信號大于控制參考電壓信號時，信號放大器的電流輸出端輸出正信號，電流方向即會由N端半導體溫度片流向P端半導體溫度片，根據半導體溫度片的固有特性，就會使左腔室內的溫度降低、右腔室內的溫度升高，從而使左腔室內氣體壓力變低、右腔室內氣體壓力變高，從而磁性密封滑塊向左腔室移動，磁性密封滑塊從而帶動磁性儀表指針逆時針旋轉；

（3）、當直流信號小于控制參考電壓信號時，信號放大器的電流輸出端輸出負信號，電流方向即會由P端半導體溫度片流向N端半導體溫度片，根據半導體溫度片的固有特性，就會使左腔室內的溫度升高、右腔室內的溫度降低，從而使左腔室內氣體壓力變高、右腔室內氣體壓力變低，從而磁性密封滑塊向右腔室移動，磁性密封滑塊從而帶動磁性儀表指針順時針旋轉；

（4）、當直流信號等于控制參考電壓信號時，信號放大器無信號輸出，結果磁性儀表指針靜止不動；

（5）、在左腔室和右腔室內溫度變化時，兩個溫度傳感電阻會分別采集左腔室和右腔室內的溫度，然后傳輸給CPU，CPU根據溫度采集值判斷磁性儀表指針當前位置。