一种弹簧式触摸按键智能水表控制器及智能水表的制作方法

1.本实用新型属于水表技术领域，尤其涉及一种弹簧式触摸按键智能水表控制器及智能水表。


背景技术：

2.在智能水表领域，操作按键作为人机交互的重要部件起到越来越重要的作用，通过控制器上按键的触动在显示屏上显示水表的运行、故障等信息，因而操作按键承担用户查询水量，生产过程检测、售后人员维修的重任。
3.现有的智能水表按键分为机械式与电容式。
4.机械式按键需要在智能水表控制器的壳体表面开孔，机械按键触自控制器上的开孔伸出，由于按键上下按动的需要与开孔通常采用间隙配合，因而智能水表控制器的壳体防护很容易受潮短路，对水表的正常工作造成影响，严重时导致的误触发造成水表的故障。
5.电容式触摸按键整体集成于壳体内部，有效的解决壳体开孔容易引起受潮短路的问题。然而，现有的装配工艺方式通常是将电容触摸板集成在小片pcb上，通过与结构的配合，使用插针、插座等方式与壳体下表面贴合实现触摸感应，如此以来对pcb板、电容触摸板、控制器壳体的位置精度要求较高，使得加工控制器壳体时成本高、效率差，尽管如此，装配后的水表控制器的操作灵敏度仍然由于配合问题难以保障，而且，后续进行日常维护操进行精度转配带来了很大的不便；该问题一直限制着电容式触摸按键在智能水表控制器上的应用。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种弹簧式触摸按键智能水表控制器，包括控制器外壳、pcb板、显示屏、触摸感应器、触摸弹簧，控制器外壳呈倒置的开口向下的槽型，控制器外壳的顶面为透明材料制成，显示屏与pcb板均可拆卸连接在控制器外壳的槽型内，显示屏的显示方向朝向顶面一侧，pcb板与顶面的内侧平行设置，顶面上设有圆形的触摸窗，触摸窗位于顶面的内侧向上凸起行成一个圆柱形的凹槽，触摸窗由触摸感应材料制成，控制器外壳、顶面、触摸窗为一次性一体成型制成；触摸感应器设置于凹槽内，触摸弹簧的上端顶压并电连接触摸感应器，触摸弹簧的下端抵压并电连接pcb板，触摸弹簧的下端位于pcb板上的抵压位置位于凹槽的正下方，控制器外壳的底部设有密封板封闭控制器外壳内的槽型空间；当装配时，先将显示屏安装到位后，直接将连接触摸感应器、触摸弹簧的pcb板扣合到控制器外壳的槽型内即可，由于pcb板上的触摸弹簧的位置与凹槽的位置上下对应，因而当pcb板扣合后触摸感应器正对并顶进凹槽内并由于弹簧的弹力最终紧贴触摸窗的内侧，使得触摸窗与触摸感应器的传感部位紧密贴合。
7.优选的，所述触摸弹簧的上端焊接连接触摸感应器，触摸弹簧的下端焊接连接pcb板的电路。
8.优选的，所述触摸感应器底部连接有倒置的圆锥台状的上定位块，上定位块的圆
锥台最大直径不大于触摸弹簧的内径，上定位块的圆锥台高度小于pcb板与触摸感应器最低点距离的二分之一，上定位块位于触摸弹簧的内腔上端；上定位块有助于触摸弹簧的定位，同时保证了扣合时触摸弹簧的上端不会因为受力挤压而径向歪斜影响其他部件及元器件。
9.更优的，所述pcb板上设有正立的圆锥台状的下定位块，下定位块位于上定位块的正下方，下定位块的圆锥台最大直径不大于触摸弹簧的内径，下定位块的圆锥台高度小于pcb板与触摸感应器最低点距离的二分之一，下定位块位于触摸弹簧的内腔下端；下定位块同样有助于触摸弹簧的定位，同样保证了扣合时触摸弹簧的下端不会因为受力挤压而径向歪斜触碰pcb板上的印刷电路导致短路发生事故。
10.优选的，所述pcb板板采用bi-cmos ic低功耗芯片，触摸感应器采用低功耗感应器；低功耗、高可靠性的触摸芯片以及低功耗感应器，功耗可低至3ua以下，并且自带按键最长时间，防止误触发时造成智能水表整机功耗的增加，有效保护电池使用寿命。
11.优选的，所述pcb板上电连接有指示灯，指示灯朝向顶面。
12.优选的，所述触摸弹簧采用碳钢或不锈钢制成；碳钢或不锈钢制成的触摸弹簧具备更好的延展性、伸缩性与耐腐蚀性。
13.优选的，所述控制器外壳侧面设有固定耳；固定耳用于将控制器外壳紧固连接到水表外壳或者水表的表头上。
14.本实用新型还公开一种智能水表，所述智能水表采用上述弹簧式触摸按键智能水表控制器制成。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1.本实用新型采用触摸弹簧上下两端分别抵紧触摸窗及pcb板，使得装配时pcb板扣合后触摸感应器正对并顶进凹槽内并由于弹簧的弹力最终紧贴触摸窗的内侧，使得触摸窗与触摸感应器的传感部位紧密贴合，减少了对pcb板、电容触摸板、控制器壳体的加工位置及装配的精度要求，且生产组装时无需再次定位高度，降低了生产成本提高了生产效率。
17.2.本实用新型pcb板板采用bi-cmos ic低功耗芯片，触摸感应器采用低功耗感应器，使用先进的bi-cmos ic技术，低功耗、高可靠性的触摸芯片，功耗可低至3ua以下，并且自带按键最长时间，防止误触发时造成智能水表整机功耗的增加，有效保护电池使用寿命，延长了电池使用时间。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为一种弹簧式触摸按键智能水表控制器的立体图；
20.图2为pcb板带显示屏及触摸弹簧的立体图；
21.图3为触摸弹簧安装位置的剖视图；
22.图4为触摸弹簧安装位置安装前的剖视图。
23.图中，1、控制器外壳；2、pcb板；3、显示屏；4、触摸感应器；5、触摸弹簧；6、顶面；7、
触摸窗；8、凹槽；9、密封板；10、上定位块；11、下定位块；12、指示灯；13、固定耳。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
26.如图1-4所示，本实用新型提供了一种弹簧式触摸按键智能水表控制器，包括控制器外壳1、pcb板2、显示屏3、触摸感应器4、触摸弹簧5，控制器外壳1呈倒置的开口向下的槽型，控制器外壳1的顶面6为透明材料制成，显示屏3与pcb板2均可拆卸连接在控制器外壳1的槽型内，显示屏3的显示方向朝向顶面6一侧，pcb板2与顶面6的内侧平行设置，顶面6上设有圆形的触摸窗7，触摸窗7位于顶面6的内侧向上凸起行成一个圆柱形的凹槽8，触摸窗7由触摸感应材料制成，控制器外壳1、顶面6、触摸窗7为一次性一体成型制成；触摸感应器4设置于所述凹槽8内，触摸弹簧5的上端顶压并电连接触摸感应器4，触摸弹簧5的下端抵压并电连接pcb板2，触摸弹簧5的下端位于pcb板2上的抵压位置位于凹槽8的正下方，控制器外壳1的底部设有密封板9封闭控制器外壳1内的槽型空间；当装配时，先将显示屏3安装到位后，直接将连接触摸感应器4、触摸弹簧5的pcb板2扣合到控制器外壳1的槽型内即可，由于pcb板2上的触摸弹簧5的位置与凹槽8的位置上下对应，因而当pcb板2扣合后触摸感应器4正对并顶进凹槽8内并由于弹簧的弹力最终紧贴触摸窗7的内侧，使得触摸窗7与触摸感应器4的传感部位紧密贴合。
27.进一步的，所述触摸弹簧5的上端焊接连接触摸感应器4，触摸弹簧5的下端焊接连接pcb板2的电路。
28.进一步的，所述触摸感应器4底部连接有倒置的圆锥台状的上定位块10，上定位块10的圆锥台最大直径不大于触摸弹簧5的内径，上定位块10的圆锥台高度小于pcb板2与触摸感应器4最低点距离的二分之一，上定位块10位于触摸弹簧5的内腔上端；上定位块10有助于触摸弹簧5的定位，同时保证了扣合时触摸弹簧5的上端不会因为受力挤压而径向歪斜影响其他部件及元器件。
29.更进一步的，所述pcb板2上设有正立的圆锥台状的下定位块11，下定位块11位于上定位块10的正下方，下定位块11的圆锥台最大直径不大于触摸弹簧5的内径，下定位块11的圆锥台高度小于pcb板2与触摸感应器4最低点距离的二分之一，下定位块11位于触摸弹
簧5的内腔下端；下定位块11同样有助于触摸弹簧5的定位，同样保证了扣合时触摸弹簧5的下端不会因为受力挤压而径向歪斜触碰pcb板上的印刷电路导致短路发生事故。
30.进一步的，所述pcb板2板采用bi-cmos ic低功耗芯片，触摸感应器4采用低功耗感应器；低功耗、高可靠性的触摸芯片以及低功耗感应器，功耗可低至3ua以下，并且自带按键最长时间，防止误触发时造成智能水表整机功耗的增加，有效保护电池使用寿命。
31.进一步的，所述pcb板2上电连接有指示灯12，指示灯12朝向顶面6。
32.进一步的，所述触摸弹簧5采用碳钢或不锈钢制成；碳钢或不锈钢制成的触摸弹簧5具备更好的延展性、伸缩性与耐腐蚀性。
33.进一步的，所述控制器外壳1侧面设有固定耳13；固定耳13用于将控制器外壳1紧固连接到水表外壳或者水表的表头上。
34.本实用新型还公开一种智能水表，所述智能水表采用上述弹簧式触摸按键智能水表控制器制成。
35.综上所述，本实用新型一种弹簧式触摸按键智能水表控制器，通过触摸弹簧上下两端分别抵紧触摸窗及pcb板，使得装配时pcb板扣合后触摸感应器正对并顶进凹槽内并由于弹簧的弹力最终紧贴触摸窗的内侧，使得触摸窗与触摸感应器的传感部位紧密贴合，减少了对pcb板、电容触摸板、控制器壳体的加工位置精度要求，且生产组装时无需再次定位高度，降低了生产成本提高了生产效率，因此本实用新型拥有广泛的应用前景。
36.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
37.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范围。