角位移傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新旨在提供一種高精度中心抽頭式的角位移傳感器，包括外部殼體、對(duì)應(yīng)設(shè)置于該殼體內(nèi)的電阻體、電刷，所述電阻體為非閉合環(huán)裝結(jié)構(gòu)，且該電阻體分為電阻區(qū)、對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)直徑線左右兩側(cè)的前零位區(qū)、后零位區(qū)，所述電阻區(qū)位于電阻體非閉合環(huán)的兩端，在非閉合環(huán)裝的電阻體上設(shè)置有用于接地的中心抽頭，所述中心抽頭對(duì)應(yīng)設(shè)置于電阻體非閉合環(huán)的前零位區(qū)和后零位區(qū)分界處的環(huán)狀中部。
【專(zhuān)利說(shuō)明】角位移傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種角位移傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電塑料角位移傳感器是一種以正負(fù)電壓輸出與旋轉(zhuǎn)角度呈函數(shù)關(guān)系的高精度位移傳感器。它利用導(dǎo)電塑料在電氣性能、工藝性能和機(jī)械性能等各方面的優(yōu)異性能，替代原有的碳膜和金屬膜電阻，使傳感器在精度、壽命、輸出平滑性及分辨率等各方面的性能都大大提高。其早期主要用于軍事領(lǐng)域，當(dāng)前隨著技術(shù)的成熟已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域的位置反饋、位置檢測(cè)及位移測(cè)量等各種場(chǎng)合。它主要由電阻體、轉(zhuǎn)軸及電刷組件和殼體等幾部分組成。其中，由導(dǎo)電塑料薄膜與絕緣基體組成的電阻體是確保傳感器精確工作的基礎(chǔ)，而電刷組件是保證傳感器精度及其機(jī)械壽命的關(guān)鍵。對(duì)傳感器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體要求是，在保證機(jī)械強(qiáng)度及其電氣性能的基礎(chǔ)上盡量減小結(jié)構(gòu)尺寸，使傳感器的結(jié)構(gòu)盡量緊湊，以便于安裝使用。通常的導(dǎo)電塑料角位移傳感器有三個(gè)引出端子，其工作原理為電阻分壓原理，在傳感器的工作電壓接入端子與參考電位端子兩端連接一單極恒定電壓源，傳感器通過(guò)電刷在導(dǎo)電塑料電阻體導(dǎo)軌上的移動(dòng)獲得輸出，電刷的移動(dòng)與被測(cè)位移一致，其輸出電壓與位移量成線性關(guān)系，其指標(biāo)用線性度表示，該值越小，精密度越高，且輸出的電壓為正負(fù)兩種電壓信號(hào)，而上述輸出正負(fù)電壓信號(hào)的傳感器，在某種意見(jiàn)上已不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求，同時(shí)上述輸出正負(fù)電壓信號(hào)的傳感器的精確性還有待進(jìn)一步的提高。因此，確有必要對(duì)現(xiàn)有的角度傳感器進(jìn)行改造，以克服現(xiàn)有傳感器在使用中的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供一種高精度中心抽頭式的角位移傳感器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0005]設(shè)計(jì)一種角位移傳感器，包括外部殼體、對(duì)應(yīng)設(shè)置于該殼體內(nèi)的電阻體、電刷，所述電阻體為非閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該電阻體分為電阻區(qū)、對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)直徑線左右兩側(cè)的前零位區(qū)、后零位區(qū)，所述電阻區(qū)位于電阻體非閉合環(huán)的兩端，在非閉合環(huán)狀的電阻體上設(shè)置有用于接地的中心抽頭，所述中心抽頭對(duì)應(yīng)設(shè)置于電阻體非閉合環(huán)的前零位區(qū)和后零位區(qū)分界處的環(huán)狀中部。
[0006]進(jìn)一步的，在所述非閉合環(huán)的電阻體內(nèi)側(cè)還開(kāi)設(shè)有一凹槽，以形成修刻補(bǔ)償區(qū)，所述凹槽與所述中心抽頭位于同一直徑線上。
[0007]優(yōu)選的，所述中心抽頭對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)的電阻體的外環(huán)外側(cè)。
[0008]優(yōu)選的，所述中心抽頭為由銀漿形成的銀漿導(dǎo)電層，該銀漿導(dǎo)電層的寬度為0.3mm，所述銀漿導(dǎo)電層與非閉合環(huán)上的前零位區(qū)和后零位區(qū)分界處的外環(huán)外側(cè)電連接。
[0009]優(yōu)選的，在所述殼體內(nèi)側(cè)、非閉合環(huán)的外側(cè)開(kāi)設(shè)有與所述銀漿導(dǎo)電層形狀匹配的銀漿槽，所述銀漿導(dǎo)電層對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述銀漿槽內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，在所述殼體上還對(duì)應(yīng)設(shè)置有中心抽頭接線端子，該中心抽頭接線端子與所述銀漿導(dǎo)電層對(duì)應(yīng)電連接。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]1.本設(shè)計(jì)的角位移傳感器中的導(dǎo)電塑料電阻體是其核心部件，本設(shè)計(jì)在該電阻體上設(shè)置中心抽頭，并根據(jù)實(shí)際需要可在抽頭的部位涂敷一層貫通的中導(dǎo)材料形成的導(dǎo)電層(即銀漿導(dǎo)電層)，以盡量使得本傳感器確?！敖^對(duì)”零位的存在，由于中導(dǎo)材料形成的導(dǎo)電層沒(méi)有穿過(guò)電刷的運(yùn)行軌道，也就消彌了由其引起的零位誤差，以此確保本傳感器的精度。
[0013]2.本實(shí)用新型通過(guò)在絕緣基體上、電刷運(yùn)行軌跡的外邊緣處嵌入式設(shè)置0.3mm寬的中導(dǎo)材料形成的導(dǎo)電層，以直接生成中心抽頭，由于中心抽頭是嵌在導(dǎo)電塑料的電阻體導(dǎo)軌的外沿上，使導(dǎo)軌在中心抽頭處的面積發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致該局部的電阻發(fā)生改變，因此本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)局部的修刻補(bǔ)償區(qū)技術(shù)加以彌補(bǔ)。因此，采用此種方式產(chǎn)生的中心抽頭，確保了零位的“絕對(duì)”性。
[0014]3.本實(shí)用新型的電阻體采用導(dǎo)電塑料，通過(guò)熱壓工藝成型技術(shù)形成，其工作面平滑，且電磁兼容好，電刷采用鈀銥合金材料，其工作噪聲小，壽命超長(zhǎng)，信號(hào)輸出穩(wěn)定。
[0015]4.本實(shí)用新型構(gòu)思精妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在過(guò)零檢測(cè)要求較高的場(chǎng)合頗受青睞，由于其零位精確，使其操控精準(zhǔn)，節(jié)約了其控制成本，現(xiàn)已得到部分應(yīng)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的角位移傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要原理示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的角位移傳感器外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1.前零位區(qū)；2.電阻區(qū)；3.后零位區(qū)；4.銀漿導(dǎo)電層；5.凹槽；6.正極電源端子；7.負(fù)極電源端子；8.電壓信號(hào)輸出端子；9.中心抽頭接線端子；10.殼體。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]實(shí)施例1:一種角位移傳感器，參見(jiàn)圖1，圖2 ;它包括外部殼體10、對(duì)應(yīng)設(shè)置于該殼體10內(nèi)的電阻體、電刷，所述電阻體為非閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該電阻體分為電阻區(qū)2、對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)直徑線左右兩側(cè)的前零位區(qū)1、后零位區(qū)3 (前零位區(qū)I和后零位區(qū)左右關(guān)于直徑線對(duì)稱(chēng))，如圖1所示，電阻區(qū)2位于電阻體非閉合環(huán)的兩端部，本實(shí)施例在非閉合環(huán)狀的電阻體上設(shè)置有用于接地的中心抽頭，該中心抽頭為由銀漿形成的銀漿導(dǎo)電層，該銀漿導(dǎo)電層的寬度為0.3mm,所述銀漿導(dǎo)電層4與非閉合環(huán)上的前零位區(qū)I和后零位區(qū)3分界處(直徑線)的外環(huán)外側(cè)電連接。進(jìn)一步的，在非閉合環(huán)的電阻體內(nèi)側(cè)還開(kāi)設(shè)有一凹槽5，以形成修刻補(bǔ)償區(qū)，該凹槽5與中心抽頭位于同一直徑線上。進(jìn)一步的，本設(shè)計(jì)在所述殼體10內(nèi)側(cè)、非閉合環(huán)的外側(cè)開(kāi)設(shè)有與所述銀漿導(dǎo)電層4形狀匹配的銀漿槽，所述的銀漿導(dǎo)電層4對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述銀漿槽內(nèi)。同時(shí)，在所述殼體10上還對(duì)應(yīng)設(shè)置有中心抽頭接線端子9，該中心抽頭接線端子9與所述銀漿導(dǎo)電層4對(duì)應(yīng)電連接。圖2中，6為正極電源端子，7為負(fù)極電源端子，8為電壓信號(hào)輸出端子；其分別于前零位區(qū)、后零位區(qū)、電阻區(qū)對(duì)應(yīng)連接，其具體連接方式為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)技術(shù)，且不為本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，本實(shí)施例在此不再過(guò)多贅述。
[0021]本實(shí)用新型提供的此種帶有中心抽頭的角位移傳感器。采用非閉合環(huán)的環(huán)狀電阻體，其環(huán)狀電阻體的有效電氣行程為340 °±5 °，本設(shè)計(jì)在有效電氣行程的I / 2處設(shè)置中心抽頭，以形成角位移傳感器的第四個(gè)引出端子(中心抽頭接線端子)，以該中心抽頭接線端子作為角位移傳感器新的“O”電位參考點(diǎn)，在雙極電源的作用下，本角位移傳感器可以輸出正負(fù)兩種電壓信號(hào)，也可輸出“O”；同時(shí)，在二維平面上，本角位移傳感器輸出為“O”時(shí)，即可認(rèn)為被測(cè)物體處于水平位置狀態(tài)，當(dāng)角位移傳感器有正負(fù)電壓輸出時(shí)，說(shuō)明被測(cè)物體的水平位置狀態(tài)發(fā)生偏離，其輸出的絕對(duì)值越大，偏離也越大。由于本角位移傳感器存在“O”和正負(fù)輸出，可采用簡(jiǎn)單的過(guò)零檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物體的空間位置反饋和控制問(wèn)題。以提高其應(yīng)用的廣泛性和其高精度性。
[0022]雖然，本實(shí)用新型的實(shí)施例公布的是較佳的實(shí)施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會(huì)本實(shí)用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實(shí)用新型的精神，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種角位移傳感器，包括外部殼體(10)、對(duì)應(yīng)設(shè)置于該殼體(10)內(nèi)的電阻體、電刷，所述電阻體為非閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該電阻體分為電阻區(qū)(2)、對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)直徑線左右兩側(cè)的前零位區(qū)(I)、后零位區(qū)(3)，其特征在于:所述電阻區(qū)(2)位于電阻體非閉合環(huán)的兩端，在非閉合環(huán)狀的電阻體上設(shè)置有用于接地的中心抽頭，所述中心抽頭對(duì)應(yīng)設(shè)置于電阻體非閉合環(huán)的前零位區(qū)(I)和后零位區(qū)(3)分界處的環(huán)狀中部。
2.如權(quán)利要求1所述的角位移傳感器，其特征在于:在所述非閉合環(huán)的電阻體內(nèi)側(cè)還開(kāi)設(shè)有以形成修刻補(bǔ)償區(qū)的凹槽(5)，所述凹槽(5)與所述中心抽頭位于同一直徑線上。
3.如權(quán)利要求2所述的角位移傳感器，其特征在于:所述中心抽頭對(duì)應(yīng)設(shè)置于非閉合環(huán)的電阻體的外環(huán)外側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的角位移傳感器，其特征在于:所述中心抽頭為由銀漿形成的銀漿導(dǎo)電層，該銀漿導(dǎo)電層的寬度為0.3mm，所述銀漿導(dǎo)電層(4)與非閉合環(huán)上的前零位區(qū)(I)和后零位區(qū)(3 )分界處的外環(huán)外側(cè)電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的角位移傳感器，其特征在于:在所述殼體(10)內(nèi)側(cè)、非閉合環(huán)的外側(cè)開(kāi)設(shè)有與所述銀漿導(dǎo)電層(4)形狀匹配的銀漿槽，所述銀漿導(dǎo)電層(4)對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述銀漿槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的角位移傳感器，其特征在于:在所述殼體(10)上還對(duì)應(yīng)設(shè)置有中心抽頭接線端子(9)，該中心抽頭接線端子(9)與所述銀漿導(dǎo)電層(4)對(duì)應(yīng)電連接。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK204214397SQ201420728049
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】張巍林, 甘師農(nóng) 申請(qǐng)人:江西天河傳感器科技有限公司