專利名稱：導(dǎo)電滑環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種視頻控制領(lǐng)域的云臺結(jié)構(gòu)裝置，尤其是一種提高云臺角度控制精度導(dǎo)電滑環(huán)。
背景技術(shù)：
云臺/球機是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的前端監(jiān)控設(shè)備，作為一種前端控制類產(chǎn)品，低成本、簡單、實用等特點都被設(shè)計到每個產(chǎn)品中，同時其位置控制的精度也越來越被重視。然而，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)出現(xiàn)了一些弊端，例如傳統(tǒng)的控制方式均為開環(huán)控制，不利于精度提高，通過軟件算法實現(xiàn)其精度控制很困難，如果要提高精度只能依靠提升硬件條件的方法來實現(xiàn)，成本相對高，設(shè)計也有很大難度。雖然閉環(huán)控制系統(tǒng)在逐漸被設(shè)計工程師所使用，但是目前閉環(huán)控制系統(tǒng)成本較高，而且跟執(zhí)行元件的控制相關(guān)，所以在設(shè)計使用時還存在很多不足，無法達到真正的普及。傳統(tǒng)的導(dǎo)電滑環(huán)，如圖1、2、3所示，包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，其中轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多條由導(dǎo)電介質(zhì)制成的導(dǎo)體環(huán)1，每條導(dǎo)體環(huán)I分別對應(yīng)與一條轉(zhuǎn)子引入線2相連；定子上設(shè)置有多個與導(dǎo)體環(huán)I相對應(yīng)配合的電刷3，每個電刷3分別對應(yīng)與一條定子引出線4相連。在云臺結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電滑環(huán)通常位于云臺基座與云臺主體相配合部位，并位于云臺主體相對于云臺基座旋轉(zhuǎn)的軸線上，導(dǎo)電滑環(huán)的定子部分通常與云臺基座相固定。當(dāng)云臺主體相對于云臺基座旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子會相對于定子轉(zhuǎn)動，電刷3始終于導(dǎo)電環(huán)I相接觸配合,保證在云臺主體的旋轉(zhuǎn)過程中數(shù)據(jù)和電力導(dǎo)通。該導(dǎo)電滑環(huán)在使用上功能比較單一，僅作為一種傳輸?shù)慕橘|(zhì)在使用。但是另一方面，導(dǎo)電滑環(huán)本身具有轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的特點，因此有必要利用該特點設(shè)計一種導(dǎo)電滑環(huán)，用來輔助實現(xiàn)提高云臺角度控制精度的功能。本實用新型結(jié)合閉環(huán)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的導(dǎo)電環(huán)提出了一種新的導(dǎo)電環(huán)結(jié)構(gòu)，這種導(dǎo)電環(huán)可以實現(xiàn)一種閉環(huán)的控制系統(tǒng)，且通過改善自身的特征，實現(xiàn)兩種不同的功能。即滿足了目前導(dǎo)電環(huán)本身傳輸介質(zhì)的功能，又能作為一種角度反饋裝置使用，提供了一種實用，美觀，簡易的方法，具有設(shè)計簡單，功能合理的優(yōu)點。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)電滑環(huán)，即滿足現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)電滑環(huán)本身傳輸介質(zhì)的功能，又能作為一種角度反饋裝置，輔助閉環(huán)控制系統(tǒng)提高云臺角度控制精度。為解決上述問題，本實用新型的一種導(dǎo)電滑環(huán)，包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，其中轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多條由導(dǎo)電介質(zhì)制成的導(dǎo)體環(huán)，每條導(dǎo)體環(huán)分別對應(yīng)與一條轉(zhuǎn)子引入線相連；定子上設(shè)置有多個與導(dǎo)體環(huán)相對應(yīng)配合的電刷，每個電刷分別對應(yīng)與一條定子引出線相連，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有電阻環(huán)，該電阻環(huán)的一段為電阻部分，其余為絕緣部分，所述電阻部分的兩端各連接一條電源引入線；所述定子上設(shè)置有對應(yīng)與電阻環(huán)相配合的電阻環(huán)電刷，電阻環(huán)電刷與一條電壓引出線相連。本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)電滑環(huán)的基礎(chǔ)上，增加電阻環(huán)結(jié)構(gòu)，在電阻環(huán)的電阻部分兩端接入電壓，通過電阻環(huán)電刷與電阻部分點接觸配合并且與MCU相連，隨著定子與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動，電阻環(huán)電刷與電阻部分的接觸點發(fā)生變化，從而能夠記錄電阻部分上不同位置點處的電壓值。當(dāng)進行閉環(huán)控制時，根據(jù)MCU反饋的電壓值對轉(zhuǎn)動角度進行調(diào)整，從而可以將云臺角度調(diào)整至設(shè)置位置。由于電阻環(huán)上要外接電源電壓，因此不可能設(shè)計成為電阻部分為弧度360°的完整閉合圓環(huán)。為保證云臺旋轉(zhuǎn)360°的過程中MCU都能跟蹤不同角度所對應(yīng)的電阻環(huán)電刷點的電壓值，所述電阻環(huán)為多個，同時每個電阻環(huán)都對應(yīng)一個與其相配合的電阻環(huán)電刷。并且所述多個電阻環(huán)的電阻部分在電阻環(huán)軸線方向上的投影，疊加組合成為一個完整圓環(huán)。為保證實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，所述電阻環(huán)至少為兩個，并且電阻環(huán)上的電阻部分弧度大 于或等于180°。優(yōu)選地，電阻環(huán)上的電阻部分弧度為270°。電阻部分的弧度采用270°，一方面便于電阻環(huán)的制造，另一方面兩個電阻部分的弧度為270°的電阻環(huán)在安裝時重合部分較大，可以允許的誤差范圍較寬，因此比較容易安裝定位。采用本實用新型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電滑環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單易用，加以優(yōu)化算法可以實現(xiàn)較高精度的閉環(huán)控制。此外，在低成本上也會有相當(dāng)大的優(yōu)勢，對于云臺產(chǎn)品來說可以降低開發(fā)周期，降低成本。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)電滑環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)電滑環(huán)中導(dǎo)體環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本實用新型的導(dǎo)電滑環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型中實施例一中電阻環(huán)上電阻部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的俯視圖。圖7為實施例一中兩個電阻環(huán)相配合的位置示意圖。圖8為本實用新型中實施例二中電阻環(huán)上電阻部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8的仰視圖。圖10為實施例二中兩個電阻環(huán)相配合的位置示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。如圖4所示，本實用新型的導(dǎo)電滑環(huán)，包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，其中轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多條由導(dǎo)電介質(zhì)制成的導(dǎo)體環(huán)1，每條導(dǎo)體環(huán)I分別對應(yīng)與一條轉(zhuǎn)子引入線2相連；定子上設(shè)置有多個與導(dǎo)體環(huán)I相對應(yīng)配合的電刷3，每個電刷3分別對應(yīng)與一條定子引出線4相連。[0026]所述定子固定在云臺基座上，而轉(zhuǎn)子則與云臺主體相固定，進而保證圓臺主體在轉(zhuǎn)動過程中能夠與轉(zhuǎn)子保持相對靜止。也就是說，當(dāng)云臺主體從初始位置相對于云臺基座轉(zhuǎn)動一定角度時，轉(zhuǎn)子也相對于定子轉(zhuǎn)動相同的角度。實施例一如圖5、6、7所示，所述轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有兩個電阻環(huán)la、lb，電阻環(huán)la、lb除本身材質(zhì)結(jié)構(gòu)與導(dǎo)體環(huán)I不同之外，其整體形狀可以與導(dǎo)體環(huán)I相同。所述電阻環(huán)Ia的一段為電阻部分101a，其余為絕緣部分102a，所述電阻部分IOla的兩端各連接一條電源引入線201a、202a ;所述定子上設(shè)置有對應(yīng)與電阻環(huán)Ia相配合的電阻環(huán)電刷3a，電阻環(huán)電刷3a與一條電壓引出線401a相連。所述電阻環(huán)Ib的一段為電阻部分101b，其余為絕緣部分102b，所述電阻部分IOlb
的兩端各連接一條電源引入線201b、202b ;所述定子上設(shè)置有對應(yīng)與電阻環(huán)Ib相配合的電阻環(huán)電刷3b，電阻環(huán)電刷3b與一條電壓引出線401b相連。所述電源引入線201a、201b外接5V直流電源，電源引入線202a、202b外接GND。電阻環(huán)la、lb保持實時通電狀態(tài)，用以保證電阻部分IOlaUOlb上有電壓可以采集。所述電壓引出線401a、401b接入MCU的A/D或A/D轉(zhuǎn)換器的輸入引腳，對電壓進行采樣，經(jīng)過轉(zhuǎn)
化后產(chǎn)生數(shù)字量供MCU使用。上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)對云臺主體運行設(shè)置預(yù)置位時可以對此時電壓采樣并存儲；召回預(yù)置位時，可以根據(jù)云臺轉(zhuǎn)動帶動電阻環(huán)電刷來尋找預(yù)置位時其位于電阻環(huán)上的位置，并通過算法控制云臺主體到達預(yù)定位置，從而實現(xiàn)預(yù)置位的召回。所述電阻環(huán)la、lb上電阻部分IOlaUOlb的弧度為180°，并且所述電阻部分101a、IOlb在電阻環(huán)la、Ib軸線方向上的投影，疊加組合成為一個完整圓環(huán)5a，進而能夠保證云臺主體在360°內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，即便其中一個電阻環(huán)電刷位于電阻環(huán)上的絕緣部分位置時，另一個電阻環(huán)電刷也能位于電阻環(huán)上的電阻部分位置，使MCU能夠全程采集到電壓信號。電阻環(huán)電刷位于絕緣部分時，其采集到的電壓為空，所以要在輸出加入相應(yīng)的拉偏電路，防止A/D引腳呈現(xiàn)不定狀態(tài)，從而影響了轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，造成系統(tǒng)的誤動作。實施例二 如圖8、9、10所示，本實施例中對電阻環(huán)la、lb的結(jié)構(gòu)進行改變，其余部分均與實施例一種相同。本實施例中的電阻環(huán)la、lb，其電阻部分IOlaUOlb的弧度為270°，并且所述電阻部分IOlaUOlb在電阻環(huán)la、Ib軸線方向上的投影,疊加組合成為一個完整圓環(huán)5b。電阻部分IOlaUOlb的弧度采用270°，一方面便于電阻環(huán)的制造，另一方面兩個電阻部分的弧度為270°的電阻環(huán)在安裝時重合部分較大，可以允許的誤差范圍較寬，因此比較容易安裝定位。當(dāng)然，本實用新型的導(dǎo)電滑環(huán)，不僅限于上述兩種實施例結(jié)構(gòu)。比如可以采用單個電阻環(huán)的結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)下，云臺主體旋轉(zhuǎn)的角度僅限于電阻環(huán)上電阻部分的弧度，在該角度內(nèi)能夠有效定位；另外，還可以采用多個(三個或三個以上)電阻環(huán)結(jié)構(gòu)，只要滿足各個電阻環(huán)上的電阻部分在電阻環(huán)軸線上的投影能夠疊加組合成為一個完整圓環(huán)即可；同時，電阻部分的弧度不限于本實施例中的兩種，可以根據(jù)具體需要進行調(diào)節(jié)設(shè)定。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)電滑環(huán)，包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，其中轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多條由導(dǎo)電介質(zhì)制成的導(dǎo)體環(huán)，每條導(dǎo)體環(huán)分別對應(yīng)與一條轉(zhuǎn)子引入線相連；定子上設(shè)置有多個與導(dǎo)體環(huán)相對應(yīng)配合的電刷，每個電刷分別對應(yīng)與一條定子引出線相連，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有電阻環(huán)，該電阻環(huán)的一段為電阻部分，其余為絕緣部分，所述電阻部分的兩端各連接一條電源引入線；所述定子上設(shè)置有對應(yīng)與電阻環(huán)相配合的電阻環(huán)電刷，電阻環(huán)電刷與一條電壓引出線相連。
2.如權(quán)利要求I所述導(dǎo)電滑環(huán)，其特征在于所述電阻環(huán)為多個。
3.如權(quán)利要求2所述導(dǎo)電滑環(huán)，其特征在于所述多個電阻環(huán)的電阻部分在電阻環(huán)軸線 方向上的投影，疊加組合成為一個完整圓環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述導(dǎo)電滑環(huán)，其特征在于所述電阻環(huán)為兩個，電阻環(huán)上的電阻部分弧度大于或等于180°。
5.如權(quán)利要求4所述導(dǎo)電滑環(huán)，其特征在于電阻環(huán)上的電阻部分弧度為270°。
專利摘要本實用新型公開了一種導(dǎo)電滑環(huán)，即滿足現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)電滑環(huán)本身傳輸介質(zhì)的功能，又能作為一種角度反饋裝置，輔助閉環(huán)控制系統(tǒng)提高云臺角度控制精度。該導(dǎo)電滑環(huán)，包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，其中轉(zhuǎn)子上設(shè)置有多條由導(dǎo)電介質(zhì)制成的導(dǎo)體環(huán)，每條導(dǎo)體環(huán)分別對應(yīng)與一條轉(zhuǎn)子引入線相連；定子上設(shè)置有多個與導(dǎo)體環(huán)相對應(yīng)配合的電刷，每個電刷分別對應(yīng)與一條定子引出線相連，所述轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有電阻環(huán)，該電阻環(huán)的一段為電阻部分，其余為絕緣部分，所述電阻部分的兩端各連接一條電源引入線；所述定子上設(shè)置有對應(yīng)與電阻環(huán)相配合的電阻環(huán)電刷，電阻環(huán)電刷與一條電壓引出線相連。
文檔編號H01R39/58GK202523953SQ20122014106
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者孫文濱, 張福明 申請人:天津市亞安科技股份有限公司