专利名称：滑环-电阻式角度定位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种角度测量装置，特别是一种滑环-电阻式角度定位器， 属于大型时钟指针角度定位装置技术领域。
二背景技术：
目前，大型时钟指针角度定位只要求分辨率为6度，定位速度最高 (秒针)为l转/分。传统的角度定位装置如自整角机、编码器等，结构 复杂，成本高，不便安装在大型时钟机芯中，因此不适应于大型时钟指 针角度定位。
三
发明内容
本发明目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种可以适应 大型时钟指针角度定位要求，分辨率达到6度，定位速度最高(秒针) 为l转/分，结构分布合理、定位准确，便于安装、传输、成本低的滑环 -电阻式角度定位器。
本发明通过以下技术方案实现
本发明滑环-电阻式角度定位器，特殊之处在于包括三个滑环2、 3、 4，三个电刷5、 6、 7， 16个电阻8-23，连接块，传输线24、 25、 26和 处理器单元l，滑环2、 3、 4沿轴向同轴固连为一体，滑环3接输入电压， 另两个滑环2、 4按纵向由等分绝缘材料层27分别分成60等份，8个不 同阻值的电阻首先顺序连接前8个不同的等份连接块，然后顺序连接随 后的8个连接块，依次类推，所有60个连接块与8个不同阻值的电阻相 连接，最后所有电阻的另一端连接到滑环3上；输入电压通过不同电阻 的分压，经过连接块、电刷、传输线连接到达处理器单元l，由处理器单 元l定位角度；因为滑环2、 4的连接块连接8个不同的电阻，滑环2、 4 可得到8个不同的分压值，所以通过滑环2、 4的不同分压值，处理器单 元1可辩识60个等份角度；
滑环2、 4的信号输出端连接电刷，电刷的信号输出端通过传输线与 信号处理器单元l串联，电源分别与电刷、信号处理器单元连接；
滑环2、 3、 4沿轴向同轴固连为一体，滑环2、 3、 4外端的电刷安 装在电刷座中；弹簧一端固连在电刷座上部，另一端压在电刷上，因此电刷在弹簧力的作用下可沿电刷座移动，与滑环保持滑动接触；传输线 与电刷焊接在一起；电刷座和滑环按一定的相对位置安装在机芯中，相 对位置要保证电刷和滑环的良好接触；
所述滑环采用铜质滑环，滑环中间的等分绝缘材料层采用环氧树脂， 电阻采用精密电阻丝电阻，电刷铜质或石墨电刷，传输线采用5类网线；
所述电滑环2、滑环4釆用角度等分，并与不同的分压电阻相连；
所述信号处理器单元1由微控制器、比较器、分压电阻网络组成， 微控制器的三根数据线与电子开关的地址线相连接，使微控制器可以控 制滑环2、 4的电压信号分别通过电子开关；电子开关的输出信号与8个 比较器正端相连，分压电阻网络把基准电压分成8个等份，分别与8个 比较器的负端相连；8个比较器的输出与微控制器的8个数据线相连；滑 环2、 4的不同分压值经过8个比较器的比较，输出不同的高低电压组合， 被微控制器读取；当微控制器通过控制电子开关，分别读取到滑环2、 4 的8个比较器的输出，即可判断滑环所处的角度。
本发明的滑环-电阻式角度定位器，通过滑环的转动接通不同阻值的 电阻，不同阻值的电阻对输入电压进行不同的分压，不同的分压传递到 处理器单元，根据处理结果输出大型时钟的角度。
本发明的角度测量装置可以克服传统的角度定位装置如自整角机、 编码器等的结构复杂、成本高、不便安装在大型时钟机芯中等缺焰，可 以适应大型时钟指针角度定位要求，便于安装、传输、成本低。
四
图1:本发明最佳实施方案示意图； 图2:本发明最佳实施方案滑环侧面结构图； 图3:本发明最佳实施方案三滑环连接结构图； 图4:本发明最佳实施方案电阻线路板正面结构图； 图5:本发明最佳实施方案电阻线路板背面结构图； 图6:本发明最佳实施方案中处理器单元电路原理图。 图中，处理器单元l，滑环2、滑环3、滑环4、电刷5、电刷6、电 刷7、电阻8、电阻9、电阻IO、电阻ll、电阻12、电阻13、电阻14、 电阻15、电阻16、电阻17、电阻18、电阻19、电阻20、电阻21、电阻 22、电阻23、传输线24、传输线25、传输线26、绝缘材料层27、弹簧 28、电刷座29。五具体实施方式
以下参照附图，给出本发明的具体实施方式
，用来对本发明的构成进行 进一步说明。
本发明最佳实施方案如下
滑环-电阻式角度定位器参考图1-6，电源的电压通过传输线25至电 刷5，通过电刷5电压加到滑环2上，若在角度1上，滑环2的电压通过 电阻8到滑环3上，通过电刷7传递到处理器单元1上。同样，滑环4 的电压通过电阻9加到滑环3上，通过电刷7传递到处理器单元1上。
滑环2、 3、 4外端的电刷安装在电刷座中；弹簧一端固连在电刷座 上部，另一端压在电刷上，因此电刷在弹簧力的作用下可沿电刷座移动， 与滑环保持滑动接触；传输线与电刷焊接在一起；电刷座和滑环按一定 的相对位置安装在机芯中，相对位置要保证电刷和滑环的良好接触；滑 环采用铜质滑环，等分绝缘材料层采用环氧树脂，电阻采用0. 5瓦的精密 电阻丝电阻，电刷铜质或石墨电刷，传输线采用5类网线；
信号处理器单元l包括电子开关、比较器、微控制器8031及其外围 直流配置电路构成，微控制器中有处理程序，微控制器的三根数据线与 电子开关的地址线相连接，使微控制器可以控制滑环2、 4的电压信号分 别通过电子开关；电子开关的输出信号与8个比较器正端相连，分压电 阻网络把基准电压分成8个等份，分别与8个比较器的负端相连；8个比 较器的输出与微控制器的8个数据线相连；滑环2、 4的不同分压值经过 8个比较器的比较，输出不同的高低电压组合，被微控制器读取；当微控 制器通过控制电子开关，分别读取到滑环2、 4的8个比较器的输出，即 可判断滑环所处的角度。
本实施例的滑环-电阻式角度定位器，通过滑环的转动接通不同阻值 的电阻，不同阻值的电阻对输入电压进行不同的分压，不同的分压传递 到处理器单元，根据处理结果输出大型时钟的角度。
本实施例的角度测量装置可以克服传统的角度定位装置如自整角机、 编码器等的结构复杂、成本高、不便安装在大型时钟机芯中等缺陷，可以 适应大型时钟指针角度定位要求，便于安装、传输、成本低。 —
权利要求
1、滑环-电阻式角度定位器，其特征在于包括三个滑环(2)、(3)、(4)，三个电刷(5)、(6)、(7)，16个电阻(8)-(23)，连接块，传输线(24)、(25)、(26)和处理器单元(1)，滑环(2)、(3)、(4)沿轴向同轴固连为一体，滑环(3)接输入电压，另两个滑环(2)、(4)按纵向由等分绝缘材料层(27)分别分成60等份，8个不同阻值电阻首先顺序连接前8个不同的等份连接块，然后顺序连接随后的8个连接块，依次类推，所有60个连接块与8个不同阻值的电阻相连接，最后所有电阻的另一端连接到滑环(3)上；输入电压通过不同电阻的分压，经过连接块、电刷、传输线连接到达处理器单元(1)，由处理器单元(1)定位角度；滑环(2)、(4)的信号输出端连接电刷，电刷的信号输出端通过传输线与信号处理器单元(1)串联，电源分别与电刷、信号处理器单元连接。
2、 按照权利要求1所述的滑环-电阻式角度定位器，其特征在于所 述滑环(2)、 (3)、 (4)外端的电刷安装在电刷座中；弹簧一端固连在电 刷座上部，另一端压在电刷上，电刷在弹簧力作用下沿电刷座移动，与 滑环保持滑动接触；传输线与电刷焊接在一起；电刷座和滑环按一定的 相对位置安装在机芯中，相对位置要保证电刷和滑环的良好接触。
3、 按照权利要求1所述的滑环-电阻式角度定位器，其特征在于所 述滑环采用铜质滑环，滑环中间的等分绝缘材料层(27)采用环氧树脂， 电阻采用精密电阻丝电阻，电刷铜质或石墨电刷，传输线采用5类网线。
4、 按照权利要求1所述的滑环-电阻式角度定位器，其特征在于所 述电滑环(2)、滑环(4)采用角度等分，并与不同的分压电阻相连。
5、 按照权利要求1所述的滑环-电阻式角度定位器，其特征在于所 述信号处理器单元(1)由微控制器、比较器、分压电阻网络组成，微控 制器的三根数据线与电子开关的地址线相连接，使微控制器控制滑环(2)、 (4)的电压信号分别通过电子开关；电子开关的输出信号与8个 比较器正端相连，分压电阻网络把基准电压分成8个等份，分别与8个 比较器的负端相连；8个比较器的输出与微控制器的8个数据线相连。
全文摘要
本发明涉及一种角度测量装置，特别是一种滑环-电阻式角度定位器，属于大型时钟指针角度定位装置技术领域。滑环-电阻式角度定位器，特征在于包括三个滑环，三个电刷，16个电阻，连接块，传输线和处理器单元1，滑环2、3、4沿轴向同轴固连为一体，滑环3接输入电压，另两个滑环2、4按纵向由等分绝缘材料层27分别分成60等份，8个不同阻值的电阻首先顺序连接前8个不同的等份连接块，然后顺序连接随后的8个连接块，依次类推，所有60个连接块与8个不同阻值的电阻相连接，最后所有电阻的另一端连接到滑环3上。本发明角度测量装置克服传统角度定位装置结构复杂、成本高、不便安装在大型时钟机芯中等缺陷，可以适应大型时钟指针角度定位要求，便于安装、传输、成本低。
文档编号G01D5/12GK101281019SQ20081001474
公开日2008年10月8日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者史亚萍, 李瑞涛, 波 王 申请人:王 波;烟台持久钟表集团有限公司