一种微小型精密导电塑料角位移传感器的制作方法

本实用新型属于电子元件领域，尤其涉及一种微小型精密导电塑料角位移传感器。

背景技术：

导电塑料角位移传感器由于其具有较高的输出精度、较强的抗噪声能力及高的机械寿命，被广泛应用于宇宙装置、导弹、飞机雷达等伺服系统中。目前，导电塑料角位移传感器的典型结构主要包括外壳、轴承、转轴、电阻片、电刷座、电刷、绝缘套、引出端等零部件，其中转轴与轴承配合形成旋转部件，通过旋转部件改变电刷在电阻片上的位置，即可在输出端获得与角度变化成一定关系的电阻或电压输出。由于常规轴承外形尺寸较大，不能有效利用产品内部空间，无法进一步降低导电塑料角位移传感器的主体尺寸，现有导电塑料角位移传感器最小主体尺寸为φ10mm×10mm。随着电子整机向高精度、小型化、薄型化的方向迅速发展，对导电塑料角位移传感器的外形尺寸要求也越来越小。针对现有技术的不足，提供一种微小型精密导电塑料角位移传感器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种外形尺寸小的精密导电塑料角位移传感器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微小型精密导电塑料角位移传感器，该传感器包括底座和安装在底座上的上盖。所述底座为顶端开口，底端密封的圆柱体，底座底端开设有引线的出线孔，底座上还开设有通孔作为安装定位孔。所述上盖与底座之间通过环氧树脂胶粘接。所述底座内设置转轴，转轴的一端伸出上盖，底座内底部设置有第一圆环，转轴底端位于第一圆环内且可相对于第一圆环转动。所述上盖上设置有第二圆环，转轴位于第二圆环内且可相对于第二圆环转动，底座内底部第一圆环的上方固定有电阻片，电阻片上有呈对称排布的电阻带和导电带结构，在电阻片上连接有引出线，引出线伸出到底座外。所述引出线与转轴相互平行或垂直设置。底座内的转轴上设置有绝缘套，绝缘套位于第二圆环的下方，绝缘套上设置电刷座，电刷座上设置有与电阻片连接的电刷。所述第一圆环和第二圆环均是由聚甲醛作为原材料加工制作成的空心圆柱体，圆环厚度小于10微米，外径小于10毫米。第一圆环和第二圆环具有自润滑作用，替代轴承，支撑转轴旋转，带动电刷在电阻片上滑动，传递输出信号，启动力矩和旋转力矩小。

优选的是，所述上盖为圆环状，上盖的下表面设置有环形凸起，该凸起将上盖下表面分割为内圆和外圆两部分，内圆上安装第二圆环，外圆与底座开口边缘粘接，底座开口出内侧设置有用于对上盖限位的限位台阶。所述底座内底部中心开设圆形凹槽，凹槽内安装第一圆环，电阻片位于凹槽上方且固定在底座的底部。

进一步优选的是，所述传感器主体尺寸为外径Φ8mm，高4.4mm，主体尺寸指的是除去传感器外部的转轴部分以后，剩下部分的尺寸。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

首先，本实用新型的微小型导电塑料角位移传感器的第一圆环和第二圆环采用聚甲醛作为原材料加工制作，代替常规导电塑料角位移传感器中的轴承，支撑转轴旋转，带动电刷在电阻片上滑动，传递输出信号，极大的降低导电塑料角位移传感器的主体尺寸。且第一圆环和第二圆环均可通过模具批量生产，生产周期短、成本低廉，便于推广。

其次，该传感器的主体尺寸为Φ8mm×4.4mm，远小于同类导电塑料角位移传感器。该导电塑料角位移传感器旋转寿命高，线性精度高，启动力矩和旋转力矩小，性能指标等同或高于同类导电塑料角位移传感器。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1、本实用新型的微小型精密导电塑料角位移传感器结构示意图。

图2、第一圆环和第二圆环的结构示意图。

图中标号：

1-引出线、2-第一圆环、3-电阻片、4-电刷、5-电刷座、6-绝缘套、7-转轴、8-上盖、9-第二圆环、10-底座、11-通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实用新型提供了一种微小型精密导电塑料角位移传感器，该传感器包括底座10和安装在底座上的上盖8。所述底座10为顶端开口，底端密封的圆柱体，圆柱体底端设置有供引出线通过的出线孔，底座上还开设通孔11作为安装定位孔。该安装定位孔用于该传感器与其他装置连接固定。优选的，所述底座为金属制成。所述上盖与底座之间通过环氧树脂胶粘接。所述底座内设置转轴7，转轴的一端伸出上盖8。所述底座10内底部中心开设圆形凹槽，凹槽内安装第一圆环2，转轴7底端位于第一圆环2内且可相对于第一圆环转动。所述上盖8上设置有第二圆环9，转轴7位于第二圆环内9且可相对于第二圆环转动。进一步限定的是，所述上盖与底座的具体连接结构为：所述上盖8为圆环状，上盖的下表面设置有环形凸起，该凸起将上盖下表面分割为内圆和外圆两部分，内圆上安装第二圆环9，上盖的凸起插入底座开口内，使得凸起的外圆与底座开口边缘粘接，且底座开口出内侧设置有用于对上盖限位的限位台阶，进而实现底座与上盖的粘接固定。

第一圆环2的上方固定有电阻片3，所述电阻片3位于凹槽上方且固定在底座的底部。电阻片3上有呈对称排布的电阻带和导电带结构，在电阻片3上连接有引出线1，引出线1伸出到底座10外。所述引出线1与转轴7相互平行或垂直设置。底座10内的转轴上设置有绝缘套6，绝缘套位于第二圆环9的下方，绝缘套外部设置有电刷座5，电刷座上设置有与电阻片连接的电刷4。所述第一圆环2和第二圆环9均是由聚甲醛作为原材料加工制作成的空心圆柱体，圆环厚度小于10微米，外径小于10毫米，两个圆环的结构见图2。

上述传感器中，第一圆环2和第二圆环9协同作用，代替普通导电塑料角位移传感器中的轴承，限位转轴并支撑转轴旋转。聚甲醛具有高强度、耐磨性、耐疲劳性和良好的加工性能等，其加工制备的第一圆环和第二圆环厚度仅为几微米，外径仅为几毫米，远小于轴承，可有效利用导电塑料角位移传感器内部空间，极大的降低导电塑料角位移传感器的主体高度。聚甲醛具有自润滑作用，能降低转轴摩擦系数，使导电塑料角位移传感器启动力矩小，能与使用轴承时的启动力矩相当。

因此，本实用新型的导电塑料角位移传感器采用第一圆环和第二圆环结构，可减小产品的径向间隙，同时限制电刷部件的径向及轴向位移，从而提高了产品的机械强度，减小导电塑料角位移传感器在受外力时产生间隙的可能性，保证产品在振动及冲击等试验过程中电刷与电阻体的接触稳定性，提高了导电塑料角位移传感器的环境适应性能力。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。