一种多段式电压可控的直线位移传感器的制作方法

本实用新型涉及一种多段式电压可控的直线位移传感器，属于传感器设计领域。

背景技术：

作为伺服机构的重要组成部分，电位计式位移传感器用于测量伺服作动器位移并参与反馈。由于位移传感器在使用时可能受到安装空间和供电电压的双重控制，可适应不同输出范围的需求成为当前电位计式位移传感器研究的重要方向。

目前常用的位移传感器都是采用一体式电阻膜的工作原理，一体式电阻膜位移传感器是在有效电气行程内采用相同方阻配方比的电阻液印制而成，这类位移传感器在有限的安装空间和供电电压的情况下，电压输出具有较大的局限性。为了满足输出电压的要求，一般需要额外设计电源变换电路，增加了设计的复杂性，提高了成本。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种多段式电压可控的直线位移传感器，在不同供电电压的情况下，可适应不同采集范围的需求，简化了设计，降低了成本。

本实用新型的技术解决方案是：一种多段式电压可控的直线位移传感器，包括电阻组件和电刷组件；

电阻组件安装于伺服机构作动器的壳体上；

电刷组件安装于伺服机构作动杆上，随作动杆往复运动，在电阻组件上移动，实现伺服作动器位移的测量及反馈。

所述电阻组件包括骨架、电阻膜、导电条、铆钉和引出线；

骨架为长方形结构，安装在伺服机构作动器的壳体上，骨架上表面加工有一个长方形凸台，电阻膜和导电条平行印制在所述长方形凸台上；所述电阻膜包括第一电阻膜和第二电阻膜，且第一电阻膜两端均印制有第二电阻膜，第一电阻膜和第二电阻膜通过银带连接；铆钉分别压接在第二电阻膜的外端，引出线焊接铆钉上，并从骨架的下表面引出线槽中引出。

所述第一电阻膜和第二电阻膜采用不同方阻配比的电阻膜浆料配制而成。

所述电刷组件包括刷握、电刷和螺钉；

电刷通过螺钉紧固在刷握上，电刷上设计有两组刷丝，一组刷丝位置与电阻膜相对应，另一组刷丝位置与导电条相对应；

刷握安装于伺服机构作动杆上。

所述电刷刷丝为钯铱合金丝。

所述刷握采用可溶性热缩性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS‐20制成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型设计了一种新颖的多段式位移传感器，采用多段式结构，在有效电气行程外印制分压电阻膜，两者采用同系列不同方阻的电阻材料。既满足有效行程内线性指标要求，又实现电压变换功能，不需要额外设计电源变换电路，从而保证了在有限安装空间和不同供电电压双重限制下的电压输出，可适应不同采集范围的需求，既满足电压可控要求，又简化了设计，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型位移传感器示意图；

图2为电阻组件示意图；

图3为电刷组件示意图。

具体实施方式

如图1所示，位移传感器由电阻组件1和电刷组件2组成，电阻组件和电刷组件分别为1个，电阻组件安装于伺服机构作动器的壳体上，电刷组件安装于伺服机构作动杆上。当作动杆往复运动时带动位移传感器电刷组件运动，电刷组件在电阻组件上移动，在电阻组件上拾取与伺服作动器位移等比例的电压，从而实现其位移的测量及反馈。

电阻组件是位移传感器的关键部件，其中电阻组件的电阻膜采用导电塑料印制而成，具有耐磨性好，寿命长的优点。

如图2所示，电阻组件主要由骨架3，第一电阻膜4，第二电阻膜5，导电条6，铆钉7和引出线组成，其中，骨架3为长方形结构，其下表面安装在伺服机构作动器的壳体上，上表面做一个长方形凸台，凸台的高度为0.5毫米，骨架3的尺寸与伺服机构壳体尺寸相匹配。第一电阻膜4和第二电阻膜5为多段式串联结构，即在有效电气行程内的第一电阻膜4两端串联单位长度电阻值较大的第二电阻膜5，第一电阻膜4和第二电阻膜5之间用银带连接。第一电阻膜4和第二电阻膜5均匀地印制在骨架3表面的凸台上。第一电阻膜4和第二电阻膜5分别采用不同方阻配比的电阻膜浆料多次印制，分段修刻方法。与传统一体式电阻膜位移传感器相比，采用多段式电阻串联设计，其结构更加紧凑，在伺服机构有限的安装空间内，既满足了有效电气行程内各项指标要求，又实现了电压变换功能，解决了一定行程范围内供电电压使用的局限性。导电条6和电阻膜平行，都是印制在骨架3上表面的凸台上；铆钉7分别压接在第二电阻膜5的外端，引出线通过铆钉7焊接后从骨架3的背面引出线槽中引出，引出线采用高温小截面安装线制成。

如图3所示，电刷组件由刷握8，电刷9和螺钉10组成，刷握8采用了非金属材料可溶性热缩性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS‐20制成，具有耐高温的性能特点，电刷9设计有两组刷丝，一组刷丝位置与电阻膜相对应，另一组刷丝位置与导电条相对应，刷丝选用国产的钯铱合金丝，电刷9通过螺钉10紧固在刷握上。

作动杆往复运动时，电刷9在图2中第一电阻膜4和导电条6上运动，引出电压信号输出，避免使用运动导线，提高了位移传感器的可靠性能。

本实用新型在有限安装空间和供电电压的双重限制下，可实现不同采集范围的需求。它采用多段式电阻膜串联设计，在伺服机构提供有限的安装空间内，替代了原传统设计中需要电源变换电路提供有效工作电压的功能，既能满足有效行程内线性指标要求，又能实现电压变换功能。

同时，本实用新型采用同系列不同方阻配方比的电阻膜浆料多次印制，分段修刻方法，既保证输出电压的稳定性，又保证原有工作范围内的指标要求。

与现有国内外现有方案相比，本实用新型可实现“输出电压可控”的优点，而且设计简单，易实现。

本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。