一种小尺寸大行程角位移传感器的制作方法

1.本技术涉及电子器件技术领域，具体涉及一种小尺寸大行程角位移传感器。


背景技术：

2.角位移传感器是一种能将机械角位移变化转化为与之成一定函数关系的电阻和电压输出的敏感元件。具有耐磨性好，旋转寿命可达千万次，平滑性好，接触可靠，精度高等优点，广泛应用于航空、航天、武器装备等领域。
3.目前，电子整机系统发展趋势向小型化、高精度、高可靠化等方向发展，故小型、高精度、高可靠性角位移传感器将备受青睐；但现有技术中，角位移传感器的行程、尺寸和精确性难以兼顾，大行程的角位移传感器常常尺寸较大、测量精度减小，难以满足电子整机系统的要求。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种行程可达280
°
的小尺寸大行程角位移传感器。
5.本技术实施例提供一种小尺寸大行程角位移传感器，包括壳体、转轴、轴承、电刷组件和电阻片组件；所述电阻片组件包括环形电阻带和环形导电带，所述环形电阻带和所述环形导电带呈同轴嵌套设置，所述环形电阻带的两端与圆心形成的夹角≥280
°
。
6.可选的，在本技术的一些实施例中，所述环形电阻带与所述环形导电带的间距为0.3mm~0.8mm。
7.可选的，在本技术的一些实施例中，所述环形电阻带的环宽1.5mm~2.5mm。
8.可选的，在本技术的一些实施例中，所述电刷组件包括电刷座和安装在电刷座表面的电刷；所述电刷与所述环形电阻带和所述环形导电带同时接触。
9.可选的，在本技术的一些实施例中，所述电刷接触所述环形电阻带和所述环形导电带的一面为向所述环形电阻带和所述环形导电带方向凸起的弧形面。
10.可选的，在本技术的一些实施例中，所述壳体包括基座和安装在基座上的上盖；所述基座上设置有贯穿基座的安装孔，所述轴承的外表面与安装孔孔壁固定连接；所述上盖内设置有一容纳腔，所述电刷组件和所述电阻片组件安装在所述容纳腔内，所述转轴穿过所述安装孔伸入所述容纳腔内与所述电阻片组件或者电刷组件固定连接。
11.可选的，在本技术的一些实施例中，所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承均与所述安装孔孔壁固定连接。
12.可选的，在本技术的一些实施例中，所述转轴外表面与所述第一轴承、第二轴承的内表面胶接。
13.可选的，在本技术的一些实施例中，所述转轴的中部设置有与转轴同轴的卡圈，所
述卡圈与所述轴承的一端面之间还设置有垫圈；所述垫圈与所述转轴同轴设置；所述电刷组件和所述电阻片组件与所述轴承分别设置在卡圈的两侧。
14.可选的，在本技术的一些实施例中，所述上盖与所述基座密封连接。
15.本技术提供了一种小尺寸大行程角位移传感器，采用同心圆设置的环形电阻带和环形导电带，增加了环形电阻带的角度，使传感器的有效电行程更高；同时还可以缩小传感器的尺寸，使其尺寸可缩小至φ11mm*10mm；此外，环形电阻带和环形导电带同心嵌套设置，可以减小电阻带和导电带之间的间距，增加电阻带的宽度，保证了传感器的线性精度要求。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术一些实施例提供的小尺寸大行程角位移传感器的结构示意图；图2是本技术一些实施例提供的电阻片组件的结构示意图；其中，图1、图2中的虚线均为中心线。
18.其中，1-转轴、2-第一胶粘剂、3-轴承、4-基座、5-引出线、6-热缩管、7-封口胶、8-电阻片组件，81-基片、82-覆铜带、83-环形导电带、84-环形电阻带、9-电刷、10-上盖、11-绝缘套、12-电刷座、13-第二胶粘剂、14-卡圈、15-垫圈。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.本技术实施例提供一种小尺寸大行程角位移传感器，参阅图1、图2，包括壳体、转轴1、轴承3、电刷组件和电阻片组件8；所述电阻片组件8包括环形电阻带84和环形导电带83，所述环形电阻带84和所述环形导电带呈同轴嵌套设置，所述环形电阻带84的两端与圆心形成的夹角≥280
°
。
21.在一些实施例中，所述轴承3的外表面与所述壳体的内表面固定连接，所述转轴1的外表面与所述轴承3的内表面固定连接；所述电刷组件固定于所述轴承3的外圈或者所述壳体上；所述电阻片组件8固定于所述转轴1或者所述轴承3的内圈，且所述电刷组件与所述电阻片组件8相对的设置，当所述转轴1转动时，电阻片组件8随着所述转轴1的转动而转动。
22.在一些实施例中，所述轴承3的外表面与所述壳体的内表面固定连接，所述转轴1的外表面与所述轴承3的内表面固定连接；所述电阻片组件8固定于所述轴承3的外圈或者所述壳体上；所述电刷组件固定于所述转轴1或者所述轴承3的内圈，且所述电刷组件与所述电阻片组件8相对的设置，当所述转轴1转动时，电刷组件随着所述转轴1的转动而转动。
23.所述电阻片组件8连接有引出线5，所述引出线5穿过所述壳体外接电路。
24.在一些实施例中，所述引出线5套设有热缩管6，提高引出线5的耐腐、防水和与壳
体连接处的密封效果。优选地，所述引出线5和热缩管6与壳体连接处还设置有封口胶7，进一步提高壳体的密封效果，保证壳体内的器件工作环境，延长使用寿命。
25.在一些实施例中，所述壳体包括基座4和安装在基座4上的上盖10；所述基座4上设置有贯穿基座4的安装孔，所述轴承3的外表面与安装孔孔壁固定连接；所述上盖10内设置有一容纳腔，所述电刷组件和所述电阻片组件8安装在所述容纳腔内，所述转轴1穿过所述安装孔伸入所述容纳腔内与所述电阻片组件8或者电刷组件固定连接。
26.在一些实施例中，所述上盖10与所述基座4的连接处通过第二胶粘剂13连接，实现上盖10和基座4的连接处固定和密封，避免电刷组件和电阻片组件8暴露在空气中，降低使用寿命，增加测量误差。
27.在一些实施例中，所述电刷组件包括电刷座12和安装在电刷座12表面的电刷9；所述电刷9与所述环形电阻带84和所述环形导电带83同时接触，即采用单刷结构使传感器的结构更小，便于传感器的安装和携带；同时电刷9在环形电阻带84和环形导电带83上运动，保证了电刷9压力的均匀性。
28.在一些实施例中，所述电刷9接触所述环形电阻带84和所述环形导电带83的一面为向所述环形电阻带84和所述环形导电带83方向凸起的弧形面，使其受力面积大，无应力突变，减少电刷9转动时的剐蹭感。
29.在一些实施例中，所述转轴1上套设有绝缘套11，所述电刷座12固定在所述绝缘套11上；所述电阻片组件8也套设在转轴1上，所述绝缘套11向下延伸至电阻片组件8与转轴1外表面之间；所述电阻片组件8固定在壳体上。
30.在一些实施例中，所述电阻片组件8还包括基片81和覆铜带82。所述环形电阻带和环形导电带83设置在所述基片81上。所述环形电阻带位于外侧，且所述环形电阻带上设置有一个缺口；所述环形导电带83设置在内测，且设置有一个延伸至缺口的连接条；所述环形电阻带的两端和所述连接条均设置覆铜带82，所述引出线5连接所述覆铜带82，实现信号输出。
31.在一些实施例中，基片81采用环氧玻钎板，可以降低电阻片组件8的厚度，同时环氧玻钎板绝缘性能稳定、还具有耐170℃高温、耐化学腐蚀等优点。
32.在一些实施例中，所述环形电阻带采用丝网印刷制备，由该工艺制作的电阻片有效电行程偏差小、初始线性精度高。
33.在一些实施例中，所述环形电阻带84与所述环形导电带83的间距为0.3mm~0.8mm，优选为0.5mm。
34.在一些实施例中，所述环形电阻带84的环宽1.5mm~2.5mm，优选为2mm，使环形电阻带具有较宽的修刻宽度，保证了传感器高的线性精度要求。
35.在一些实施例中，所述轴承3包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承均与所述安装孔孔壁固定连接。所述电刷组件和所述电阻片组件8设置在第一轴承和第二轴承的同一侧，实现单边双轴承3结构，转矩好，使传感器具有良好的转动性能。
36.在一些实施例中，所述转轴1外表面与所述第一轴承、第二轴承的内表面通过第一胶粘剂2胶接，使第一轴承和第二轴承与转轴1结合在一起；优选地，所述转轴1的中部设置有与转轴1同轴的卡圈14，所述卡圈14与所述轴承3的一端面之间还设置有垫圈15；所述垫圈15与所述转轴1同轴设置；所述电刷组件和所述电阻片组件8与所述轴承3分别设置在卡
圈14的两侧。通过垫圈15与第一胶粘剂2的配合，有效控制轴的轴向位移，保证足够小的轴端间隙，提高传感器可靠性。
37.以上对本技术实施例所提供的一种小尺寸大行程角位移传感器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。