一种改进型高精度导电塑料角位移传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，是一个将角度变化转换成电信号输出的角度传感器，适用于汽车、飞机、轮船、起重机、火炮、雷达等各种需要转向的机械设备中转向角度的获取，在交通运输机械、石油化工机械、建筑机械、注塑机械等机械设备中需要进行角度量测量或控制的场合有广泛应用。
【背景技术】
[0002]传感器的工作原理是:集流部件通过装在转轴上，轴向由卡圈固定，与转轴一起转动，电刷压紧在膜电阻的表面，膜电阻的两端由输出端上的合金丝输出到接线柱上，集流丝的一端与接线柱中的个相连，另一端压紧在集流环的凹槽内，这样转轴旋转时，电刷的角度位置就通过电刷、电刷臂、集流臂、集流环和集流丝到接线柱，三个接线柱构成一个三端电位器结构形式，所以这种角位移传感器也叫电位器式传感器，通过恒压源或恒流源就可以将电刷的角位移转换成电压信号输出。
[0003]如图6所示，现有的导电塑料角位移传感器由端盖I’、卡箍2’、绝缘衬3’、接线柱4’、合金丝5’、绝缘基6’、膜电阻7’、输出端8’、电刷9’、电刷臂10’、集流臂11’、铆钉12’、集流环13’、集流丝14’、壳体15’、卡圈16’和转轴17’等部分组成。其中，集流部件又由电刷9’、电刷臂10’、集流臂11’、铆钉12’和集流环13’等组成，结构较复杂，对传感器的性能影响最大。绝缘基是由ATP树脂粉经高温模压成型的，膜电阻是由电阻浆料经喷涂或印刷而成的，为开口圆环形轨道，电刷在其上面滑动，经输出端向外输出电刷在电阻轨道上的角度位置；接线柱组件由DAP树脂材质的绝缘衬和接线柱组成。接线柱装在壳体的孔内，通过树脂与壳体绝缘开，输出端与接线柱之间通过合金丝相连，将信号输出到接线柱上。其它还有集流丝14’、转轴17’、卡圈16’、壳体15’、端盖I’、卡箍12’及联接螺钉等零件，具体结构见图6。
[0004]现有导电塑料角位移传感器在结构上存在着集流部件结构复杂，电刷的分叉结构极易划伤膜电阻表面，增加了动噪声，集流环与转轴之间不绝缘导致信号易受外界干扰，接线端子与集流部件之间是通过合金丝来过渡联接的，属于不太稳定的动接触，外壳密封性不高易进灰尘等许多不足，这些结构问题造成传感器的电阻精度低、动噪声大、易受干扰等缺点。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决上述技术问题，从而提供一种改进型高精度导电塑料角位移传感器。
[0006]本实用新型解决上述问题的技术方案如下:
[0007]一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，包括转轴、轴套、具有膜电阻的轨道基片、定点输出端子、带动点输出滑轨和电刷组件，所述电刷组件包括第一电刷片和第二电刷片，所述第一电刷片和第二电刷片通过簧片连接成一整体；还包括轴衬套，所述轴衬套设置于所述电刷组件和转轴之间；所述第一电刷片、第二电刷片分别与电阻轨道、带动点输出滑轨接触。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述第一电刷片和第二电刷片连成的整体装载于所述轴衬套上。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述定点输出端子具有导电的插接杆，所述轨道基片具有插接孔，所述定点输出端子与所述轨道基片通过所述插接杆和插接孔配合连接；且所述导电的插接杆的端部与附着在所述轨道基片上的膜电阻的端部通过银焊连接。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述传感器还包括上盖和外壳，所述上盖和外壳之间过渡配合，且过渡配合处采用粘胶连接。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述轴套上还安装有定位螺母，通过所述定位螺母使所述传感器连接到被测机械上。
[0012]本实用新型具有以下有益效果:
[0013]本实用新型在结构上与现有传感器相比有以下几方面改进:
[0014]一是对原集流部件的结构进行简化；将原来的电刷、电刷臂、集流臂改成两个电刷零件并簧片通过压力焊接成一个整体，装在轴衬套上，两个电刷头，一边与电阻轨道接触，另一个电刷头与带动点输出滑轨接触，将角度位置信号输出来；这样的结构一方面增大了与膜电阻的接触面积，减小了两者之间的摩擦，进而可以降低传感器的动噪声；同时结构简化后也提高了产品的可靠性，更便于结构的小型化，也使生产工艺进一步简化，降低生产成本；
[0015]二是在转轴与簧片之间加一个绝缘的轴衬套，使电刷与转轴之间绝缘隔离；原结构中的卡圈是不绝缘的，只起轴向定位作用，不能防止信号的泄漏和外界干扰的导入；经过改进后提高了传感器的抗干扰性能；
[0016]三是对定点输出端子与电阻轨道之间的联接结构进行改进，采用插接配合并通过银焊联接，原来的结构是接线端子通过合金丝与电阻轨道焊接，接点小，易虚焊接，可靠性差；动点输出端子采用滑轨整体结构，虽然比原来的复杂，但它与电刷直接接触，而不是通过两根集流丝卡于集流环这样的结构，使接触更可靠稳定，提高了输出信号的稳定性；
[0017]四是在外壳联接方面进行了改进，主要是去掉卡箍联接壳体和端盖的密封方式，上盖和外壳采用过渡配合加胶粘接方式，提高了密封性和联接的可靠性；
[0018]五是传感器的安装方式进行了改进，直接通过螺母联接到被测机械的固定部件上，需要机械上有专用的安装孔。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型定点输出端子与轨道基片的连接结构示意图；
[0021]图3是本实用新型轨道基片的结构示意图；
[0022]图4是本实用新型定点输出端子的结构示意图；
[0023]图5是本实用新型电刷组件的结构示意图；
[0024]图6是现有技术的结构示意图；
[0025]图中，1-上盖，2-外壳，3-轨道基片，4-轴套，5-带动点输出滑轨，6_转轴，7_轴衬套，8-簧片，9-卡圈，I O-定点输出端子，11 -梅花垫片，12-定位螺母，13-电刷组件；13-1-第一电刷片，13-2-第二电刷片，3-1-插接孔，3-2-膜电阻，10_1_插接杆，103-银焊。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
[0027]本【具体实施方式】仅仅是对本实用新型的解释，并不是对本实用新型的限制。本领域技术人员在阅读了本实用新型的说明书之后所作出的改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
[0028]如图1-5所示，一种改进型高精度导电塑料角位移，由上盖1、外壳2、具有膜电阻3-2的轨道基片3、铜轴套4、带动点输出滑轨5、转轴6、轴衬套7、簧片8、卡圈9、定点输出端子10、梅花垫片11、螺母12、电刷组件13等组成。所述电刷组件13包括第一电刷片13-1和第二电刷片13-2，第一电刷片13-1和第二电刷片13-2通过簧片8连接成一整体；轴衬套7设置于所述电刷组件和转轴6之间；所述第一电刷片13-1和第二电刷片13-2连成的整体装载于所述轴衬套7上。所述第一电刷片13-1、第二电刷片13-2分别与电阻轨道、带动点输出滑轨5接触。
[0029]所述定点输出端子10具有导电的插接杆10-1，所述轨道基片3具有插接孔3-1，所述定点输出端子10与所述轨道基片3通过所述插接杆10-1和插接孔3-1配合连接；且所述导电的插接杆10-1的端部与附着在所述轨道基片3上的膜电阻的端部通过银焊103连接。
[0030]所述上盖I和外壳2之间过渡配合，且过渡配合处采用粘胶连接。所述定位螺母12安装在轴套4上，通过所述定位螺母12使所述传感器连接到被测机械上。
【主权项】
1.一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，包括转轴(6)、轴套(4)、具有膜电阻(3-2)的轨道基片(3)、定点输出端子(10)、带动点输出滑轨(5)和电刷组件(13)，其特征在于:所述电刷组件(13)包括第一电刷片(13-1)和第二电刷片(13-2)，所述第一电刷片(13-1)和第二电刷片(13-2)通过簧片(8)连接成一整体；还包括轴衬套(7)，所述轴衬套(7)设置于所述电刷组件和转轴(6)之间；所述第一电刷片(13-1)、第二电刷片(13-2)分别与电阻轨道、带动点输出滑轨(5 )接触。
2.根据权利要求1所述的一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，其特征在于:所述第一电刷片(13-1)和第二电刷片(13-2)连成的整体装载于所述轴衬套(7)上。
3.根据权利要求1所述的一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，其特征在于:所述定点输出端子(10)具有导电的插接杆(10-1)，所述轨道基片(3)具有插接孔(3-1)，所述定点输出端子(10)与所述轨道基片(3)通过所述插接杆(10-1)和插接孔(3-1)配合连接；且所述导电的插接杆(10-1)的端部与附着在所述轨道基片(3)上的膜电阻的端部通过银焊(103)连接。
4.根据权利要求1所述的一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，其特征在于:所述传感器还包括上盖(I)和外壳(2)，所述上盖(I)和外壳(2)之间过渡配合，且过渡配合处采用粘胶连接。
5.根据权利要求1所述的一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，其特征在于:所述轴套(4)上还安装有定位螺母(12)，通过所述定位螺母(12)使所述传感器连接到被测机械上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种改进型高精度导电塑料角位移传感器，包括转轴、轴套、具有膜电阻的轨道基片、定点输出端子、带动点输出滑轨和电刷组件，所述电刷组件包括第一电刷片和第二电刷片，所述第一电刷片和第二电刷片通过簧片连接成一整体；还包括轴衬套，所述轴衬套设置于所述电刷组件和转轴之间；所述第一电刷片、第二电刷片分别与电阻轨道、带动点输出滑轨接触。本实用新型对原集流部件的结构进行简化，这样的结构一方面增大了与膜电阻的接触面积，减小了两者之间的摩擦，进而可以降低传感器的动噪声；同时结构简化后也提高了产品的可靠性，更便于结构的小型化，也使生产工艺进一步简化，降低生产成本。
【IPC分类】G01B7-30
【公开号】CN204575026
【申请号】CN201520195314
【发明人】史文, 王秀林, 俞志根
【申请人】浙江慧仁电子有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月2日