[实用新型]一种改进型高精度导电塑料角位移传感器

说明书

技术领域

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

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。

如图6所示，现有的导电塑料角位移传感器由端盖1’、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1’、卡箍12’及联接螺钉等零件，具体结构见图6。

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

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。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

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。

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。

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。

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。

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。

本实用新型具有以下有益效果：

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：

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；

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；