[实用新型]二维曲面电容式编码器实验装置

说明书

本实用新型涉及一种二维曲面电容式编码器实验装置，该装置的方位轴系可随俯仰轴系的俯仰轴一起做俯仰方向上的摆动；支架中，侧板左端与后侧俯仰轴系支撑板一体支架的前侧俯仰轴系支撑板与俯仰轴承座固定连接，后侧俯仰轴系支撑板设置在俯仰轴系的后端；A俯仰轴承安装在俯仰轴承座和俯仰轴之间，B俯仰轴承安装在俯仰轴和后侧俯仰轴系支撑板之间；摆臂左端与方位轴系的方位轴承座固连，且摆臂的轴心始终经过方位轴系和俯仰轴系的正交点；二维曲面电容式编码器的移动电容与摆臂的右端连接，固定电容安装固定在固定电容支座上，固定电容支座固连在支架的侧板上。本实用新型避免了轴系悬臂，能够保证轴系平稳运转。

技术领域

本实用新型属于实验设备技术领域，尤其涉及一种二维曲面电容式编码器实验装置。

背景技术

“二维曲面电容式编码器”【中国发明专利申请：CN201910066013.1】，公开了一种不占用系统内部空间，利于系统小型化的二维曲面电容式编码器。为了实验二维曲面电容式编码器的功能，实验装置需要包括相互正交的方位轴系和俯仰轴系，且支撑球冠形极板的摆臂轴线始终经过正交中心；在球冠形极板绕球心作方位和俯仰摆动过程中，需要设置机械限位，同时能够准确读出球冠形极板在方位和俯仰方向上的摆动角度。但在该专利申请公开的机械结构中，存在较长的悬臂结构，且悬臂经过三次转接，降低了电容的传感精度；轴系也存在悬臂结构，不利于轴承的平稳运转；设置有两个限位销，其安装过程较为繁琐。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够保证轴系平稳运转的二维曲面电容式编码器实验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的二维曲面电容式编码器实验装置包括方位轴系、俯仰轴系、摆臂；俯仰轴系包括俯仰轴承座、A俯仰轴承、俯仰轴和俯仰编码器；方位轴系的方位轴与俯仰轴系的俯仰轴固定连接，方位轴系可随俯仰轴一起做俯仰方向上的摆动；其特征在于还包括支架；所述的支架为一体加工形成的结构件；包括侧板和俯仰轴系支架；俯仰轴系支架包括一体连接的前侧俯仰轴系支撑板、底板和后侧俯仰轴系支撑板，侧板的左端与后侧俯仰轴系支撑板一体；俯仰轴系还包括B俯仰轴承；前侧俯仰轴系支撑板与俯仰轴承座固定连接，后侧俯仰轴系支撑板设置在俯仰轴系的后端；A俯仰轴承安装在俯仰轴承座和俯仰轴之间，B俯仰轴承安装在俯仰轴和后侧俯仰轴系支撑板之间，并由轴承盖压紧固定；摆臂左端与方位轴系的方位轴承座固连，且摆臂的轴心始终经过方位轴系和俯仰轴系的正交点；二维曲面电容式编码器的移动电容与摆臂的右端连接，固定电容安装固定在固定电容支座上，固定电容支座固连在支架的侧板上。

所述的方位轴系包括方位轴承座、方位轴承、方位轴和方位编码器；方位轴承安装在方位轴承座和方位轴之间；方位编码器的定子与方位轴固连，方位编码器的转子与方位轴承座固连。

进一步，本实用新型还包括限位销；俯仰轴的外壁上沿周向加工有俯仰限位槽，方位轴承座的外壁上沿周向开有方位限位槽；限位销底端插在俯仰轴的俯仰限位槽里，上端与俯仰轴承座固连，并且限位销侧面的一部分插在方位限位槽中。

进一步，所述的方位轴和俯仰轴均为空心轴，方便穿过线缆。

进一步，所述的支架的侧板沿长度方向预留多组安装孔，用于固定电容支座的连接固定，可以满足模拟不同球径的使用要求。

进一步，所述的方位编码器和俯仰编码器优选DS系列编码器，该系列编码器精度高、可靠性好。

进一步，所述的方位轴承、A俯仰轴承和B俯仰轴承优选交叉滚柱轴承，刚度好，承载能力强。

本实用新型的有益技术效果在于：能够满足二维曲面电容式编码器对机械结构的功能要求，俯仰轴系两端都装有轴承，避免了轴系悬臂，能够保证轴系平稳运转；摆臂做成一个结构件，能够避免因为转接摆臂造成实验误差；方位限位和俯仰限位设计在同一处，只需安装一个限位销，既操作方便又能达到限位目的。支架7的侧板采用加长设计，能够满足模拟不同球径的使用要求。

附图说明