[实用新型]一种长寿命的高精度角度传感器

说明书

本实用新型公开了一种长寿命的高精度角度传感器，包括电阻体，电阻体为环形片状，且其中压嵌入镀金中导环；电阻体与角度传感器中的电刷组成角度感知元件。本实用新型结构简单，构思巧妙，位置指示精度高，工作性能稳定，工作及储存寿命超长，有效的打破了现有电动舵机角度传感器价高质廉的供货壁垒，满足多种无人机、无人飞行器高精度、高灵敏度、高可靠性及长航时、重复使用的需求。

技术领域

本实用新型涉及角度传感器技术领域，更具体的说，涉及一种无人飞行器舵机中使用的长寿命的高精度角度传感器。

背景技术

在各类无人机、无人飞行器高速发展的今天，角度传感器作为无人飞行器舵机的控制中的位置信息感知元件也开始得到广泛应用，传感器是电动舵机的重要组成部分，其精度、灵敏度和可靠性直接关乎到舵机的动、静态特性，直接影响到无人飞行器的操控性能。伺服系统中电动舵机种类、型号繁多，其中使用的角度传感器也是五花八门，不尽相同：对于用于打击类型无人飞行器的传感器，要求其具有高精度、高灵敏度及高可靠性，由于是一次性使用，对其使用寿命没有过多的要求；对于长航时的无人机和高超高音速的无人飞行器，除要求具备高精度、高灵敏度及高可靠性外，还需要较长的工作寿命，以确保其重复使用和长时间飞行的特点。目前，用于长航时无人飞行器电动舵机角度传感器多为进口，不仅价高质廉，而且还需要我们在舵机设计上适应进口传感器的安装尺寸要求，这种现状无法满足现实需求，因此研发一种类似的传感器，使其满足高精度、高灵敏度及高可靠性的同时，并具有长寿命的伺服系统角度传感器很有必要。

同时，用于电动舵机的角度传感器，其工作原理和结构基本类似，大部分是采用电阻分压的电位器式角度传感器。分压式角度传感器一般采用的是非闭合的环状电阻体和电刷完成角度与电量的转换，从而实现角度的感知。通常的电阻体上设有电阻带和中导带，电阻带由导电塑料制成，中导带由复合导电浆料制成。由导电塑料薄膜制成的电阻带在与电刷配合使用时非常耐磨；而构成中导带的复合导电浆料材料的耐磨性与导电塑料比就差多了，这也是制约这类传感器使用寿命的缺憾。

因此，如何针对上述同类产品中存在的缺陷，提供一种不仅具有高精度、高灵敏度及高可靠性，而且使用寿命超长的新型的角度传感器，是本领技术人员的一个重要研究方向。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种长寿命的高精度角度传感器，其具体技术方案如下：

一种长寿命的高精度角度传感器，包括电阻体，所述电阻体为环形片状，且其中压嵌入镀金中导环；所述电阻体与角度传感器中的电刷组成角度感知元件。

针对同类产品中存在的缺陷，本实用新型摒弃电阻体中导带沿用银浆的经典方式，提供了一种以镀金铜环嵌入电阻体，取代复合导电浆料中导带的新型角度传感器，镀金铜环的耐磨性和导电性远远优于复合导电浆料中导带，且寿命超长。本实用新型通过在核心部件电阻体的恰当位置设置镀金铜环，将其置于电刷运行轨迹之上，使制成的电动舵机专用角度传感器具有高精度、高灵敏度及高可靠性，且使用寿命超长的特点。

优选的，所述电阻体为以热压工艺成型的精密导电塑料电阻体，具有工作面平滑、噪声低且电磁兼容好的特点；所述电刷采用钯铱合金材料制作而成，工作噪声小。

优选的，该角度传感器还包括外壳、转轴，所述外壳的一侧连接有端盖，所述外壳的内部安装有第一轴承、第二轴承以及所述电阻体；所述转轴通过所述端盖伸入所述外壳内部，并与所述第一轴承、所述第二轴承转动连接；所述第一轴承位于所述外壳内靠近所述端盖的一侧，所述第二轴承位于所述外壳内远离所述端盖的一侧；处于所述第一轴承、所述第二轴承之间的所述转轴上安装有第一电刷和第二电刷，所述第一电刷、所述第二电刷共同组成所述电刷；所述电阻体安装于所述电刷、所述第二轴承之间的所述转轴上，且所述电阻体通过所述镀金中导环与所述转轴连接；所述第一电刷与所述镀金中导环滑动接触，所述第二电刷与所述电阻体的对应面滑动接触；所述电阻体上连接引出信号线。