一種小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]新型伺服系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)位移量測量及反饋用位移傳感器采用一體式結(jié)構(gòu)，采用電阻分壓原理進(jìn)行工作，將機(jī)械擺角信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出至控制器，實(shí)現(xiàn)分導(dǎo)級(jí)電動(dòng)伺服閉環(huán)控制。
[0003]隨著新型的立項(xiàng)研制，要求伺服機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，并能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，同時(shí)為了滿足分導(dǎo)級(jí)伺服機(jī)構(gòu)閉和回路的測量及反饋需求，故伺服機(jī)構(gòu)對(duì)配套使用的特種伺服位移傳感器提出新的更高要求:結(jié)構(gòu)更加小巧、可靠性更高、環(huán)境適應(yīng)性更好、合格率更高。
[0004]該位移傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了兩環(huán)超小型設(shè)計(jì)，減小了傳感器的重量和體積；電位計(jì)軸和電刷安裝面為一體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，減少了因安裝產(chǎn)生的薄弱環(huán)節(jié)；設(shè)計(jì)優(yōu)化了產(chǎn)品的電刷結(jié)構(gòu)，滿足該系統(tǒng)更為嚴(yán)酷的溫度和力學(xué)環(huán)境條件要求；新型電阻環(huán)結(jié)構(gòu)提高了產(chǎn)品的絕緣性能和可靠性，滿足了型號(hào)研制需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供滿足新型可靠性、合格率高的設(shè)計(jì)難題，保證結(jié)構(gòu)尺寸的一種小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器，包括刷軸組件、上蓋板、下蓋板、上電阻環(huán)組件及下電阻環(huán)組件，下電阻環(huán)組件設(shè)于下蓋板上，上電阻環(huán)組件設(shè)于下電阻環(huán)組件上，上蓋板設(shè)于上電阻環(huán)組件上端，刷軸組件穿過上蓋板和下蓋板，分別通過軸承與上蓋板和下蓋板相固定；長螺釘穿過上蓋板、下蓋板、上電阻環(huán)組件及下電阻環(huán)組件進(jìn)行固定。
[0008]所述刷軸組件包括軸、3個(gè)絕緣墊、6套絕緣粒子、6個(gè)電刷、圓柱銷及6個(gè)螺釘，其中軸較粗端上設(shè)有3個(gè)電刷安裝面，每個(gè)電刷安裝面上設(shè)有一個(gè)絕緣墊，每個(gè)絕緣墊上設(shè)有2個(gè)電刷，每個(gè)電刷通過I個(gè)螺釘將電刷、絕緣墊和電刷安裝面相固定，每個(gè)螺釘套有I套絕緣粒子。
[0009]所述上阻環(huán)組件包括骨架A、電阻膜A、導(dǎo)電條A、A組正端、A組中心抽頭、A組負(fù)端、B組正端、B組中心抽頭、B組負(fù)端及兩個(gè)C組輸出，其中電阻膜A噴制在骨架A的內(nèi)圓弧面上，導(dǎo)電條A由鈹青銅片通過環(huán)氧樹脂膠粘劑固定于骨架A體內(nèi)環(huán)；所述A組正端設(shè)于骨架A上的12點(diǎn)位置，A組中心抽頭設(shè)于骨架A上的I點(diǎn)位置，A組負(fù)端設(shè)于骨架A上的2點(diǎn)位置，B組正端設(shè)于骨架A上的4點(diǎn)位置，B組中心抽頭設(shè)于骨架A上的5點(diǎn)鐘位置，B組負(fù)端(49)設(shè)于骨架A上的6點(diǎn)位置，兩個(gè)C組輸出分別設(shè)于骨架A上的8點(diǎn)和10點(diǎn)位置
[0010]所述下阻環(huán)組件包括骨架B、2組電阻膜B、2組導(dǎo)電條B、C組正端、C組中心抽頭、C組負(fù)端、2個(gè)A組輸出、2個(gè)B組輸出，其中電阻膜B噴制在骨架B的內(nèi)圓弧面上，導(dǎo)電條B由鈹青銅片通過環(huán)氧樹脂膠粘劑固定于骨架B體內(nèi)環(huán)；C組正端設(shè)于骨架B上的11點(diǎn)位置，C組中心抽頭設(shè)于骨架B上的12點(diǎn)位置，C組負(fù)端設(shè)于骨架B上的I點(diǎn)位置，2個(gè)A組輸出分別設(shè)于骨架B上的3點(diǎn)和5點(diǎn)位置、2個(gè)B組輸出設(shè)于骨架B上7點(diǎn)和9點(diǎn)位置。
[0011]A、B、C三組電路中每組電路的正端、負(fù)端和中心抽頭即為電阻膜制位置，每組電路的輸出即導(dǎo)電條的粘帖位置；每一路的電阻膜和導(dǎo)電條處于上、下電阻環(huán)的對(duì)應(yīng)位置。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1.三冗余設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)緊湊、重量減輕；
[0014]2.電位計(jì)轉(zhuǎn)軸和電刷安裝面為一體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，減少了因安裝產(chǎn)生的薄弱環(huán)
-K-
T ；
[0015]3.電刷刷絲寬度采用兩端寬，中間窄的結(jié)構(gòu)，在保證電刷彈性的基礎(chǔ)上提高其耐振性能；
[0016]4.電路分布打破了傳統(tǒng)的一組電路只能在一個(gè)電阻環(huán)上的限制，增大了每個(gè)電氣點(diǎn)之間的距離，在絕緣性能方面有很大改善，使產(chǎn)品能一次裝配合格，不會(huì)出現(xiàn)反復(fù)拆裝現(xiàn)象。提尚廣品合格率；
[0017]5.由于電阻環(huán)和電刷采用了新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在每組電路的導(dǎo)電條和電阻膜之間不需要導(dǎo)線連接，提高了產(chǎn)品的可靠性。
【附圖說明】
[0018]圖1是小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器示意圖；
[0019]圖2是刷軸組件結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3是上電阻環(huán)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4是下電阻環(huán)結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖中:1_刷軸組件；2-上蓋板；3-下蓋板；4-上電阻環(huán)組件；5-下電阻環(huán)組件；11-軸；12-絕緣墊；13-絕緣粒子；14_電刷；15_圓柱銷；16_螺釘；41_骨架；42_電阻膜；43-導(dǎo)電條；44-A組正端；45-A組中心抽頭；46_A組負(fù)端；47_B組正端；48_B組中心抽頭；49-B組負(fù)端；410-C組輸出；51_骨架；52_電阻膜；53_導(dǎo)電條；54_C組正端；55_C組中心抽頭；56-C組負(fù)端；57-A組輸出；58-B組輸出。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種進(jìn)行介紹:
[0024]—種小型化高可靠一體式三冗余角位移傳感器，包括刷軸組件1、上蓋板2、下蓋板3、上電阻環(huán)組件4及下電阻環(huán)組件5，下電阻環(huán)組件5設(shè)于下蓋板3上，上電阻環(huán)組件4設(shè)于下電阻環(huán)組件5上，上蓋板2設(shè)于上電阻環(huán)組件4上端，刷軸組件I穿過上蓋板2和下蓋板3，分別通過軸承與上蓋板2和下蓋板3相固定；長螺釘穿過上蓋板2、下蓋板3、上電阻環(huán)組件4及下電阻環(huán)組件5進(jìn)行固定。
[0025]所述刷軸組件I包括軸11、3個(gè)絕緣墊12、6套絕緣粒子13、6個(gè)電刷14、圓柱銷15及6個(gè)螺釘16，其中軸11較粗端上設(shè)有3個(gè)電刷安裝面，每個(gè)電刷安裝面上設(shè)有一個(gè)絕緣墊12，每個(gè)絕緣墊12上設(shè)有2個(gè)電刷14，每個(gè)電刷14通過I個(gè)螺釘16將電刷14、絕緣墊12和電刷安裝面相固定，每個(gè)螺釘16套有I套絕緣粒子13。
[0026]所述上阻環(huán)組件4包括骨架A41、電阻膜A42、導(dǎo)電條A43、A組正端44、A組中心抽頭45、A組負(fù)端46、B組正端47、B組中心抽頭48、B組負(fù)端49及兩個(gè)C組輸出410，其中電阻膜A42噴制在骨架A41的內(nèi)圓弧面上，導(dǎo)電條A43由鈹青銅片通過環(huán)氧樹脂膠粘劑固定于骨架A41體內(nèi)環(huán)；所述A組正端44設(shè)于骨架A41上的12點(diǎn)位置，A組中心抽頭45設(shè)于骨架A41上的I點(diǎn)位置，A組負(fù)端46設(shè)于骨架A41上的2點(diǎn)位置，B組正端47設(shè)于骨架A41上的4點(diǎn)位置，B組中心抽頭48設(shè)于骨架A41上的5點(diǎn)鐘位置，B組負(fù)端(49)設(shè)于骨架A41上的6點(diǎn)位置，兩個(gè)C組輸出410分別設(shè)于骨架A41上的8點(diǎn)和10點(diǎn)位置
[0027]所述下阻環(huán)組件5包括骨架B51、2組電阻膜B52、2組導(dǎo)電條B53、C組正端54、C組中心抽頭55、C組負(fù)端56、2個(gè)A組輸出57、2個(gè)B組輸出58，其中電阻膜B52噴制在骨架B51的內(nèi)圓弧面上，導(dǎo)電條B53由鈹青銅片通過環(huán)氧樹脂膠粘劑固定于骨架B51體內(nèi)環(huán)；C組正端54設(shè)于骨架B51上的11點(diǎn)位置，C組中心抽頭55設(shè)于骨架B51上的12點(diǎn)位置，C組負(fù)端56設(shè)于骨架B51上的I點(diǎn)位置，2個(gè)A組輸出57分別設(shè)于骨架B51上的3點(diǎn)和5點(diǎn)位置、2個(gè)B組輸出58設(shè)于骨架B51上7點(diǎn)和9點(diǎn)位置。
[0028]A、B、C三組電路中每組電路的正端、負(fù)端和中心抽頭即為電阻膜制位置，每組電路的輸出即導(dǎo)電條的粘帖位置；每一路的電阻膜和導(dǎo)電條處于上、下電阻環(huán)的對(duì)應(yīng)位置。
[0029]電阻環(huán)組件由骨架與鉚釘組成，傳感器電阻膜由電阻液在熱塑性聚酰亞胺制成的骨架內(nèi)圓弧面上噴制而成，傳感器導(dǎo)電條由鈹青銅片通過環(huán)氧樹脂膠粘劑固定于骨架體內(nèi)環(huán)。電阻膜和導(dǎo)電條處于上、下電阻環(huán)的對(duì)應(yīng)位置，且導(dǎo)電條的粘帖范圍大于電阻膜的噴涂范圍。在電阻膜兩端分別施加正負(fù)直流電源，同時(shí)在零位位置設(shè)置中心抽頭(即電源地)，電刷在電阻膜上滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測量正負(fù)擺角的功能。正負(fù)電源和接地導(dǎo)線由鉚釘連接，鉚釘與電阻膜間由導(dǎo)電銀帶連接。導(dǎo)電條兩端用于輸出信號(hào)的引出，鉚釘與導(dǎo)電條間由導(dǎo)線連接。上、下電阻環(huán)結(jié)構(gòu)圖見圖2、圖3。
[0030]刷軸組件由軸、電刷、絕緣粒子、絕緣墊、圓柱銷、螺釘組成。