一種復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)形角位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服機構(gòu)是我國對運載火箭飛行控制執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)的統(tǒng)稱，大功率電動伺服機構(gòu)是當(dāng)前重要研究方向。大功率千瓦級伺服機構(gòu)的角位移傳感器一種精度高，壽命長，三余度電位計，作動器構(gòu)成三余度機電伺服作動器，每臺作動器包含一個電位計，每套伺服機構(gòu)包含四個電位計，在外部供電的情況下將機械擺角信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，用來測量發(fā)動機轉(zhuǎn)角。
[0003]發(fā)動機周圍的溫度高，環(huán)境惡劣，發(fā)動機轉(zhuǎn)角的測量精度高，角位移傳感器不僅需要能夠耐高溫，精度高，傳感器的線性度高的技術(shù)要求，常用的角位移傳感器都是采用合成膜是電位計的原理，合成膜電位計是采用電阻液配方配制而成后噴涂在電阻體骨架內(nèi)側(cè)，合成膜電阻膜耐高溫性能低，壽命短，目前市面上的成熟的技術(shù)是采用復(fù)合型導(dǎo)電塑料印制成電阻膜，這種電阻膜耐高溫，壽命長，電阻均勻性好，產(chǎn)品線性度好。常用的環(huán)形角位移傳感器是電阻膜噴涂在骨架內(nèi)側(cè)，在電阻體骨架受力形變后會導(dǎo)致電阻體阻值的變化，相應(yīng)的角位移傳感器的線性度也會隨之變化，為了避免在測量過程中骨架的不確定形變給角位移傳感器的性能帶來的影響，本發(fā)明設(shè)計一種新穎的角位移傳感器結(jié)構(gòu)，將電阻膜印制在平面的骨架上，平面骨架不受力的作用，電阻體的阻值不會變化，從而保證角位移傳感器的線性度良好，輸出特性好。
[0004]本發(fā)明方案，有成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，方案易于實現(xiàn)，滿夠滿足高精度，高線性度，高可靠性的性能指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種滿足高可靠性大功率千瓦級運載火箭伺服機構(gòu)，可實現(xiàn)高精度、耐高溫和冗余設(shè)計的復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器，包括3個電阻組件、3個電刷組件、上蓋、下蓋、軸、銷、2個中間環(huán)、2個軸承及3個連接套，所述軸下端穿過下蓋且通過軸承固定在下蓋中，軸上端通過軸承固定在上蓋中，軸外側(cè)設(shè)有3個首尾依次相接連接套，銷設(shè)于最下端連接套的下端，插入軸內(nèi)部，每個連接套上設(shè)有一個電刷組件；上蓋和下蓋之間設(shè)有兩級中間環(huán)，組成完整的圓柱腔體，腔體內(nèi)部下蓋上設(shè)有一個電阻組件，第一級中間環(huán)設(shè)于下蓋上，第二級中間環(huán)設(shè)于第一級中間環(huán)上，上蓋設(shè)于第二級中間環(huán)上方，第一級中間環(huán)和第二級中間環(huán)上分別設(shè)有一組電阻組件。
[0008]所述每組電阻組件和每組電刷組件交叉排列，設(shè)于下蓋上的電阻組件位于設(shè)在最下端連接套上的電刷組件的下方。
[0009]所述電阻組件包括骨架、電阻膜、導(dǎo)電條、8個鉚釘、8個方墊片及高溫小截面安裝線，其中，電阻膜和導(dǎo)電條對稱設(shè)于骨架上，電阻膜和導(dǎo)電條的圓心角均為140° ;所述電阻膜的兩端各設(shè)有兩個鉚釘和兩個方墊片，導(dǎo)電條兩端設(shè)有兩個鉚釘和兩個方墊片，電阻膜中間位置兩端各設(shè)有一組鉚釘和方墊片，骨架上的8個方墊片通過高溫銷截面安裝線相連接。
[0010]所述電刷組件包括刷握、導(dǎo)電片、電刷、連接套、3個螺釘及3個小螺釘，導(dǎo)電片通過3個小螺釘固定在刷握上，電刷設(shè)于導(dǎo)電片兩端，刷握通過3個螺釘固定在連接套上。
[0011]所述兩個電刷分別在其下方對應(yīng)接觸I個電阻膜和一個導(dǎo)電條。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1.可實現(xiàn)發(fā)動機機械轉(zhuǎn)角測量，具有高精度的性能特性，角位移傳感器在正負70度的大范圍內(nèi)，輸出絕對線性度在0.2%以內(nèi)；
[0014]2.采用復(fù)合型導(dǎo)電塑料印制電阻膜和導(dǎo)電條提高角位移傳感器的電阻體在與電刷接觸過程中耐摩擦的特性設(shè)計可以實現(xiàn)長壽命；
[0015]3.可實現(xiàn)角位移傳感器的冗余設(shè)計，在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)了三冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高角位移傳感器的可靠性；
[0016]4.此技術(shù)方案與現(xiàn)有國內(nèi)外現(xiàn)有方案相比，可實現(xiàn)“線性度好，精度高，穩(wěn)定性好”的優(yōu)點，在可靠性指標(biāo)上會有跨越性的提尚，且基礎(chǔ)技術(shù)$父成熟，易實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器示意圖；
[0018]圖2是電阻組件示意圖；
[0019]圖3是電刷組件示意圖；
[0020]圖中:1.電阻體組件2.電刷組件3.上蓋4.下蓋5.軸6.銷7.中間環(huán)8.軸承9.骨架10.電阻膜11.導(dǎo)電條12.鉚釘13.方墊片14.高溫小截面安裝線15.刷握16.導(dǎo)電片17.電刷18.連接套19.螺釘20.小螺釘。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種進行介紹:
[0022]一種復(fù)合型導(dǎo)電塑料三冗余高精度角位移傳感器，包括3個電阻組件1、3個電刷組件2、上蓋3、下蓋4、軸5、銷6、2個中間環(huán)7、2個軸承8及3個連接套18，所述軸5下端穿過下蓋4且通過軸承8固定在下蓋4中，軸5上端通過軸承8固定在上蓋3中，軸5外側(cè)設(shè)有3個首尾依次相接連接套18，銷6設(shè)于最下端連接套18的下端，插入軸5內(nèi)部，每個連接套18上設(shè)有一個電刷組件2 ;上蓋3和下蓋4之間設(shè)有兩級中間環(huán)7，組成完整的圓柱腔體，腔體內(nèi)部下蓋4上設(shè)有一個電阻組件1，第一級中間環(huán)7設(shè)于下蓋4上，第二級中間環(huán)7設(shè)于第一級中間環(huán)7上，上蓋3設(shè)于第二級中間環(huán)上方，第一級中間環(huán)7和第二級中間環(huán)7上分別設(shè)有一組電阻組件I。
[0023]所述每組電阻組件I和每組電刷組件2交叉排列，設(shè)于下蓋上的電阻組件I位于設(shè)在最下端連接套8上的電刷組件2的下方。
[0024]所述電阻組件I包括骨架9、電阻膜10、導(dǎo)電條11、8個鉚釘12、8個方墊片13及高溫小截面安裝線14，其中，電阻膜10和導(dǎo)電條11對稱設(shè)于骨架上，電阻膜10和導(dǎo)電條11的圓心角均為140° ;所述電阻膜10的兩端各設(shè)有兩個鉚釘12和兩個方墊片13，導(dǎo)電條11兩端設(shè)有兩個鉚釘12和兩個方墊片13，電阻膜10中間位置兩端各設(shè)有一組鉚釘12和方墊片13，骨架9上的8個方墊片13通過高溫銷截面安裝線14相連接。
[0025]所述電刷組件包括刷握15、導(dǎo)電片16、電刷17、連接套18、3個螺釘19及3個小螺釘