一种双电刷导塑角位移传感器的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种双电刷导塑角位移传感器。


背景技术：

2.目前，位移传感器的功能在于把直线或环形机械位移量转换成电信号，通过将可变导塑电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过电刷片在滑轨上的位移来测量不同的电阻值，电刷片和传感器始端之间的电压，与电刷片移动的角度成正比。导电塑料角度位移传感器，通过电刷匀速转动，可提供高精度的输出信号，性能稳定、可靠，使用寿命也较长。
3.现有的一些导塑角位移传感器，电刷固定安装在电刷臂组件上。电刷臂组件包括集流丝、集流环等零部件，结构复杂，容易导致各零件之间出现接触不良、测量稳定性差的问题，进而影响测量的准确度；且集流丝、集流环等部件采用铜、合金等材质制成，生产成本较高。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明所要解决的问题是提供一种使用寿命长的双电刷导塑角位移传感器，省去集流环、集流丝等零件，降低生产成本，避免接触不良，信号输出更加稳定可靠。
6.(二)技术方案
7.为解决所述技术问题，本发明提供一种双电刷导塑角位移传感器，包括：壳体和转轴，所述壳体内设有导电塑料传感机构，所述导电塑料传感机构包括第一导电塑料基体、第二导电塑料基体、第一电刷和第二电刷，所述第一电刷及所述第二电刷均与所述转轴固定连接，所述第一电刷和所述第二电刷通过导电连接件连接，所述第一电刷设置在所述第一导电塑料基体一侧，所述第二电刷设置在所述第二导电塑料基体一侧，所述第一导电塑料基体为环形无断点基体，所述环形无断点基体设有环形无断点的低电阻导电区。测量时，所述转轴通过外部动力装置驱动其旋转，转轴带动第二电刷在第二导电塑料基体表面匀速滑动，再将这部分线性变化的高精度信号经第一电刷传输至第一导电塑料基体处，最后通过信号输出端进行输出。
8.本发明双电刷导塑角位移传感器，转轴上套装有垫片，垫片置于第一高速滚珠轴承一侧，可通过增大或减小垫片的厚度调节产品的轴向间隙，防止转轴上下窜动，从而使电刷运行平稳顺畅，增加信号输出的平稳度、准确度；采用上下两个导电塑料基体配合双电刷进行测量，省去集流环、集流丝等零件，降低生产成本，避免接触不良，信号输出更加稳定可靠，使用寿命长；转轴上固定套装有电刷臂，导电连接件与电刷臂固定连接，电刷臂为注塑件，使得电刷部件与转轴绝缘，不会发生短路等异常情况，使用更加可靠；转轴与壳体之间设有第一高速滚珠轴承和第二高速滚珠轴承，起到支撑转轴、电刷臂的作用，降低转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度，从而提升测量精度。
9.进一步的，所述第一导电塑料基体对应设置在所述第二导电塑料基体上方，所述
第一电刷及所述第二电刷均置于所述第一导电塑料基体与所述第二导电塑料基体之间。第一电刷朝上设置，第二电刷朝下设置，结构设计合理。
10.进一步的，所述壳体上设有与所述第一导电塑料基体电性连接的信号输出端，便于输出角位移信号。
11.进一步的，所述转轴上固定套装有电刷臂，所述导电连接件与所述电刷臂固定连接，所述电刷臂为注塑件，电刷部件与转轴绝缘，不会发生短路等异常情况，使用更加可靠。
12.进一步的，所述壳体一侧设有电源正极连接端和电源负极连接端，所述转轴一端设有一字形的凹槽，所述壳体设有伺服安装槽和定位安装孔，可根据需求选择一种安装方式将产品进行固定，安装方便，使用范围广。凹槽用于调节转轴起始零位位置，调节更加便捷。
13.进一步的，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述第一导电塑料基体固定安装在所述上壳体上，所述第二导电塑料基体固定安装在所述下壳体上。
14.进一步的，所述转轴与所述壳体之间设有第一高速滚珠轴承和第二高速滚珠轴承，起到支撑转轴、电刷臂的作用，降低转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度，从而提升测量精度。
15.进一步的，所述转轴上套装有垫片，所述垫片置于所述第一高速滚珠轴承一侧；可通过增大或减小垫片的厚度调节产品的轴向间隙，防止转轴上下窜动，从而使电刷运行平稳顺畅，增加信号输出的平稳度、准确度。
16.进一步的，所述低电阻导电区内喷涂有低电阻的银浆，所述第一导电塑料基体设有与所述低电阻导电区电性连接的第一引脚，所述第一引脚与所述信号输出端电性连接。
17.进一步的，所述第二导电塑料基体设有用于连接电源的第二引脚和第三引脚，所述第二引脚与所述电源正极连接端电性连接，所述第三引脚与所述电源负极连接端电性连接。第二引脚通过电阻浆料与第三引脚连接，第二导电塑料基体为现有技术中的常规导电塑料基体，在此不再赘述。
18.(三)有益效果
19.本发明双电刷导塑角位移传感器，采用上下两个导电塑料基体配合双电刷进行测量，省去集流环、集流丝等零件，降低生产成本，避免接触不良，信号输出更加稳定可靠，使用寿命长；转轴上固定套装有电刷臂，导电连接件与电刷臂固定连接，电刷臂为注塑件，使得电刷部件与转轴绝缘，不会发生短路等异常情况，使用更加可靠；转轴与壳体之间设有第一高速滚珠轴承和第二高速滚珠轴承，起到支撑转轴、电刷臂的作用，降低转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度，从而提升测量精度；转轴上套装有垫片，垫片置于第一高速滚珠轴承一侧；可通过增大或减小垫片的厚度调节产品的轴向间隙，防止转轴上下窜动，从而使电刷运行平稳顺畅，增加信号输出的平稳度、准确度。
附图说明
20.图1为本发明双电刷导塑角位移传感器的俯视图；
21.图2为本发明双电刷导塑角位移传感器的剖视图；
22.图3为本发明双电刷导塑角位移传感器第一导电塑料基体的结构示意图；
23.图4为本发明双电刷导塑角位移传感器第二导电塑料基体的结构示意图；
24.图中各个附图标记的对应的部件名称是：1为壳体、101为伺服安装槽、102为定位安装孔、103为上壳体、104为下壳体、2为转轴、201为凹槽、3为第一导电塑料基体、301为第一引脚、4为第二导电塑料基体、401为第二引脚、402为第三引脚、5为第一电刷、6为第二电刷、7为低电阻导电区、8为导电连接件、9为信号输出端、10为电刷臂、11为电源正极连接端、12为电源负极连接端、13为第一高速滚珠轴承、14为第二高速滚珠轴承、15为电阻浆料、16为垫片。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
26.参阅图1～图4，本发明提供一种双电刷导塑角位移传感器，包括：壳体1和转轴2，壳体1内设有导电塑料传感机构，导电塑料传感机构包括第一导电塑料基体3、第二导电塑料基体4、第一电刷5和第二电刷6，第一电刷5及第二电刷6均与转轴2固定连接，第一电刷5和第二电刷6通过导电连接件8连接，第一电刷5设置在第一导电塑料基体3一侧，第二电刷6设置在第二导电塑料基体4一侧，第一导电塑料基体3为环形无断点基体，环形无断点基体设有环形无断点的低电阻导电区7。测量时，转轴通过外部动力装置驱动其旋转，转轴带动第二电刷在第二导电塑料基体表面匀速滑动，再将这部分线性变化的高精度信号经第一电刷传输至第一导电塑料基体3处，最后通过信号输出端进行输出。第一电刷5和第二电刷6均为六元合金电刷。两个导电塑料基体使用高强度、耐高温胶水粘接于壳体内部，通过电刷在其表面匀速转动，可提供高精度的输出信号，性能稳定，可靠，使用寿命长。壳体1和转轴2均为回转体工件。
27.参阅图2，第一导电塑料基体3对应设置在第二导电塑料基体4上方，第一电刷5及第二电刷6均置于第一导电塑料基体3与第二导电塑料基体4之间。第一电刷5朝上设置，第二电刷朝下设置，结构设计合理。
28.参阅图1～图3，壳体1上设有与第一导电塑料基体3电性连接的信号输出端9，便于输出角位移信号。低电阻导电区7内喷涂有低电阻的银浆，第一导电塑料基体3设有与低电阻导电区7电性连接的第一引脚301，第一引脚301与信号输出端9电性连接。第二导电塑料基体4起到传递信号的导电环的作用，生产成本低，使用更加可靠，不易发生短路及接触不良的问题。
29.参阅图2，转轴2上固定套装有电刷臂10，导电连接件8与电刷臂10固定连接，电刷臂10为注塑件，电刷部件与转轴绝缘，不会发生短路等异常情况，使用更加可靠。电刷臂与转轴通过高强度、耐高温胶水粘接，电刷臂注塑件使用pa66塑料材质。
30.参阅图1、图2和图4，壳体1一侧设有电源正极连接端11和电源负极连接端12，转轴2一端设有一字形的凹槽201，壳体1设有伺服安装槽101和定位安装孔102，可根据需求选择一种安装方式将产品进行固定，安装方便，使用范围广。凹槽201用于调节转轴2起始零位位置，调节更加便捷。参阅图1，第二导电塑料基体4设有用于连接电源的第二引脚401和第三引脚402，第二引脚401与电源正极连接端11电性连接，第三引脚402与电源负极连接端12电性连接。第二引脚401通过电阻浆料15与第三引脚402连接，第二导电塑料基体4为现有技术中的常规导电塑料基体，在此不再赘述。
31.参阅图1和图2，壳体1包括上壳体103和下壳体104，第一导电塑料基体3固定安装在上壳体103上，第二导电塑料基体4固定安装在下壳体104上。转轴2与壳体1之间设有第一高速滚珠轴承13和第二高速滚珠轴承14，起到支撑转轴、电刷臂的作用，降低转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度，从而提升测量精度。转轴2上套装有垫片16，垫片16置于第一高速滚珠轴承13一侧；可通过增大或减小垫片的厚度调节产品的轴向间隙，防止转轴上下窜动，从而使电刷运行平稳顺畅，增加信号输出的平稳度、准确度。
32.本发明双电刷导塑角位移传感器，转轴与壳体之间设有第一高速滚珠轴承和第二高速滚珠轴承，起到支撑转轴、电刷臂的作用，降低转轴运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度，从而提升测量精度；转轴上套装有垫片，垫片置于第一高速滚珠轴承一侧，可通过增大或减小垫片的厚度调节产品的轴向间隙，防止转轴上下窜动，从而使电刷运行平稳顺畅，增加信号输出的平稳度、准确度；采用上下两个导电塑料基体配合双电刷进行测量，省去集流环、集流丝等零件，降低生产成本，避免接触不良，信号输出更加稳定可靠，使用寿命长；转轴上固定套装有电刷臂，导电连接件与电刷臂固定连接，电刷臂为注塑件，使得电刷部件与转轴绝缘，不会发生短路等异常情况，使用更加可靠。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。