[實用新型]一種角度位移傳感器

無效

• 申請號: 200920067371.6
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN201348510Y
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 白宇
• 申請（專利權）人: 上海沃巴弗電子科技有限公司
• 主分類號: G01D5/165
• 分類號: G01D5/165
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所
• 代理人: 馬 云

技術領域

本實用新型涉及傳感器，特別涉及一種角度傳感器，具有可以在環境惡劣的條件下使用的性能，而且壽命可以達到1000萬次以上。

背景技術

隨著勞動力成本的越來越高，企業的生產設備越來越趨向智能化方向發展，角度位移傳感器是自動化控制中一個比較重要的部件，已經被越來越被廣泛地應用。特別是對于工作環境惡劣的應用，有很大意義。

可是目前的角度位移傳感器制作比較粗糙，結構比較簡單，難以達到惡劣環境的要求，比如使用在振動比較厲害的設備上，傳感器在實用了一段時間后，就會出現信號不穩定的現象，因為設備抖動的厲害，對傳感器內部電路連接造成嚴重影響，所以會出現信號不穩定。同時一般的角度位移傳感器壽命即使不使用在惡劣的環境下也很難以達到1000萬次以上，由于其壽命比較短暫，相對的維修成本、調試成本和由此而帶來的停工成本非常高。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種新型的傳感器，利用本實用新型的傳感器即使在環境惡劣的條件下使用，壽命可以也達到1000萬次以上。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

角度位移傳感器，包括傳感器外殼、傳感器端蓋、轉軸和基片，所述的傳感器外殼為一端帶底的圓筒形，傳感器端蓋為圓環形，所述傳感器端蓋用螺紋固定于傳感器外殼的敞口一端，所述的傳感器外殼的側壁上開有電路連接孔；

所述電路連接孔內設置有電路連接端子，該電路連接端子上兩邊各設有三個連接內外的金屬片，每個伸入到傳感器外殼內側部分的金屬片開有電路內部連接孔，每個伸入到傳感器外殼外側部分的金屬片開有電路外部連接孔，三個電路外部連接孔分別連通5V電源、向上級輸出信號和接地；

所述的傳感器外殼底部設有與其同軸心的轉軸固定孔，對應的傳感器端蓋的中部設有與其同軸心的軸承固定槽，傳感器外殼上也設有與轉軸固定孔同軸心的軸承固定槽，每個軸承固定槽均固定有一個軸承；

所述的轉軸上設有電刷固定柱，電刷通過電刷固定孔與所述的電刷固定柱連接，所述的轉軸穿設有基片，基片上設有電阻導軌以及與電阻導軌連接的三個注銅端子，三個注銅端子分別接觸于三個所述的電路內部連接孔中，所述的電刷與基片上的電阻導軌可移動地接觸，所述轉軸的一端穿過傳感器外殼中嵌設的軸承，另一端伸入到傳感器端蓋上的軸承中。

上述傳感器外殼內設有軸承，軸承內設有傳感器轉軸，所述軸承一方面起到將轉軸更加精密地固定在傳感器外殼的作用，另一方面可以讓轉軸和傳感器外殼的摩擦力很小，傳感器轉軸在傳感器外殼上轉動更加自如。以前傳感器沒有設置這個軸承，因此傳感器轉軸和傳感器外殼之間的空隙比較大，在高強度抖動的環境下工作還會擴大所述空隙，所以以前角度位移傳感器壽命比較短暫。

上述基片上設有3個注銅端子，分別和電阻導軌的相應端連接，上述注銅端子上設有鈹青銅材質的防斷路彈簧，防斷路彈簧和注銅端子緊密連接，3個注銅端子頂端和電路連接端子的3個內部電路連接孔分別對應連接。通常傳感器沒有上述防斷路彈簧，直接通過注銅端子和內部電路連接孔連接，這種連接不好兩點，一是在高強度抖動的環境下這個內部電路連接孔會變得越來越大，最后會出現信號不穩或者沒有信號的現象，二是注銅端子和內部電路連接孔的尺寸要非常精確，這樣做的成本當然很高，不利于大規模生產。通過在注銅端子上設置一個防斷路彈簧便解決以上兩個問題，而且裝配也比較簡單。

上述傳感器轉軸上設有電刷，電刷觸頭和角度位移傳感器基片上的電阻導軌連接，在動力帶動下，傳感器轉軸旋轉，傳感器轉軸上的電刷在電阻導軌上移動，電路的電阻就會發生相應變化，電路的電壓隨著電阻的變化而呈現出線性變化，這個線性變化的電壓信號被自動化控制的上位機接收，從而發出相應的指令。

作為優選，傳感器基片上的注銅端子上設有防斷路彈簧，防斷路彈簧會讓注銅端子和內部電路連接孔在惡劣環境的工作條件下保持良好的連接，不會出現信號不穩或者沒有信號的現象。

作為優選，傳感器基片上的電阻導軌為碳膜，因為碳膜具有良好的耐磨性，而且碳膜在電刷的作用下會有自潤滑作用。

作為優選，傳感器基片上的電阻導軌由多層高分子導電塑料制成，高分子導電塑料有非常好的耐磨性能，而且線性優良。

作為優選，傳感器基片上的電阻導軌可以進行修刻的工藝，使得傳感器的線性精度更高。

作為優選，傳感器電刷可采用爪形電刷，爪形電刷和基片表面有個待磨區，所述待磨區厚度大約是電刷本身厚度5倍，因此壽命大大提高，而且爪形電刷和基片電阻導軌的接觸面積相對比較小，輸出的信號就更準確。