[發(fā)明專利]一種精密碳膜電位計自動修刻系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611037661.7
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN108089140A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳宏偉
• 申請（專利權）人: 陳宏偉
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種精密碳膜電位計自動修刻系統(tǒng)，適用于航空航天技術領域。電位計自動修刻系統(tǒng)由恒流源供電電路、直線形電位計刀具半徑補償結構、電位計自動修刻系統(tǒng)、直線形電位計夾具結構組成。系統(tǒng)通過引入高精度的伺服數(shù)控系統(tǒng)和高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對精密碳膜電位計進行修正，提高了修刻精度與成品率，該系統(tǒng)精度較高，穩(wěn)定性能良好，具有良好的實時性、穩(wěn)定性，且具有較強的抗干擾性和可靠性。

所屬技術領域

本發(fā)明涉及一種精密碳膜電位計自動修刻系統(tǒng)，適用于航空航天技術領域。

背景技術

精密碳膜電位計作為位置反饋元件被廣泛應用于航空航天技術領域的伺服反饋系統(tǒng)中。隨著覆膜修正新工藝的產(chǎn)生，傳統(tǒng)碳膜電位計的生產(chǎn)效率和成品率面臨著重大挑戰(zhàn)，而影響電位計生產(chǎn)合格率的一個重要因素就是電位計的線性度修正環(huán)節(jié)。

目前傳統(tǒng)的電位計修刻方式仍然以手工或半自動化修刻為主，修刻原理以電橋法居多，雖然國內(nèi)有部分企業(yè)實現(xiàn)了自動化修刻，但是真正實現(xiàn)電位計修刻的高精度高效率高合格率高精度還有許多難點需要不斷克服與改進。

精密碳膜電位計俗稱精密合成碳膜電位器(以下簡稱電位計，在航天航空領域的伺服機構中常用做位置反饋元件，根據(jù)其位置反饋類型線位移和角位移分為直線形電位計和環(huán)形電位計。電位計通過將電阻液均勻地噴涂在絕緣基體骨架上經(jīng)烘干聚合工藝后形成一層致密均勻的電阻膜再經(jīng)去浮膜、涂銀焊線等工藝后制作而成。在使用過程中，通常在電位計兩端加以恒壓源，利用電刷臂將線位移或角位移的變化轉換成電壓(電阻)的變化已實現(xiàn)對位移的精確反饋。由于此類電位計相比起老式的電位器式傳感器結構大大簡化，輸出精度大大提高，同時具有較長的機械壽命、極強的抗噪聲能力以及超高的耐磨、耐油性能，電位計被廣泛應用于雷達、導彈、火炮等軍工領域中，并已經(jīng)拓展到民用領域，電位計的需求量逐年增加。作為位置反饋元件，評價電位計性能好壞最重要的指標就是電阻膜的線性度，亦稱非線性誤差。經(jīng)噴涂去浮膜等工藝后，電位計的線性度僅能達到2%或者更低，因此需要對電位計進行線性度修正又稱電位計修刻。電位計修刻即是對電位計的線性度進行修正，通過對電阻膜進行一系列的檢測、評估、修整來提高電位計的線性度以期滿足使用要求。

目前國內(nèi)的修刻方式較為原始，傳統(tǒng)普遍采用磨削或者銑削方式對電位計進行修刻，并且多為在線修刻即邊測量邊修刻。此種修刻方式之所以能沿用至今是因為修刻的原理是基于電橋平衡法，并且在檢測修刻過程中始終保持電刷與碳膜的接觸更接近電位計實際使用工況。即便如此，這種修刻方式也存在一定的問題。隨著市場對電位計高精度高線性度的要求，這種傳統(tǒng)的修刻方式并不能完全滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種精密碳膜電位計自動修刻系統(tǒng)，通過引入高精度的伺服數(shù)控系統(tǒng)和高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對精密碳膜電位計進行修正，提高了修刻精度與成品率，該系統(tǒng)精度較高，穩(wěn)定性能良好，具有良好的實時性、穩(wěn)定性，且具有較強的抗干擾性和可靠性。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

精密碳膜電位計自動修刻系統(tǒng)由恒流源供電電路、直線形電位計刀具半徑補償結構、電位計自動修刻系統(tǒng)、直線形電位計夾具結構組成。

所述恒流源供電的修刻方式采用電位計總電壓反饋算法，即只需對總電壓進行檢測而不需要電刷參與來完成整個修刻過程。其中理想電壓值的獲取算法是采用最大電壓梯度法。所謂最大電壓梯度法是基于梯度在線性系統(tǒng)中即為直線斜率的概念，在電位計等分點測量的情況下，將相鄰兩點之間近似為直線關系，此段直線的梯度即為此直線的斜率，在N段曲線內(nèi)求取最大直線斜率作為理想電壓的直線斜率。