专利名称：一种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种位移传感器的电刷组件，尤其涉及一种用于 角位移传感器的恒接触力电刷组件，属于传感技术领域。
背景技术：
目前，角位移传感器使用最为普遍的是电位器式角位移传感器。 电位器式角位移传感器的工作原理通常是在电位器上通以电源，把电 阻变化转换为电压信号输出。电位器式角位移传感器又可分为绕线式 和膜电阻式。绕线式角位移传感器结构简单、输出信号大、使用方便、 价格低廉，但同时又存在分辨力差，高频特性差的缺点。
膜电阻式传感器就能够有效解决上述问题，但是市场上常见的膜 电阻式传感器的电刷与电阻的接触不是很理想， 一般都会设置得很紧 密，这样就会使得膜电阻的使用寿命缩短，也有的设置得比较松，这 样就有很可能因为接触不良这个问题而产生故障。

实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种角位移传感器的电刷组件，它具有 性能可靠、使用寿命长的特点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的一 种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件，包括绝缘体、挡圈、集流 环、弹簧、电刷和膜电阻，所述电刷与所述膜电阻充分接触，所述集流环与所述电刷固定连接，所述弹簧安装在所述绝缘体上，所述弹簧 一端与所述绝缘体连接，另一端与所述电刷连接。
本实用新型上述技术方案的实施，使得弹簧将电刷以大小合适的 力压在膜电阻上，以保证电刷与膜电阻之间的接触力恒定。它能有效 克服原电刷组件的结构缺陷，改善电刷与膜电阻的接触状态，提高传 感器的输出稳定性和使用寿命。
作为优选，所述膜电阻由环形电阻体和导电薄膜组成，所述导电 薄膜为断口环形并且粘附在所述电阻体上，并且所述导电薄膜断口处 连有两个输出接点。
作为优选，所述弹簧的刚度系凄t为0. 025 ~ 0. 15N/mra。 作为优选，所述弹簧的刚度系凄t为0. 05 ~ 0. 10N/mm。 为了确保导电薄膜的使用寿命，电刷与之接触力控制在0. 05 ~ 0.3 N之间最合理。弹簧的结构与尺寸跟传感器的型号大小有关。 作为优选，所述弹簧为不锈钢弹簧。
作为优选，所述断口环形导电薄膜的断口所对应的弧的弧度不 大于0. 17。
这个弧度越大则表示传感器无信息反馈的时间段越长，这明显是 不利于传感器的实用性，本实用新型将这个弧度设制在0. 17以内， 有效地控制了传感器无信息反馈的时间段。
作为优选，所述弹簧外部还固定安装有一个与所述弹簧一起i走 转的罩壳。
由于传感器在正常工作时，弹簧是旋转的，4艮据运动学与力学原理可知弹簧在高速旋转时会产生很大的离心力。此处罩壳的设置就是 在弹簧高速旋转时给弹簧提供支持力的，用以保持力的平衡。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果
本实用新型采用了弹簧组件，有效克服了原电刷组件的结构缺 陷，改善电刷与膜电阻的接触状态，有利于减小电刷对膜电阻的磨损， 提高传感器的输出稳定性和使用寿命。


图1是本实用新型一种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件 的侧;現图2是本实用新型电刷的结构图； 图3是本实用新型电阻的结构图。
上述附图中，l是轴承，2是挡圈，3是绝缘体，4是弹簧，5是 集流环，6是电刷，7是膜电阻，8是转轴，9是电阻体，IO是导电 薄膜，ll是输出接点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一 步详细i兌明。 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新 型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实 施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范 围内都受到专利法的保护。 实施例1:
如图1、 2和3所示， 一种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件，包括轴承l、挡圈2、绝缘体3、不锈钢弹簧4、集流环5、电刷 6、膜电阻7和转轴8,电刷6与膜电阻7充分接触，集流环5与电 刷6固定连接，不锈钢弹簧4 一端通过绝缘体3安装在挡圈2上，另 一端与集流环5固定连接。膜电阻7由圆形电阻体9和断口环状导电 薄膜10组成，导电薄膜10粘附在电阻体9上，并且导电薄膜10的 断口处连有两个输出接点11。不锈钢弹簧4的刚度系数为0. 05N/mm。 断口环状是指圓环上仅有一处有着微小断口的近似圆环形的一种形 状。
实施例2:
与实施例1不同之处仅在于，不锈钢弹簧4的刚度系数为0. 10 N/mm。
不锈钢弹簧4的压缩量由本实用新型的结构、不锈钢弹簧4自由 长度、弹性系数来确定，设不锈钢弹簧4自由长度为丄o，结构位置为 丄，刚度系数为t则电刷6与膜电阻7的接触力/为
a0-丄)
为了确保导电薄膜10的使用寿命，电刷6与之接触力控制在 0. 05 ~ 0. 3 N之间最合理，不锈钢弹簧4的结构尺寸与传感器的型号 大小有关， 一般地，为了简化结构设计，不锈钢弹簧4自由长度取 10 mm,结构长度设计为8鹏，通过选用不同刚度系数的不锈钢弹簧 4来调节接触力的大小。
权利要求1、一种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件，包括绝缘体、挡圈、集流环、电刷和膜电阻，所述电刷与所述膜电阻充分接触，所述集流环与所述电刷固定连接，其特征在于它还包括弹簧，所述弹簧安装在所述绝缘体上，所述弹簧一端与所述绝缘体连接，另一端与所述电刷连接。
2、 根据权利要求1所述的一种用于角位移传感器的恒接触力电 刷组件，其特征在于所述膜电阻由圓形电阻体和断口环形导电薄膜 组成，所述导电薄膜粘附在所述电阻体上，并且所述断口环形导电薄 膜的断口处连有两个输出接点。
3、 根据权利要求1或2所述的一种用于角位移传感器的恒接触 力电刷组件，其特征在于所述弹簧的刚度系数为0. 025 ~ 0. 15N/mm。
4、 根据权利要求3所述的一种用于角位移传感器的恒接触力电 刷组件，其特征在于所述弹簧的刚度系数为0. 05 ~ 0. 10N/mra。
5、 根据权利要求1或2所述的一种用于角位移传感器的恒接触 力电刷组件，其特征在于所述弹簧为不锈钢弹簧。
6、 根据权利要求2所述的一种用于角位移传感器的恒接触力电 刷组件，其特征在于所述断口环形导电薄膜的断口所对应的弧的弧 度不大于0. 17。
7、 根据权利要求1或2所述的一种用于角位移传感器的恒接触 力电刷组件，其特征在于所述弹簧的外部还固定安装有一个与所述 弹簧一起旋转的罩壳。
专利摘要本实用新型涉及一种用于角位移传感器的恒接触力电刷组件。它包括绝缘体、挡圈、集流环、弹簧、电刷和膜电阻，所述电刷与所述膜电阻充分接触，所述集流环与所述电刷固定连接，所述弹簧安装在所述绝缘体上，所述弹簧一端与所述绝缘体连接，另一端与所述电刷连接。由于本实用新型采用了弹簧组件，有效克服了原电刷组件的结构缺陷，改善电刷与膜电阻的接触状态，有利于减小电刷对膜电阻的磨损，提高传感器的输出稳定性和使用寿命。本实用新型可用于机械自动化领域。
文档编号G01D5/165GK201387333SQ200920116898
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者俞志根 申请人:俞志根