工作行程大且体积小的传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工作行程大且体积小的传感器，转轴通过轴承安装于外壳内，轴盘固定设于转轴上且与转轴同轴心，轴盘的外圆周表面设有环形凹槽，拉绳的一端固定于环形凹槽内，拉绳的另一端位于外壳外，绝缘套管固定套装于转轴上，圆形的电阻体安装于外壳内并设有电阻体中心孔，绝缘套管穿过电阻体中心孔且能够自由转动，集流环固定套装于绝缘套管上。本实用新型专利技术通过将电刷的角位移运动转换为拉绳的直线位移运动，从而达到只需较小体积即可完成较大直线位移检测的目的，其本质是一种直线位移传感器，但与传统的直线位移传感器相比具有显著的体积减小的优势，使其满足较小安装空间的应用环境，同时不会因安装空间小而减小工作行程。

【技术实现步骤摘要】
工作行程大且体积小的传感器
本技术涉及一种设有电刷和电阻体的位移传感器，尤其涉及一种工作行程大且体积小的传感器。
技术介绍
位移传感器按工作方式分为角位移传感器和直线位移传感器，其中直线位移传感器是一种把直线机械位移量转换成电信号的位移传感器。传统的直线位移传感器，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值；传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。由上可知，传统直线位移传感器的工作行程与传感器的体积成正比，导致传统直线位移传感器无法实现工作行程大且体积小的效果，限制了直线位移传感器的应用。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工作行程大且体积小的传感器。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种工作行程大且体积小的传感器，包括外壳、电阻体、电刷、集流环、引线端子、引出线，所述电刷安装于所述集流环上并能够与所述电阻体的一侧表面接触，所述电阻体通过所述引线端子与所述引出线连接，其特征在于：还包括拉绳、转轴、轴盘、轴承和绝缘套管，所述转轴通过所述轴承安装于所述外壳内，所述轴盘固定设于所述转轴上且与所述转轴同轴心，所述轴盘的外圆周表面设有环形凹槽，所述拉绳的一端固定于所述环形凹槽内，所述拉绳的另一端位于所述外壳外，所述绝缘套管固定套装于所述转轴上，圆形的所述电阻体安装于所述外壳内并设有电阻体中心孔，所述绝缘套管穿过所述电阻体中心孔且能够自由转动，所述集流环固定套装于所述绝缘套管上。上述结构中，转轴可以自由旋转，拉绳带动轴盘旋转，轴盘带动转轴旋转，转轴带动绝缘套管旋转，绝缘套管带动集流环旋转，集流环带动电刷旋转，从而使电刷在电阻体表面接触并形成变化的电信号通过引出线传输到另外的处理器，以获得电刷旋转的角位移信息；由于电刷旋转的角位移与拉绳拉动时产生的直线位移之间具有一一对应的比例关系，所以可以通过检测到的电刷的角位移信息根据常规方法计算得到拉绳拉动产生的直线位移数字，从而实现本传感器的直线位移检测功能。作为优选，所述外壳的两侧分别设有内腔且两个所述内腔之间设有外壳通孔，所述轴承安装于所述外壳通孔内并套装于所述转轴外周的中段，所述轴盘设于所述转轴的第一端内侧，所述外壳的两个内腔外侧分别安装有第一外盖板和第二外盖板，所述第一外盖板的中部设有盖板通孔，所述盖板通孔内安装有外侧的中心外盖板和内侧的中心内盖板，所述转轴的第一端外侧穿过所述中心内盖板的中心孔，所述转轴的第一端外侧与所述中心内盖板的内壁之间通过螺旋弹簧连接；所述轴盘与所述电阻体分别位于所述外壳的两个内腔内。这种结构充分利用了外壳的内部空间并保留了其作为安装基础的功能，使所有部件能够确保相互作用的同时尽可能地减小了占用空间，从而缩小了整个传感器的体积；螺旋弹簧的使用在于为拉绳拉出并解除拉力或提供复位应力，该复位应力与拉绳的运动张力相对应，可以通过改变中心内盖板的周向旋转角度来调整螺旋弹簧的应力，从而调整拉绳的复位应力与运动张力。为了使电刷的角位移与拉绳的直线位移之间具有尽可能大的对应比例以提高传感器检测范围，所述轴盘的外径略小于所述外壳的对应内腔的内径；所述轴盘与所述外壳之间设有挡块以设定所述轴盘的最大旋转角度。为了尽可能减小占用空间，所述轴承与所述外壳之间、所述转轴与所述轴承之间均采用小间隙配合，通过弹性卡圈将所述外壳、所述轴承和所述转轴固定在一起。作为优选，所述电刷包括第一电刷和第二电刷，所述第一电刷与所述绝缘套管的轴心线之间的距离和所述第二电刷与所述绝缘套管的轴心线之间的距离不同。这样，可以通过调整第一电刷和第二电刷的合适压力来保证传感器的使用寿命及在冲击、振动、加速度等机械环境条件的接触可靠性。优选地，所述拉绳为柔性不锈钢丝绳，该材料有较小的伸长率，很好的疲劳性能，能够承受拉力10Kg，很好地保证了产品直线位移误差较小；所述拉绳穿过所述外壳的拉绳通孔且该拉绳通孔处设有引出环，以保证拉绳缩回时被限位。进一步，所述拉绳外设有拉绳热缩管，所述引出线外设有引出线热缩管。本技术的有益效果在于：本技术通过将电刷的角位移运动转换为拉绳的直线位移运动，从而达到只需较小体积即可完成较大直线位移检测的目的，其本质是一种直线位移传感器，但与传统的直线位移传感器相比具有显著的体积减小的优势，使其满足较小安装空间的应用环境，同时不会因安装空间小而减小工作行程；经测试，本传感器在外形尺寸为（Φ66×14）mm时，最大能够实现（150±2）mm的直线输出位移，这是目前任何传统直线位移传感器不能实现的。附图说明图1是本技术所述工作行程大且体积小的传感器的局剖主视结构示意图；图2是图1中的A-A剖视图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1和图2所示，本技术所述工作行程大且体积小的传感器包括外壳3、电阻体19、电刷、集流环24、引线端子22、引出线1、柔性不锈钢丝绳7、转轴15、轴盘10、轴承13和绝缘套管25，所述电刷包括第一电刷20和第二电刷23，第一电刷20和第二电刷23分别安装于集流环24上并能够与电阻体19的一侧表面接触，第一电刷20与绝缘套管25的轴心线之间的距离和第二电刷23与绝缘套管25的轴心线之间的距离不同，电阻体19通过引线端子22与引出线1连接，引出线1外设有引出线热缩管2；外壳3的两侧分别设有内腔且两个所述内腔之间设有外壳通孔，外壳3的两个内腔外侧分别安装有第一外盖板9和第二外盖板4，第一外盖板9的中部设有盖板通孔，所述盖板通孔内安装有外侧的中心外盖板12和内侧的中心内盖板11，转轴15的第一端外侧穿过中心内盖板11的中心孔并与中心内盖板11的内壁之间通过螺旋弹簧16连接，轴承13安装于所述外壳通孔内并套装于转轴15的外周的中段，转轴15通过轴承13安装于外壳3内，轴承13与外壳3之间、转轴15与轴承13之间均采用小间隙配合，通过弹性卡圈14将外壳3、轴承13和转轴15固定在一起，轴盘10固定设于转轴15上的第一端内侧且与转轴15同轴心，轴盘10的外圆周表面设有环形凹槽17，柔性不锈钢丝绳7的一端固定于环形凹槽17内，柔性不锈钢丝绳7的另一端穿过外壳3并位于外壳3外，柔性不锈钢丝绳7穿过外壳3的拉绳通孔且该拉绳通孔处设有引出环6，柔性不锈钢丝绳7外设有拉绳热缩管8，绝缘套管25固定套装于转轴15上，圆形的电阻体19安装于外壳3内并设有电阻体中心孔，绝缘套管25穿过所述电阻体中心孔且能够自由转动，集流环固24定套装于绝缘套管25上，轴盘10的外径略小于外壳3的对应内腔的内径，轴盘10与外壳3之间设有挡块（图中未示）以设定轴盘10的最大旋转角度，轴盘10与电阻体19分别位于外壳3的两个内腔内。上述螺旋弹簧16在图中只示出了截面，其实际形状是螺旋形，在转轴15旋转后具有复位应力。图1和图2中还示出了用于安装第二外盖板4的沉头螺钉5；图2中还示出了用于安装第一外盖板9的圆柱头螺钉18，以及用于焊接连接引线端子22与引出线1的锡铅焊锡丝21。上述各部件的连接安装可以根据实际需要选择合适的连接方式，优选螺钉连接和/或环氧树脂固定。为了便于理解，下面对各部件的连接组装作一些简单介绍：将上述柔性不锈钢丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作行程大且体积小的传感器，包括外壳、电阻体、电刷、集流环、引线端子、引出线，所述电刷安装于所述集流环上并能够与所述电阻体的一侧表面接触，所述电阻体通过所述引线端子与所述引出线连接，其特征在于：还包括拉绳、转轴、轴盘、轴承和绝缘套管，所述转轴通过所述轴承安装于所述外壳内，所述轴盘固定设于所述转轴上且与所述转轴同轴心，所述轴盘的外圆周表面设有环形凹槽，所述拉绳的一端固定于所述环形凹槽内，所述拉绳的另一端位于所述外壳外，所述绝缘套管固定套装于所述转轴上，圆形的所述电阻体安装于所述外壳内并设有电阻体中心孔，所述绝缘套管穿过所述电阻体中心孔且能够自由转动，所述集流环固定套装于所述绝缘套管上。

【技术特征摘要】
1.一种工作行程大且体积小的传感器，包括外壳、电阻体、电刷、集流环、引线端子、引出线，所述电刷安装于所述集流环上并能够与所述电阻体的一侧表面接触，所述电阻体通过所述引线端子与所述引出线连接，其特征在于：还包括拉绳、转轴、轴盘、轴承和绝缘套管，所述转轴通过所述轴承安装于所述外壳内，所述轴盘固定设于所述转轴上且与所述转轴同轴心，所述轴盘的外圆周表面设有环形凹槽，所述拉绳的一端固定于所述环形凹槽内，所述拉绳的另一端位于所述外壳外，所述绝缘套管固定套装于所述转轴上，圆形的所述电阻体安装于所述外壳内并设有电阻体中心孔，所述绝缘套管穿过所述电阻体中心孔且能够自由转动，所述集流环固定套装于所述绝缘套管上。2.根据权利要求1所述的工作行程大且体积小的传感器，其特征在于：所述外壳的两侧分别设有内腔且两个所述内腔之间设有外壳通孔，所述轴承安装于所述外壳通孔内并套装于所述转轴外周的中段，所述轴盘设于所述转轴的第一端内侧，所述外壳的两个内腔外侧分别安装有第一外盖板和第二外盖板，所述第一外盖板的中部设有盖板通孔，所述盖板通孔内安装有外侧的中心外盖板和内侧的中心内盖板，所述转轴的第一端外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭刚，胡佑朴，鲍红军，吴永胜，
申请(专利权)人：成都宏明电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51