一种环形信号传输器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种环形信号传输器，包括旋转轴（１）、旋转电路板（２）、旋转电容极环（３）、静止电容极环（４）以及静止电路板（５）。其中，旋转轴（１）、旋转电路板（２）以及旋转电容极环（３）可以共同旋转，旋转轴（１）上安装的传感器将待测信号发送，经旋转电容极环（３）以及静止电容极环（４）组成的耦合电容传输至静止电路板（５），由静止电路板（５）接收并处理所述信号。本实用新型专利技术所提供的环形信号传输器具有安装简便、信号稳定可靠、适于震动等工况恶劣场合的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及信号传输领域，更具体地，涉及一种将旋转物体上的信号进行无线传送的装置。
技术介绍
在机械设备运行过程中，经常需要检测高速旋转的机械部件的参数，并传输到信号处理器进行处理。如利用传感器，测量高速旋转轴上所受到的拉/压力、扭矩，轴上的温度及产生的应变等。将这些参数信号传递给固定电路板，进行处理获得需要的参数值。通常，从高速旋转的物体上釆集参数的办法是，在与物体一同旋转的旋转电路板上安装无线电模块发射器，在非旋转的固定电路板安装无线电接收器，由无线电发送器将脉冲电信号发送给接收器。另外一种传递方式是，利用电感线圈向外耦合。这几种方法解决了将旋转电路板上电信号传递给静止电路板的难题。但是，当多路信号同时传送时，容易受到干扰，有传动信号不稳定的缺点。此外，还有一种插片式旋转电容耦合器也可以实现所述信号的传送，然而由于耦合层薄片之间容易发生相互摩擦、碰撞，从而影响信号的外输耦合的稳定性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种环形信号传输器，利用电容传递脉冲信号的原理，实现了高速旋转中的电信号传递问题，克服了现有技术中无线电传输和电感线圈传输中容易发生互相干扰、传递信号不稳定的缺点，克服了插片式旋转电容耦合器定位要求高、不适合震动等工作场合的缺点。为了达到上述目的，本技术提供了一种环形信号传输器，所述环形信号传输器包括外壳，旋转轴，通过若干轴承与所述外壳相连，所述旋转轴上安装有传感器，所述传感器发出旋转轴上待检测数据的信号；旋转电路板，固定于所述旋转轴的外侧，与旋转轴一同旋转，放大所述信号；旋转电容极环，套于所述旋转轴的外侧，并通过信号线与所述旋转电路板连接；静止电容极环，套于所述旋转电容极环的外侧并与旋转电容极环之间留有一间隙，与所述旋转电容极环形成耦合电容，传递所述经放大的信号；静止电路板，位于静止电容极环的外侧，通过信号线与所述静止电容极环连接，处理所述信号得到待检测数据。其中，所述旋转电容极环与所述旋转轴之间有第一绝缘层，第一绝缘层与旋转电容极环及所述旋转轴固定，可一起旋转。其中，所述旋转轴上安装的传感器是扭矩传感器或/和压力传感器。其中，所述旋转电容极环为若干组，各组旋转电容极环之间设置有第二绝缘层；所述静止电容极环为若干组，各组静止电容极环之间设置有第二绝缘层。其中，所述旋转电容极环与所述静止电容极环具有相同的组数和相同的高度。其中，所述第二绝缘层厚度为5mm。其中，所述静止电容极环与所述旋转电容极环的间隙为0.1 10mm。其中，所述旋转电容极环及静止电容极环为圆环形。其中，所述第一及第二绝缘层由塑料制成。本技术所提供的多通道环形信号无线传输器，利用旋转的环形电容极环和静止电容极环，非接触传递脉冲信号，实现了高速旋转中的电信号传递问题。本技术提供的信号传输器具有动静电极耦合同心定位好、安装简便、信号稳定可靠、适于震动等工况恶劣场合。附图说明图i是本技术一种环形信号传输器的剖面示意图2是本技术另 一种环形信号传输器的俯视示意图；图3是本技术再一种环形信号传输器的剖面示意图。图中1、旋转轴；2、旋转电路板；3、旋转电容极环；4、静止电容极环；5、静止电路板；6、第一信号线；7、外壳；8、轴承；9、第二信号线；10、第一绝缘层；11、第三信号线；12、第二绝缘层。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术所要求保护的范围。实施例l如图l所示为本技术的一种包括一个旋转电极极环和一个静止电极极环的环形信号传输器的剖面示意图。图l中的旋转轴l是被检测的机械部件；旋转电路板2，固定于所述旋转轴l的外侧，与旋转轴l一同旋转； 一组旋转电容极环3，圆环状金属，套于所述旋转轴l的外侧，所述旋转电容极环3与所述旋转轴l之间设有第一绝缘层l0，所述旋转电容极环3、所述第一绝缘层10与所述旋转轴1设置为可以共同旋转，所述旋转电容极环3通过第一信号线6与所述旋转电路板2连接，本实施例中的旋转电容极环3的内径为10mm，外径为18mm，高度为25mm; —组静止电容极环4，圆环状，套于旋转电容极环3的外侧并与旋转电容极环3之间留有一间隙，所述间隙介于O.lmm-10mm,本实施例中取该间隙为0.5mm，静止电容极环4与旋转电容极环3的高度相同；静止电路板5，位于静止电容极环4的外侧，通过第二信号线9与静止电容极环4连接，通过第三信号线ll接地；外壳7,通过若干轴承8与所述旋转轴1连接，静止电容极环4与外壳7固定，之间设有绝缘层。根据检测的需要，在旋转轴l上安装传感器，比如安装在旋转轴l上的扭矩传感器或者压力传感器或者两种传感器的结合。传感器发出的脉冲电信号，经旋转电路板2放大，经过旋转电容极环3和静止电容极环4组成的耦合电容传递给静止电路板5处理，得到旋转轴l承受的扭矩和压力。如图2所示为本技术的另 一个实施例中的环形信号传输器的俯视图。该环形信号传输器包括一个旋转电极极环3和一个静止电极极环4的环形信号传输器的俯视图。图中表示出旋转轴l、第一绝缘层10、 一个旋转电极极环3和一个静止电极极环4的位置关系。实施例2为了增加传输信号的通道，扩大信号传输效果，可以釆用电极组的方式，即旋转电极极环采用2 n组极环相连，各组极环均固定在旋转轴上，极环之间用绝缘层分隔，本实施例中取绝缘层厚度为5mm。静止电极组电极层数与旋转电极组电极层数相同，与旋转电极极环相配合。如图3所示为本专利技术的另 一个实施例中两通道环形信号传输器剖面示意图，釆用两组旋转电容极环和两组静止电容极环。图3中的旋转轴1是被检测的机械部件；旋转电路板2，固定于所述旋转轴l的外侧，与旋转轴l一同旋转；两组旋转电容极环3，圆环状金属，套于所述旋转轴l的外侧，所述旋转电容极环3与所述旋转轴l之间设有第一绝缘层10,所述旋转电容极环3、所述第一绝缘层IO与所述旋转轴l固定在一起并且设置为可以共同旋转，所述旋转电容极环3通过第一信号线6与所述旋转电路板2连接，本实施例中的每组旋转电容极环3的内径为10mm，外径为18mm,高度为12mm,各旋转电容极环3之间为第二绝缘层12，绝缘层厚度5mm;两组静止电容极环4，圆环状，套于旋转电容极环3的外侧并与旋转电容极环3之间留有一间隙，所述间隙介于O.lmm- 10mm，本实施例中取该间隙为 0.5mm,静止电容极环4与旋转电容极环3的高度相同，而且各静止电 容极环4之间为第二绝缘层12，绝缘层厚度5mm;静止电路板5，位于 静止电容极环4的外侧，通过第二信号线9与静止电容极环4连接，通 过第三信号线ll接地；外壳7，通过若干轴承8与所述旋转轴1连接， 静止电容极环4与外壳7固定，之间设有绝缘层。根据检测的需要，在旋转轴l上安装传感器，比如安装在旋转轴l 上的扭矩传感器或者压力传感器或者两种传感器的结合。传感器发出 的脉冲电信号，经旋转电路板2放大，经过两组旋转电容极环3和两组 静止电容极环4组成的耦合电容传递给静止电路板5处理，得到旋转轴 l承受的扭矩和压力。本技术的技术方案所提供的多通道环形信号传输器，釆用多 组旋转电容极环和多组静止电容极环，经过电容的耦合作用，传递放 大信号，动静电极耦合同心定位好，信号传递互不干扰，稳定可靠。以上实施方式仅用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形信号传输器，其特征在于，包括：　外壳（７）；　旋转轴（１），通过若干轴承（８）与所述外壳（７）相连，所述旋转轴（１）上安装有传感器，所述传感器发出旋转轴（１）上待检测数据的信号；　旋转电路板（２），固定于所述旋转轴 （１）的外侧，与所述旋转轴（１）一同旋转；　旋转电容极环（３），套于所述旋转轴（１）的外侧，并通过第一信号线（６）与所述旋转电路板（２）连接；　静止电容极环（４），套于所述旋转电容极环（３）的外侧，并与旋转电容极环（３）之间留有 一间隙，与所述旋转电容极环（３）形成耦合电容；　静止电路板（５），位于静止电容极环（４）的外侧，通过第二信号线（９）与所述静止电容极环（４）连接，接收并处理所述信号得到待检测数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝霞，习进录，许勇，
申请(专利权)人：北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]