專利名稱：滑環(huán)-電阻式角度定位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種角度測量裝置，特別是一種滑環(huán)-電阻式角度定 位器，屬于大型時(shí)鐘指針角度定位裝置技術(shù)領(lǐng)域。二、 背景技術(shù)目前，大型時(shí)鐘指針角度定位只要求分辨率為6度，定位速度最高 (秒針)為l轉(zhuǎn)/分。傳統(tǒng)的角度定位裝置如自整角機(jī)、編碼器等，結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，成本高，不便安裝在大型時(shí)鐘機(jī)芯中，因此不適應(yīng)于大型時(shí)鐘指 針角度定位。三、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種可以 適應(yīng)大型時(shí)鐘指針角度定位要求，分辨率達(dá)到6度，定位速度最高(秒 針)為l轉(zhuǎn)/分，結(jié)構(gòu)分布合理、定位準(zhǔn)確，便于安裝、傳輸、成本低的 滑環(huán)-電阻式角度定位器。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型滑環(huán)-電阻式角度定位器，特殊之處在于包括三個(gè)滑環(huán)2、 3、 4,三個(gè)電刷5、 6、 7， 16個(gè)電阻8-23，連接塊，傳輸線24、 25、 26 和處理器單元l，滑環(huán)2、 3、 4沿軸向同軸固連為一體，滑環(huán)3接輸入電 壓，另兩個(gè)滑環(huán)2、 4按縱向由等分絕緣材料層27分別分成60等份，8 個(gè)不同阻值的電阻首先順序連接前8個(gè)不同的等份連接塊，然后順序連 接隨后的8個(gè)連接塊，依次類推，所有60個(gè)連接塊與8個(gè)不同阻值的電 阻相連接，最后所有電阻的另一端連接到滑環(huán)3上；輸入電壓通過不同 電阻的分壓，經(jīng)過連接塊、電刷、傳輸線連接到達(dá)處理器單元l，由處理 器單元l定位角度；因?yàn)榛h(huán)2、 4的連接塊連接8個(gè)不同的電阻，滑環(huán) 2、 4可得到8個(gè)不同的分壓值，所以通過滑環(huán)2、 4的不同分壓值，處理 器單元1可辯識60個(gè)等份角度；滑環(huán)2、 4的信號輸出端連接電刷，電刷的信號輸出端通過傳輸線與 信號處理器單元l串聯(lián)，電源分別與電刷、信號處理器單元連接；滑環(huán)2、 3、 4沿軸向同軸固連為一體，滑環(huán)2、 3、 4外端的電刷安 裝在電刷座中；彈簧一端固連在電刷座上部，另一端壓在電刷上，因此電刷在彈簧力的作用下可沿電刷座移動(dòng)，與滑環(huán)保持滑動(dòng)接觸；傳輸線 與電刷焊接在一起；電刷座和滑環(huán)按一定的相對位置安裝在機(jī)芯中，相 對位置要保證電刷和滑環(huán)的良好接觸；所述滑環(huán)采用銅質(zhì)滑環(huán)，滑環(huán)中間的等分絕緣材料層采用環(huán)氧樹脂， 電阻采用精密電阻絲電阻，電刷銅質(zhì)或石墨電刷，傳輸線采用5類網(wǎng)線；所述電滑環(huán)2、.滑環(huán)4采用角度等分，并與不同的分壓電阻相連；所述信號處理器單元1由微控制器、比較器、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)組成， 微控制器的三根數(shù)據(jù)線與電子開關(guān)的地址線相連接，使微控制器可以控 制滑環(huán)2、 4的電壓信號分別通過電子開關(guān)；電子開關(guān)的輸出信號與8個(gè) 比較器正端相連，分壓電阻網(wǎng)絡(luò)把基準(zhǔn)電壓分成8個(gè)等份，分別與8個(gè) 比較器的負(fù)端相連；8個(gè)比較器的輸出與微控制器的8個(gè)數(shù)據(jù)線相連；滑 環(huán)2、 4的不同分壓值經(jīng)過8個(gè)比較器的比較，輸出不同的高低電壓組合， 被微控制器讀??；當(dāng)微控制器通過控制電子開關(guān)，分別讀取到滑環(huán)2、 4 的8個(gè)比較器的輸出，即可判斷滑環(huán)所處的角度。本實(shí)用新型的滑環(huán)-電阻式角度定位器，通過滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)接通不同阻 值的電阻，不同阻值的電阻對輸入電壓進(jìn)行不同的分壓，不同的分壓傳 遞到處理器單元，根據(jù)處理結(jié)果輸出大型時(shí)鐘的角度。本實(shí)用新型的角度測量裝置可以克服傳統(tǒng)的角度定位裝置如自整角 機(jī)、編碼器等的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、不便安裝在大型時(shí)鐘機(jī)芯中等缺陷， 可以適應(yīng)大型時(shí)鐘指針角度定位要求，便于安裝、傳輸、成本低。

圖l:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案示意圖； 圖2:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案滑環(huán)側(cè)面結(jié)構(gòu)圖； 圖3:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案三滑環(huán)連接結(jié)構(gòu)圖； 圖4:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案電阻線路板正面結(jié)構(gòu)圖； 圖5:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案電阻線路板背面結(jié)構(gòu)圖； 圖6:本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案中處理器單元電路原理圖。 圖中，處理器單元l，滑環(huán)2、滑環(huán)3、滑環(huán)4、電刷5、電刷6、電 刷7、電阻8、電阻9、電阻IO、電阻ll、電阻12、電阻13、電阻14、 電阻15、電阻16、電阻17、電阻18、電阻19、電阻20、電阻21、電阻 22、電阻23、傳輸線24、傳輸線25、傳輸線26、絕緣材料層27、彈簧 28、電刷座29。五具體實(shí)施方式以下參照附圖，給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，用來對本實(shí)用新型的 構(gòu)成進(jìn)行進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案如下滑環(huán)-電阻式角度定位器參考圖1-6，電源的電壓通過傳輸線25至電 刷5，通過電刷5電壓加到滑環(huán)2上，若在角度1上，滑環(huán)2的電壓通過 電阻8到滑環(huán)3上，通過電刷7傳遞到處理器單元1上。同樣，滑環(huán)4 的電壓通過電阻9加到滑環(huán)3上，通過電刷7傳遞到處理器單元1上?；h(huán)2、 3、 4外端的電刷安裝在電刷座中；彈簧一端固連在電刷座 上部，另一端壓在電刷上，因此電刷在彈簧力的作用下可沿電刷座移動(dòng)， 與滑環(huán)保持滑動(dòng)接觸；傳輸線與電刷焊接在一起；電刷座和滑環(huán)按一定 的相對位置安裝在機(jī)芯中，相對位置要保證電刷和滑環(huán)的良好接觸；滑 環(huán)采用銅質(zhì)滑環(huán)，等分絕緣材料層采用環(huán)氧樹脂，電阻采用0. 5瓦的精密 電阻絲電阻，電刷銅質(zhì)或石墨電刷，傳輸線采用5類網(wǎng)線；信號處理器單元1包括電子開關(guān)、比較器、微控制器8031及其外圍 直流配置電路構(gòu)成，微控制器中有處理程序，微控制器的三根數(shù)據(jù)線與 電子開關(guān)的地址線相連接，使微控制器可以控制滑環(huán)2、 4的電壓信號分 別通過電子開關(guān)；電子開關(guān)的輸出信號與8個(gè)比較器正端相連，分壓電 阻網(wǎng)絡(luò)把基準(zhǔn)電壓分成8個(gè)等份，分別與8個(gè)比較器的負(fù)端相連；8個(gè)比 較器的輸出與微控制器的8個(gè)數(shù)據(jù)線相連；滑環(huán)2、 4的不同分壓值經(jīng)過 8個(gè)比較器的比較，輸出不同的高低電壓組合，被微控制器讀??；當(dāng)微控 制器通過控制電子開關(guān)，分別讀取到滑環(huán)2、 4的8個(gè)比較器的輸出，即 可判斷滑環(huán)所處的角度。本實(shí)施例的滑環(huán)-電阻式角度定位器，通過滑環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)接通不同阻值 的電阻，不同阻值的電阻對輸入電壓進(jìn)行不同的分壓，不同的分壓傳遞 到處理器單元，根據(jù)處理結(jié)果輸出大型時(shí)鐘的角度。本實(shí)施例的角度測量裝置可以克服傳統(tǒng)的角度定位裝置如自整角機(jī)、 編碼器等的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、不便安裝在大型時(shí)鐘機(jī)芯中等缺陷，可以 適應(yīng)大型時(shí)鐘指針角度定位要求，便于安裝、傳輸、成本低。
權(quán)利要求1、滑環(huán)-電阻式角度定位器，其特征在于包括三個(gè)滑環(huán)(2)、(3)、(4)，三個(gè)電刷(5)、(6)、(7)，16個(gè)電阻(8)-(23)，連接塊，傳輸線(24)、(25)、(26)和處理器單元(1)，滑環(huán)(2)、(3)、(4)沿軸向同軸固連為一體，滑環(huán)(3)接輸入電壓，另兩個(gè)滑環(huán)(2)、(4)按縱向由等分絕緣材料層(27)分別分成60等份，8個(gè)不同阻值電阻首先順序連接前8個(gè)不同的等份連接塊，然后順序連接隨后的8個(gè)連接塊，依次類推，所有60個(gè)連接塊與8個(gè)不同阻值的電阻相連接，最后所有電阻的另一端連接到滑環(huán)(3)上；輸入電壓通過不同電阻的分壓，經(jīng)過連接塊、電刷、傳輸線連接到達(dá)處理器單元(1)，由處理器單元(1)定位角度；滑環(huán)(2)、(4)的信號輸出端連接電刷，電刷的信號輸出端通過傳輸線與信號處理器單元(1)串聯(lián)，電源分別與電刷、信號處理器單元連接。
2、 按照權(quán)利要求1所述的滑環(huán)-電阻式角度定位器，其特征在于所 述滑環(huán)(2)、 (3)、 (4)外端的電刷安裝在電刷座中；彈簧一端固連在電 刷座上部，另一端壓在電刷上，電刷在彈簧力作用下沿電刷座移動(dòng)，與 滑環(huán)保持滑動(dòng)接觸；傳輸線與電刷焊接在一起；電刷座和滑環(huán)按一定的 相對位置安裝在機(jī)芯中，相對位置要保證電刷和滑環(huán)的良好接觸。
3、 按照權(quán)利要求1所述的滑環(huán)-電阻式角度定位器，其特征在于所 述滑環(huán)采用銅質(zhì)滑環(huán)，滑環(huán)中間的等分絕緣材料層(27)采用環(huán)氧樹脂， 電阻采用精密電阻絲電阻，電刷銅質(zhì)或石墨電刷，傳輸線采用5類網(wǎng)線。
4、 按照權(quán)利要求1所述的滑環(huán)-電阻式角度定位器，其特征在于所 述電滑環(huán)(2)、滑環(huán)(4)采用角度等分，并與不同的分壓電阻相連。
5、 按照權(quán)利要求1所述的滑環(huán)-電阻式角度定位器，其特征在于所 述信號處理器單元(1)由微控制器、比較器、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)組成，微控 制器的三根數(shù)據(jù)線與電子開關(guān)的地址線相連接，使微控制器控制滑環(huán)(2)、 (4)的電壓信號分別通過電子開關(guān)；電子開關(guān)的輸出信號與8個(gè) 比較器正端相連，分壓電阻網(wǎng)絡(luò)把基準(zhǔn)電壓分成8個(gè)等份，分別與8個(gè) 比較器的負(fù)端相連；8個(gè)比較器的輸出與微控制器的8個(gè)數(shù)據(jù)線相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種角度測量裝置，特別是一種滑環(huán)-電阻式角度定位器，屬于大型時(shí)鐘指針角度定位裝置技術(shù)領(lǐng)域?；h(huán)-電阻式角度定位器，特征在于包括三個(gè)滑環(huán)，三個(gè)電刷，16個(gè)電阻，連接塊，傳輸線和處理器單元1，滑環(huán)2、3、4沿軸向同軸固連為一體，滑環(huán)3接輸入電壓，另兩個(gè)滑環(huán)2、4按縱向由等分絕緣材料層27分別分成60等份，8個(gè)不同阻值的電阻首先順序連接前8個(gè)不同的等份連接塊，然后順序連接隨后的8個(gè)連接塊，依次類推，所有60個(gè)連接塊與8個(gè)不同阻值的電阻相連接，最后所有電阻的另一端連接到滑環(huán)3上。本實(shí)用新型角度測量裝置克服傳統(tǒng)角度定位裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、不便安裝在大型時(shí)鐘機(jī)芯中等缺陷，可以適應(yīng)大型時(shí)鐘指針角度定位要求，便于安裝、傳輸、成本低。
文檔編號G01B7/30GK201159634SQ20082001838
公開日2008年12月3日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者史亞萍, 李瑞濤, 波 王 申請人:王 波;煙臺持久鐘表集團(tuán)有限公司