閉合式雙回路角度位移傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種閉合式雙回路角度位移傳感器，其包括筒狀殼體、轉(zhuǎn)軸以及電阻體，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述筒狀殼體中并與所述筒狀殼體同軸，所述電阻體包括兩個(gè)半徑相同且對(duì)應(yīng)圓心角度均小于180度的圓弧段狀的第一電阻體以及第二電阻體，所述第一電阻體與第二電阻體同軸的設(shè)置在所述筒狀殼體中，所述第一電阻體的周向兩端與第二電阻體的周向兩端之間分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有前零位區(qū)及后零位區(qū)，且所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)前零位區(qū)的周向一端之間連接有第一引線，所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)后零位區(qū)的周向一端之間連接有第二引線，所述第一電阻體與第二電阻體通過(guò)所述第一引線及第二引線并聯(lián)連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】閉合式雙回路角度位移傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種閉合式雙回路角度位移傳感器，特別是指一種鐵路電力機(jī)車(chē)司機(jī)控制器里用于控制、反饋機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的閉合式雙回路角度位移傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]在高鐵、城鐵及地鐵等鐵路系統(tǒng)高速發(fā)展的今天，角度傳感器作為電力機(jī)車(chē)司機(jī)控制器(簡(jiǎn)稱(chēng)司控器)里重要的位置信息感知元件也開(kāi)始得到普遍應(yīng)用。由于司控器的種類(lèi)、型號(hào)繁多，其中使用的角度傳感器也是五花八門(mén)不盡相同，但其工作原理和結(jié)構(gòu)基本類(lèi)似，大部分是采用電阻分壓的電位器式角度傳感器。
[0003]通常，分壓型電位器式角度傳感器一般采用的是非閉合的環(huán)狀電阻體，功能在于把角度變化通過(guò)環(huán)形機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)將環(huán)狀電阻體定置在傳感器的固定部位，通過(guò)電刷片在環(huán)狀電阻體上的位移來(lái)測(cè)量不同的電阻值，電刷片和傳感器始端之間的電壓與電刷片移動(dòng)的角度成正比。常規(guī)角度位移傳感器設(shè)計(jì)一般都設(shè)計(jì)需要的有效電氣角度，全量程只有前零位和后零位，單一輸入和輸入電壓端子，這類(lèi)屬單回路的傳感器，在端電壓給定以后，電刷在電阻體上的運(yùn)行軌跡是從低端到高端(或者由高端到低端)，如果想從高端回到低端(或者低端回到高端)，就必須按原路返回，因?yàn)橹挥羞@一條路。應(yīng)用在司控器中只能通過(guò)改變角度來(lái)控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度，還需要另一組角度位移傳感器來(lái)達(dá)到控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行方向，這樣司控器存在冗余結(jié)構(gòu)，有兩組操作手柄分別控制機(jī)車(chē)行走方向及運(yùn)行速度。這無(wú)疑增加了操作機(jī)車(chē)時(shí)的不確定性。
[0004]如何對(duì)現(xiàn)有單回路角度傳感器進(jìn)行改造，使司控器上用于控制機(jī)車(chē)方向與速度的傳感器實(shí)現(xiàn)同軸化，當(dāng)控制機(jī)車(chē)改變方向時(shí)依舊可以繼續(xù)控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度，以克服現(xiàn)有傳感器在司控器中使用的不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種閉合式雙回路角度位移傳感器，其所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:傳統(tǒng)的角度位移傳感器只能通過(guò)電刷在非閉合的環(huán)狀電阻體上的來(lái)回移動(dòng)來(lái)控制電刷片和傳感器始端之間的電壓大小變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度，因此無(wú)法在司控器中實(shí)現(xiàn)與控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行方向的角度位移傳感器同軸配合使用，以達(dá)到通過(guò)但方向旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)控制機(jī)車(chē)的運(yùn)行方向與運(yùn)行速度的目的。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種閉合式雙回路角度位移傳感器，其包括筒狀殼體、轉(zhuǎn)軸以及電阻體，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述筒狀殼體中并與所述筒狀殼體同軸，所述電阻體包括兩個(gè)半徑相同且對(duì)應(yīng)圓心角度均小于180度的圓弧段狀的第一電阻體以及第二電阻體，所述第一電阻體與第二電阻體同軸的設(shè)置在所述筒狀殼體中，所述第一電阻體的周向兩端與第二電阻體的周向兩端之間分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有前零位區(qū)及后零位區(qū)，所述第一電阻體、第二電阻體、前零位區(qū)及后零位區(qū)圍繞成一與所述筒狀殼體同軸的圓環(huán)，且所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)前零位區(qū)的周向一端之間連接有第一引線，所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)后零位區(qū)的周向一端之間連接有第二引線，所述第一電阻體與第二電阻體通過(guò)所述第一引線及第二引線并聯(lián)連接。
[0007]優(yōu)選于:所述筒狀殼體的外軸面上設(shè)置有第一抽頭端子、第二抽頭端子以及引出端子，所述第一抽頭端子以及第二抽頭端子分別與所述第一引線及第二引線電連接，所述轉(zhuǎn)軸上固定套設(shè)有一集流環(huán)，所述集流環(huán)的徑向一側(cè)凸設(shè)有一集流臂，所述集流臂上設(shè)置有一電刷，所述電刷可在所述第一電阻體及第二電阻體上滑動(dòng)，所述引出端子對(duì)應(yīng)于所述筒狀殼體內(nèi)側(cè)的一端設(shè)置有兩根集流絲，所述兩根集流絲呈人字狀搭觸在所述集流環(huán)的外軸面上，所述集流絲可周向滑動(dòng)的搭觸在所述集流環(huán)上并在所述集流環(huán)的周向上不干擾所述集流臂。
[0008]優(yōu)選于:所述電阻體為導(dǎo)電塑料電阻體。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:所述第一電阻體與第二電阻體呈圓環(huán)狀的并聯(lián)連接后，所述電刷可從所述第一電阻體上直接跳到第二電阻體上，在不改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的情況下，電阻值可實(shí)現(xiàn)由低到高、再由高到低的變化，形成雙回路，進(jìn)而能夠匹配用于控制機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向的角度傳感器同軸使用，當(dāng)控制機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向的角度傳感器的轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)本實(shí)用新型的閉合式雙回路角度位移傳感器的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用于控制機(jī)車(chē)運(yùn)行速度的閉合式雙回路角度位移傳感器的工作狀態(tài)不受影響，只是跨過(guò)了前零位區(qū)或后零位區(qū)依舊可以繼續(xù)工作，進(jìn)而能夠精簡(jiǎn)優(yōu)化司控器的結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，改善其操控上的不確定性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的沿徑向剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的電阻體的并聯(lián)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型的外輪廓立體示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下將結(jié)合附圖1至3以及較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的一種閉合式雙回路角度位移傳感器作更為詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]本實(shí)用新型提供一種閉合式雙回路角度位移傳感器，其包括筒狀殼體1、轉(zhuǎn)軸2以及電阻體，所述轉(zhuǎn)軸2設(shè)置在所述筒狀殼體I中并與所述筒狀殼體I同軸，所述電阻體包括兩個(gè)半徑相同且對(duì)應(yīng)圓心角度均小于180度的圓弧段狀的第一電阻體3以及第二電阻體4，所述第一電阻體3與第二電阻體4同軸的設(shè)置在所述筒狀殼體I中，所述第一電阻體3的周向兩端與第二電阻體4的周向兩端之間分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有前零位區(qū)5及后零位區(qū)6，所述第一電阻體3、第二電阻體4、前零位區(qū)5及后零位區(qū)6圍繞成一與所述筒狀殼體I同軸的圓環(huán)，且所述第一電阻體3與第二電阻體4分別對(duì)應(yīng)前零位區(qū)5的周向一端之間連接有第一引線7，所述第一電阻體3與第二電阻體4分別對(duì)應(yīng)后零位區(qū)6的周向一端之間連接有第二引線8，所述第一電阻體3與第二電阻體4通過(guò)所述第一引線7及第二引線8并聯(lián)連接，所述筒狀殼體I的外軸面上設(shè)置有第一抽頭端子9、第二抽頭端子10以及引出端子11，所述第一抽頭端子9以及第二抽頭端子10分別與所述第一引線7及第二引線8電連接，所述轉(zhuǎn)軸2上固定套設(shè)有一集流環(huán)12，所述集流環(huán)12的徑向一側(cè)凸設(shè)有一集流臂13，所述集流臂13上設(shè)置有一電刷14，所述電刷14可在所述第一電阻體3及第二電阻體4上滑動(dòng)，所述引出端子11對(duì)應(yīng)于所述筒狀殼體I內(nèi)側(cè)的一端設(shè)置有兩根集流絲15，所述兩根集流絲15呈人字狀搭觸在所述集流環(huán)12的外軸面上，所述集流絲15可周向滑動(dòng)的搭觸在所述集流環(huán)12上并在所述集流環(huán)12的周向上不干擾所述集流臂13。
[0015]較佳實(shí)施例:所述電阻體為導(dǎo)電塑料電阻體，所述導(dǎo)電塑料電阻體通過(guò)熱壓工藝成型，其工作面平滑且電磁兼容好，所述電刷14采用鈀銥合金材料，工作噪聲小、壽命超長(zhǎng)且信號(hào)輸出穩(wěn)定。
[0016]綜合上所述，本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以充分有效的完成上述實(shí)用新型目的，且本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理及功能原理都已經(jīng)在實(shí)施例中得到充分的驗(yàn)證，而能達(dá)到預(yù)期的功效及目的，且本實(shí)用新型的實(shí)施例也可以根據(jù)這些原理進(jìn)行變換，因此，本實(shí)用新型包括一切在申請(qǐng)專(zhuān)利范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。任何在本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍內(nèi)所作的等效變化，皆屬本案申請(qǐng)的專(zhuān)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種閉合式雙回路角度位移傳感器，其包括筒狀殼體、轉(zhuǎn)軸以及電阻體，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述筒狀殼體中并與所述筒狀殼體同軸，其特征在于:所述電阻體包括兩個(gè)半徑相同且對(duì)應(yīng)圓心角度均小于180度的圓弧段狀的第一電阻體以及第二電阻體，所述第一電阻體與第二電阻體同軸的設(shè)置在所述筒狀殼體中，所述第一電阻體的周向兩端與第二電阻體的周向兩端之間分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有前零位區(qū)及后零位區(qū)，所述第一電阻體、第二電阻體、前零位區(qū)及后零位區(qū)圍繞成一與所述筒狀殼體同軸的圓環(huán)，且所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)前零位區(qū)的周向一端之間連接有第一引線，所述第一電阻體與第二電阻體分別對(duì)應(yīng)后零位區(qū)的周向一端之間連接有第二引線，所述第一電阻體與第二電阻體通過(guò)所述第一引線及第二引線并聯(lián)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的閉合式雙回路角度位移傳感器，其特征在于:所述筒狀殼體的外軸面上設(shè)置有第一抽頭端子、第二抽頭端子以及引出端子，所述第一抽頭端子以及第二抽頭端子分別與所述第一引線及第二引線電連接，所述轉(zhuǎn)軸上固定套設(shè)有一集流環(huán)，所述集流環(huán)的徑向一側(cè)凸設(shè)有一集流臂，所述集流臂上設(shè)置有一電刷，所述電刷可在所述第一電阻體及第二電阻體上滑動(dòng)，所述引出端子對(duì)應(yīng)于所述筒狀殼體內(nèi)側(cè)的一端設(shè)置有兩根集流絲，所述兩根集流絲呈人字狀搭觸在所述集流環(huán)的外軸面上，所述集流絲可周向滑動(dòng)的搭觸在所述集流環(huán)上并在所述集流環(huán)的周向上不干擾所述集流臂。
3.如權(quán)利要求2所述的閉合式雙回路角度位移傳感器，其特征在于:所述電阻體為導(dǎo)電塑料電阻體。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK204214398SQ201420728639
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】簡(jiǎn)文輝, 張巍林 申請(qǐng)人:江西天河傳感器科技有限公司