CN219015223U - 电阻式角位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电阻式角位移传感器，包括外壳本体、置于外壳本体内的电阻元件和转轴本体，外壳本体包括壳体以及盖合于壳体上的盖体，壳体和盖体上分别开设有转轴孔；电阻元件包括设于壳体内的PCB基板，PCB基板上设有具有缺口的圆环形导电碳膜层以及闭合的圆环形导电分压层；转轴本体包括转轴以及设于转轴外周面上的环形凸台，转轴的两端分别定位于转轴孔上；环形凸台在靠近电阻元件的侧面上设有电刷；PIN针，PIN针插设于壳体上，且与电阻元件电连接。本实用新型提供的电阻式角位移传感器的外壳本体和转轴本体采用一体成型，节约模具成本、减少部件，同时简化组装步骤节约生产时间；通过在电阻元件上设置导电分压层能够有效稳定的输出分压信号。

Description

电阻式角位移传感器

技术领域

本实用新型涉及测量旋转角度的传感器，具体涉及一种电阻式角位移传感器。

背景技术

电阻式传感器一般由电阻元件和电刷两个基本部分组成，与电阻元件相比，电刷的运动可以是直线运动、旋转和螺旋运动，因此直线位移或角位移可以转换为具有一定函数关系的电阻或电压输出，从而获取移动位移或旋转角度。

中国实用新型专利公开了一种圆形角位移传感器(授权公告号CN 217520425 U)，包括壳体，壳体中间位置设有转轴孔，基板一面设有电阻片和导电片另一面设有接线导电片，接线导电片通过导电连接孔与电阻片、导电片连接，电阻片和导电片上方设有电刷；旋转板上方设有可供转轴插入的连接孔下方设有用于固定电刷的固定柱；转轴穿过转轴孔后通过连接孔与旋转板固定连接；导电连接钉固设于接线导电片上穿过胶水固化层伸出壳体外。

然而上述技术方案使用部件较多，结构较为复杂，导致部件生产成本及传感器的装配成本相应增加。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种结构简单，装配及安装便捷的电阻式角位移传感器。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电阻式角位移传感器，包括：

外壳本体，所述外壳本体包括壳体以及盖合于所述壳体上的盖体，所述壳体和所述盖体上分别开设有转轴孔；

电阻元件，所述电阻元件包括设于所述壳体内的PCB基板，所述PCB基板上设有具有缺口的圆环形导电碳膜层，以及闭合的圆环形导电分压层；

转轴本体，置于所述外壳本体内，所述转轴本体包括转轴以及设于所述转轴外周面上的环形凸台，所述转轴的两端分别定位于所述转轴孔上；

所述环形凸台在靠近所述电阻元件的侧面上设有电刷；

PIN针，所述PIN针插设于所述壳体上，且与所述电阻元件电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述导电碳膜层的圆环形的两端分别连接于正电极和负电极上，所述导电碳膜层的缺口位置设有电压输出极，所述导电分压层在与所述电压输出极电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体内设有内环凸台和多个基板定位柱，所述PCB基板通过安装定位孔卡接于所述基板定位柱上并被所述内环凸台所支撑。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形凸台在靠近所述电阻元件的一侧侧面上设有定位台，所述定位台具有一支撑斜面，所述支撑斜面上设有用于卡接所述电刷的电刷定位柱。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形凸台的外缘向远离所述电刷的一侧向上翻折形成限位环，所述环形凸台另一侧侧面上设有限位块。

作为本实用新型的进一步改进，所述盖体的内侧壁上设有旋转通道和止挡块，所述限位环置于所述旋转通道内，所述止挡块设于所述限位块旋转的路径上，且所述止挡块位于所述导电碳膜层的缺口的正上方。

作为本实用新型的进一步改进，所述导电碳膜层缺口的夹角为30°。

作为本实用新型的进一步改进，所述转轴的中心轴线上开设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有与外部轴形元件固定连接的定位凸台。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体的侧壁对称设有两个固定耳孔，所述固定耳孔内嵌设有用于螺丝安装的铜套。

作为本实用新型的进一步改进，所述外壳本体和转轴本体均采用工程塑料一体注塑成型；所述电刷采用铍铜冲压成型。

本实用新型的有益效果是：

1、通过将外壳本体和转轴本体采用一体成型，节约模具成本、减少部件，同时简化组装步骤节约生产时间；

2、通过在电阻元件上设置导电分压层能够有效稳定的输出分压信号。

附图说明

图1为本实用新型分解结构示意图；

图2为本实用新型外壳本体结构示意图；

图3为本实用新型转轴本体结构示意图；

图4为本实用新型盖体结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1、外壳本体；11、壳体；111、内环凸台；112、基板定位柱；113、固定耳孔；114、铜套；12、盖体；122、旋转通道；123、止挡块；13、转轴孔；2、电阻元件；21、PCB基板；211、导电碳膜层；212、导电分压层；213、正电极；214、负电极；215、电压输出极；216、安装定位孔；3、转轴本体；31、转轴；311、贯穿孔；3111、定位凸台；32、环形凸台；321、定位台；3211、支撑斜面；3212、电刷定位柱；322、限位环；323、限位块；4、电刷；5、PIN针。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。

参阅图1至4，是本实用新型提供的一种电阻式角位移传感器的实施例，其包括外壳本体1、电阻元件2、转轴本体3、电刷4以及PIN针5。其中，外壳本体1和转轴本体3均采用工程塑料一体注塑成型；电刷4采用铍铜冲压成型。外壳本体1和转轴本体3均采用注塑一体成型，同时壳体11在注塑时嵌入PIN针5，不但节约模具成本而且减少了传感器的部件，简化传感器的组装步骤节约生产时间。

进一步的，外壳本体1包括壳体11以及盖合于壳体11上的盖体12，壳体11和盖体12上分别开设有转轴孔13。具体的，壳体11和盖体12上的转轴孔13中心对称设置，且盖体12可紧密盖合于壳体11上，使外壳本体1具有可容纳转轴本体3和电阻元件2的腔体。壳体11相对的两侧外具有两个固定耳孔113，固定耳孔113内嵌设有用于螺丝安装的铜套114，另一侧外具有与外界拼插对接的对接口，PIN针5插设该对接口内并伸入外壳本体1的腔体内与电阻元件2电连接。通过螺丝穿过铜套114可快速固定或拆卸更换传感器，对接口便于传感器与外接端子稳定连接，保证稳定的信号输出。

电阻元件2包括设于壳体11内的PCB基板21，PCB基板21上设有具有缺口的圆环形导电碳膜层211，以及闭合的圆环形导电分压层212，导电碳膜层211的圆环形的两端分别连接于正电极213和负电极214上，导电碳膜层211的缺口位置设有电压输出极215，导电分压层212在与电压输出极215电连接。具体的，PCB基板21为树脂绝缘板，具有缺口的导电碳膜层211粘附于PCB基板21表面，导电碳膜层211和导电分压层212为同心圆环。导电碳膜层211缺口的夹角为30°，分别装有正电极213和负电极214，正电极213和负电极214之间装有电压输出极215，并且正电极221、负电极214以及电压输出极215分别焊接在PIN针5上。正电极213和负电极214分别连接直流电源正负极，导电碳膜层211形成均匀的电压降，导电分压层212能够有效稳定的输出分压信号。

进一步的，转轴本体3置于外壳本体1内，转轴本体3包括转轴31以及设于转轴31外周面上的环形凸台32，转轴31的两端分别定位于转轴孔13上；环形凸台32在靠近电阻元件2的侧面上设有电刷4；环形凸台32在靠近电阻元件2的一侧侧面上设有定位台321，定位台321具有一支撑斜面3211，支撑斜面3211上设有用于卡接电刷4的电刷定位柱3212。具体的，转轴31在外壳本体1内进行旋转时，电刷4与导电碳膜层211和导电分压层212滑动接触，使PIN针5取得电压信号。

进一步的，为了更好的定位电阻元件2以及使转轴本体3在外壳本体1内稳定旋转，壳体11内设有内环凸台111和多个基板定位柱112，PCB基板21通过安装定位孔216卡接于基板定位柱112上并被内环凸台111所支撑。环形凸台32的外缘向远离电刷4的一侧向上翻折形成限位环322，环形凸台32另一侧侧面上设有限位块323。盖体12的内侧壁上设有旋转通道122和止挡块123，限位环322置于旋转通道122内，止挡块123设于限位块323旋转的路径上，且止挡块123位于导电碳膜层211的缺口的正上方。当盖体12盖合于外壳11上时，限位块323的上端面抵靠于盖体12的下端面上，限位环322正好置于旋转通道122内，转轴本体3转动时，限位环322在旋转通道122内转动，可防止转轴本体3转动过程中出现歪斜，保证电刷4与电阻组件2有效接触。为了限制电刷4在导电碳膜层211上滑动，因此，在盖体12的内侧壁上还设有止挡块123，止挡块123位于导电碳膜层211的缺口的正上方，并且设置子在转轴本体3转动时限位块323的路径上，从而可防止电刷4与缺口处接触，导致电阻输出故障。

进一步的，转轴31的中心轴线上开设有贯穿孔311，贯穿孔311内设有与外部轴形元件固定连接的定位凸台3111。

具体的，本实用新型的组装步骤为：

首先将外壳11固定于安装治具上，接着将电阻元件2卡接于外壳11内；

然后将电刷4卡接于转轴本体3上后，将转轴本体3装入外壳11内，并使转轴31的下端置于外壳11的转轴孔13内；

最后将盖体盖合于外壳11上，传感器完成组装。

综上所述，本实用新型提供的电阻式角位移传感器的外壳本体和转轴本体采用一体成型，节约模具成本、减少部件，同时简化组装步骤节约生产时间；通过在电阻元件上设置导电分压层能够有效稳定的输出分压信号。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电阻式角位移传感器，其特征在于，包括：

外壳本体(1)，所述外壳本体(1)包括壳体(11)以及盖合于所述壳体(11)上的盖体(12)，所述壳体(11)和所述盖体(12)上分别开设有转轴孔(13)；

电阻元件(2)，所述电阻元件(2)包括设于所述壳体(11)内的PCB基板(21)，所述PCB基板(21)上设有具有缺口的圆环形导电碳膜层(211)，以及闭合的圆环形导电分压层(212)；

转轴本体(3)，置于所述外壳本体(1)内，所述转轴本体(3)包括转轴(31)以及设于所述转轴(31)外周面上的环形凸台(32)，所述转轴(31)的两端分别定位于所述转轴孔(13)上；

所述环形凸台(32)在靠近所述电阻元件(2)的侧面上设有电刷(4)；

PIN针(5)，所述PIN针(5)插设于所述壳体(11)上，且与所述电阻元件(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述导电碳膜层(211)的圆环形的两端分别连接于正电极(213)和负电极(214)上，所述导电碳膜层(211)的缺口位置设有电压输出极(215)，所述导电分压层(212)在与所述电压输出极(215)电连接。

3.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述壳体(11)内设有内环凸台(111)和多个基板定位柱(112)，所述PCB基板(21)通过安装定位孔(216)卡接于所述基板定位柱(112)上并被所述内环凸台(111)所支撑。

4.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述环形凸台(32)在靠近所述电阻元件(2)的一侧侧面上设有定位台(321)，所述定位台(321)具有一支撑斜面(3211)，所述支撑斜面(3211)上设有用于卡接所述电刷(4)的电刷定位柱(3212)。

5.根据权利要求4所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述环形凸台(32)的外缘向远离所述电刷(4)的一侧向上翻折形成限位环(322)，所述环形凸台(32)另一侧侧面上设有限位块(323)。

6.根据权利要求5所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述盖体(12)的内侧壁上设有旋转通道(122)和止挡块(123)，所述限位环(322)置于所述旋转通道(122)内，所述止挡块(123)设于所述限位块(323)旋转的路径上，且所述止挡块(123)位于所述导电碳膜层(211)的缺口的正上方。

7.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述导电碳膜层(211)缺口的夹角为30°。

8.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述转轴(31)的中心轴线上开设有贯穿孔(311)，所述贯穿孔(311)内设有与外部轴形元件固定连接的定位凸台(3111)。

9.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述壳体(11)的侧壁对称设有两个固定耳孔(113)，所述固定耳孔(113)内嵌设有用于螺丝安装的铜套(114)。

10.根据权利要求1所述的电阻式角位移传感器，其特征在于：所述外壳本体(1)和转轴本体(3)均采用工程塑料一体注塑成型；所述电刷(4)采用铍铜冲压成型。

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