[实用新型]用于变间距电容式非接触型角位移传感器的机械传动装置

说明书

                          技术领域

本实用新型涉及一种角位移的机械传动装置，特别是涉及一种用于变间距电容式非接触型角位移传感器的机械传动装置。

                          背景技术

原用于“接触型电位器式舵角位移传感器”的机械传动结构，采用机械压簧电刷结构，其原理为：当电阻导体的截面积和电阻率一定时，其电阻值与电阻导体的长度成正比。在这个电阻上外加了一个可移动的机械压簧电刷，通过调整电刷在电阻上的位置，输出的电阻随着压簧电刷的改变而变化，这就是电位器。旧型舵角位移传感器的工作原理：在电位器的两端加上标准电压，通过舵位轴转动角的变化，带动电位器的可移动压簧电刷的位置改变，可使得移动压簧电刷的端子输出的电压信号的变化随着舵位轴转动角的变化而变化。电位器式角位移传感器就是根据这个原理来检测舵角位移的状况。此类旧型舵角位移传感器有许多缺陷是电位器的可移动压簧电刷所致。在较理想的客观条件下，电位器式传感器呈现出良好地输入输出的外特性、体积小巧、调解灵活、结构简单、无需保养。因此在民间工业，电位器式角位移传感器在很多的领域中被广泛地应用。但由于压簧电刷的基本机械属性，在某些特殊地场合又是它们的弱点。如下：

(1)在高强度冲击力的场合，易使电位器式角位移传感器的可移动压簧电刷受创、变形、折断，从而导致传感器的损坏。

(2)由于热力机工作可形成较强震动的环境，这个较强震动可通过电位器式角位移传感器的压簧电刷传递到电位器电阻膜的接触点上，压簧电刷的强震动磨擦易使电阻膜造成沟痕创伤，导致电位器式角位移传感器的失效、损坏、信号漂移、工作点的不稳定等问题发生。

(3)压簧电刷与电阻膜是两种不同的金属材料，通过接触点形成电通路。在有一定湿度的环境下存放，这两种不同的金属材料在接触点上很容易发生原电池的化学反应，从而产生锈点，使得接触点电通路形成阻碍，影响传感器的性能的发挥。

(4)压簧电刷与电阻膜的接触点在高次数的机械磨擦中进行信号的能量转换，民品的寿命约为2万次，军品的寿命约为10万次，在高速的控制系统中，这种消耗是很容易达到的，从而使电位器进入软故障的发生期，使得电路的不稳定性及不可靠

                           发明内容

本实用新型的目的在于克服上述已有的可移动压簧电刷在长期使用中受创、变形、折断，易损坏的缺点；另外，为了克服由于压簧电刷与电阻膜是用两种不同的金属材料制作的，通过接触点形成电通路，在接触点上很容易发生原电池的化学反应而产生锈点，使得接触点电通路形成阻碍影响器件性能的缺点；为了提高传感器的灵敏度和稳定性，从而提供一种用于变间距电容式非接触型角位移传感器的机械传动装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的用于变间距电容式非接触型角位移传感器的机械传动装置，其特征是：包括一底座、和在其上的屏蔽壳罩，在底座上开有两个孔，一孔内安装一轴承，在该轴内通过轴承盖固定一传递角位移量的参考轴，轴承盖用沉头螺钉固定在底座上；丝杠末端通过一套在传递角位移量的参考轴末端的铜圈与参考轴配合，丝杠固定在下固定板的另一孔中，该孔与底座的轴承孔垂直相对；固定轴下端部带有螺纹，通过螺帽固定在底座的孔中，固定轴上顺序套入下定板、垫片、下电容定片、垫片用一螺帽固定在其中部，垫片安装在下固定板与下电容定片之间；固定轴上端在两螺帽中间固定一上固定板；上固定板的另一侧的底面凸出一中空园柱体，其中空园柱体的内径与丝杠外径配合，丝杠外侧壁上车出一条平面与中空园柱体的内腔壁形成一窄槽；上固定板的凸出的中空园柱体外侧壁开有一带螺纹的通孔，其孔内安装一螺钉，螺钉穿过窄槽顶在丝杠外壁的平面上，丝杠顶部呈中空，并插入到上固定板底面凸出的中空园柱体的空腔内，丝杠中空底部与上固定板之间安有一弹簧；一个由上电容定片、下电容定片和中电容动片，并三片之间留有空隙平行安装形成的电容，上电容定片、下电容定片各连接一根导线；丝杠穿过上电容定片、电容动片、下电容定片，并且上和下电容定片固定在丝杠上，上、下电容定片、通过短路线短路；

当一测量电路输入端和接地端通过电线和分别连接到本实用新型的上电容片和下电容定片上，变频式脉冲发生器产生电脉冲，其脉冲频率F随着电容器C的电容量的变化而变化，因而测量脉冲频率F就可以得到电容量，由于电容量随着参考轴(螺杆)的角位移而变化，所以测量频率F的变化就可以得到参考轴的角位移量。

本实用新型的优点在于：用于变间距电容式非接触型角位移传感器的机械传动装置具有以下优点：