[发明专利]一种转轴式电位器

说明书

技术领域

本发明涉及到传感器技术，尤其是涉及一种转轴式电位器。

背景技术

电位器是具有引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。它通常由电阻体和可移动的电刷或滑动系统组成，当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。即当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。目前使用的电位器一般为触电式电位器，由电阻膜和触点构成，直接调节触点在电阻膜上所处的位置，可调整电阻的大小，从而调整电位的高低。由于触点与电阻膜之间的频繁接触和直接摩擦，造成电阻膜的磨损和擦伤，使电位器寿命不长。目前对电位器的改良主要是通过在电阻膜与触点之间增加导电保护装置来保护电阻膜或触点，从而达到延长电位器寿命的目的，但并未从根本上解决电位器因摩擦损伤造成寿命不长的问题。

中国专利号为98212193.8，名称为“电感式液位传感器”的实用新型专利公开了一种斜坡形铁芯的电磁传感器，其特点是通过在线圈中铁芯相对电导率的变化，实现位移变化的检测，其说明书中提到：铁芯形状无论是圆锥、圆台、棱锥、棱台等均可，且线性可通过修正铁芯来校正，但无论说明书中提出何种铁芯，都具有刚性结较强、成本较高的特点，要对铁芯进行修正，只能是打磨铁芯整体的坡度，如说明书所言，使铁芯整体的坡度保持一致，其线性效果受到铁芯坡度的局限，实施难度很大，所以现在的电磁传感器中几乎没有看到这种技术方案的身影。

中国专利号为02217324.2，名称为“无触点电位器”的实用新型专利公开了一种无触点电位器，它是由传感系统和电路分析转换系统构成，它的传感系统是由感应线圈和感应体组成，感应线圈是一个螺线管线圈，感应体是一根导磁体，感应体靠近感应线圈，感应体与感应线圈之间的相对位置可操纵移动。该发明专利通过调整感应体与感应线圈之间相对位置达到调整电位的目的，它是一种无磨损的电位器，适合需频繁调速的电机、电动缝纫机等行业。但是此发明具有以下不足：第一是虽然解决了电位器的磨损问题，而采用可变电感原理制作的传感器已经在越来越多的领域得到应用，其主要功能是将各种物理特性转为电学特性，从而实现各种参数的自动检测，但是此专利技术难以实现电位高低的精确调节，更谈不上使用该电位器进行各种参数的检测；第二是线性不易调节，可变电感式传感器通常采用实心铁芯，对铁芯加工的均匀性、线圈绕制的均匀性要求很高。

从上述介绍可以看出，在自控系统中，尤其是在电动执行机构中，传统电位器在工作时，触点和电阻体直接接触，不断地滑动摩擦，电阻体很快就会磨损，使得精度下降，寿命缩短。而非接触式电位器由于没有摩擦，稳定性和寿命都很好，非接触式电位器有光电式、霍尔式、电磁式，磁阻式，它们的精度、线性度、重复性等方面都有所不同，价格也有很大差别，也难得到广泛的运用。

中国专利号为200820096190.1，名称为“用于执行机构的霍尔电位器”的实用新型专利公开了一种用于执行机构的霍尔电位器，包括穿过外壳的转轴，与转轴连动的磁钢，与磁钢对应的将磁通量转换为电压信号的霍尔元件，连接霍尔元件的执行反正切(ATAN)运算的信号处理电路。该信号处理电路为，顺序连接的模数转换器(A/D)、数字信号处理器(DSP)、数模转换器(D/A)或数字输出电路。霍尔元件为霍尔阵列，并与所述信号处理电路集成为一体的霍尔芯片。转轴伸出外壳的中部固定有与执行机构联动的齿轮。外壳包括与转轴滑动配合的空心铜螺柱，与铜螺柱固定连接的上盖，可以卡入上盖底部的底座。霍尔芯片焊结在一块安装在外壳内的电路板上，卡入底座中，定位在上盖与底座之间。此发明虽然具有体积小、成本低等特点，但是也存在如下不足：一是结构复杂，零件多；二是可靠性差；三是测量精度低，误差大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单新颖，测量精度高的转轴式电位器。