[实用新型]一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器

说明书

本实用新型公开了一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器，移动轴安装于外壳内且其一端穿过外壳，电刷安装在移动轴上并能够在电阻体上接触滑动，电阻体和电刷均位于外壳内；电阻体中，导电骨架的外周表面设有绝缘层，导电骨架安装在绝缘基座上，精密电阻丝绕制在导电骨架的外周表面绝缘层上，导电骨架和精密电阻丝的外侧表面中需要在使用时与电刷接触的区域覆盖有导电塑料电阻膜层。本实用新型所述直线位移传感器的电阻体集成了传统精密线绕电阻体和精密导电塑料电阻体的优点，同时还克服了它们各自的缺点，形成一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器，其电阻温度系数能够达到78ppm/℃，寿命能够达到100万周。

技术领域

本实用新型涉及一种接触式直线位移传感器，尤其涉及一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器。

背景技术

接触式直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号，为了达到这一效果，通常将电阻体(即可变电阻滑轨)定置在传感器内的固定部位，通过电刷(即滑片)在电阻体上移动来测量不同的阻值，电阻体的两条电源端引线分别连接稳态直流电源的两个输出端，允许流过小电流，电刷和始端之间的电压，与电刷移动的长度成正比。

传统接触式直线位移传感器采用的工作原理是滑动变阻器工作原理，作为传感器使用的接触式电阻体主要包括精密线绕电阻体和精密导电塑料电阻体两种，精密线绕电阻体的优点是电阻温度系数小(≤100ppm/℃)、线性精度高，缺点是寿命低(以电气行程20mm为例：≥5万周)、分辨率大(0.1％)；精密导电塑料电阻体的优点是寿命高(以电气行程20mm为例：≥100万周)、分辨率小(无限小)、线性精度高，缺点是电阻温度系数大(≤500ppm/℃)。用户无论使用哪种类型的电阻体，总要受到各自的缺点限制，使用起来极不方便。另外，传统接触式直线位移传感器的簧片支架与移动轴之间为固定连接，两者连接后移动轴只能直线移动、不能旋转，不利于传感器的组装和调节。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高精度、高寿命的复合型接触式直线位移传感器，包括外壳、移动轴、电刷和电阻体，所述移动轴安装于所述外壳内且其一端穿过所述外壳，所述电刷安装在所述移动轴上，所述电阻体和所述电刷均位于所述外壳内，所述电刷能够在所述电阻体上接触滑动，所述电阻体包括绝缘基座、导电骨架、精密电阻丝和导电塑料电阻膜层，所述导电骨架的外周表面设有绝缘层，所述导电骨架安装在所述绝缘基座上，所述精密电阻丝绕制在所述导电骨架的外周表面绝缘层上，所述导电骨架和所述精密电阻丝的外侧表面中需要在使用时与所述电刷接触的区域覆盖有所述导电塑料电阻膜层。

上述结构中，电阻体不是常规电阻，是一种精密电阻丝与导电塑料电阻膜层复合在导电骨架上形成的可变电阻滑轨；绝缘基座用于作为整个电阻体的安装基础；导电骨架用于绕制精密电阻丝并敷设导电塑料电阻膜层；精密电阻丝是一种电导率较大且直径很小的精密电导体；导电塑料电阻膜层的电导率相对较小，不过也是一种电导体；导电骨架和精密电阻丝的外侧表面中需要在使用时与电刷接触的区域一般定义为工作表面，这样设置既能满足使用要求，又能尽量节省原料成本。

作为优选，为了提高位移传感器的使用寿命并使导电塑料电阻膜层与电刷实现良好接触，所述导电骨架为铜芯漆包线且其径向截面为方形，所述导电塑料电阻膜层设于所述导电骨架的工作表面，这里的工作表面即需要在使用时与电刷接触的区域的外侧表面，所述绝缘基座为塑料基座。

作为优选，为了利用导电骨架作为电源端的传输介质以去除独立传输导线且能够从一端引出两个电源端引线以达到减小体积、节约空间的目的，所述精密电阻丝呈单层式绕制于所述导电骨架上，所述精密电阻丝的第一端与第一电源端引线连接，所述精密电阻丝的第二端与所述导电骨架的对应一端的导电端面连接，所述导电骨架另一端的导电端面与第二电源端引线连接。