CN104279944A - 一种分体式、多冗余线位移传感器 - Google Patents

一种分体式、多冗余线位移传感器 Download PDF

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郭鹏
蒋晓彤
李丹佳
李文璋
王彦奎
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
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Abstract

本发明属于机械旋转位移量测量技术领域，具体涉及一种分体式、多冗余线位移传感器，目的是提供一种能够满足体积小，重量轻要求的分体式、多冗余线位移传感器。其特征在于：它包括两组电阻组件和两组电刷组件；其中，电阻组件包括上电阻组件（2）和下电阻组件（5）组成，上电阻组件（2）和下电阻组件（5）均分别由骨架、电阻体（6）和导电条（7）组成，它们安装在滚控作动器壳体上下两侧中间部位。本发明采用了分体式设计，解决了型号伺服***滚控伺服作动器齿条位移测量及反馈需要，多冗余的设计，满足了型号高可靠的要求。

Description

一种分体式、多冗余线位移传感器
技术领域
本发明属于机械旋转位移量测量技术领域，具体涉及一种分体式、多冗余线位移传感器。
背景技术
位移传感器广泛应用于伺服作动器位移测量与反馈，其可靠性直接影响伺服***的性能及可靠性。随着产品可靠性要求越来越高，为满足航天高可靠性和安全性的要求，需进行冗余新技术和结构可靠性的研究和试验。
在新型号的研制中，对位移传感器在结构空间和重量的提出了非常严格的限制，要求长度方向在53mm的空间里实现±22.5mm位移的测量，安装方式和外形要根据要求设计，并且产品总重量不能大于50g，现有的线位移传感器无法满足要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够满足体积小，重量轻要求的分体式、多冗余线位移传感器。
本发明是这样实现的：
一种分体式、多冗余线位移传感器，它包括两组电阻组件和两组电刷组件；其中，电阻组件包括上电阻组件和下电阻组件组成，上电阻组件和下电阻组件均分别由骨架、电阻体和导电条组成，上电阻组件和下电阻组件安装在滚控作动器壳体上下两侧中间部位。
如上所述的骨架为长方形薄板状，电阻体为长方形薄板状，电阻体包覆在骨架上。
如上所述的骨架为印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板制成。
如上所述的导电条为长方体状，它的一端固定连接的电阻体上。
如上所述的导电条为在电阻体旁粘贴的一条长条形金属带或喷涂的一层银带。
如上所述的电刷组件包括上电刷组件和下电刷组件，它安装在伺服作动器柱塞的齿条上，与柱塞运动状态完全一致。
如上所述的上电刷组件、下电刷组件均分别由刷握和电刷组成；刷握为“U”字型，电刷由导电片及电刷丝组成，导电片上焊有电刷丝，导电片通过螺钉固定在刷握上。
如上所述的刷握的材料为可溶性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS－20Q/CHAE19-2004，导电片材料为铍青铜，电刷丝材料为钯铱合金丝。
本发明的有益效果是：
本发明采用了分体式设计，解决了型号伺服***滚控伺服作动器齿条位移测量及反馈需要，多冗余的设计，满足了型号高可靠的要求。采用了可溶性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS－20Q/CHAE19-2004做为刷握材料，满足了型号对位移传感器总质量的要求。
附图说明
图1是本发明的一种分体式、多冗余线位移传感器的结构示意图；
图中：1.电刷组件，2上电阻组件，3.上电刷组件，4.下电刷组件，5.下电阻组件，6.电阻体，7.导电条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种分体式、多冗余线位移传感器进行介绍：
如图1所示，一种分体式、多冗余线位移传感器，包括两组电阻组件和两组电刷组件。其中，电阻组件包括上电阻组件2和下电阻组件5组成，上电阻组件2和下电阻组件5均分别由骨架、电阻体6和导电条7组成，它们安装在滚控作动器壳体上下两侧中间部位。
骨架为长方形薄板状，在本实施例中，骨架为印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板制成。电阻体6为长方形薄板状，它包覆在骨架上；在本实施例中，电阻体6由电阻液在骨架上采用现有技术喷制而成。电阻膜由电阻液在骨架上采用现有技术喷制而成。电阻液是树脂和石墨、硅微粉的混合物。配制前，将焙烧后的石墨粉和硅微粉按照重量为3：1的比例放入干燥箱中烘干（120℃保温1h）。将石墨粉和硅微粉放入球磨罐中，球磨72h后，再加SP14酚醛树脂溶液球磨48h。石墨粉与SP14酚醛树脂溶液的体积比为17：83。SP14酚醛树脂溶液为SP14酚醛树脂与混合溶剂按照重量为1：1的比例制成，混合溶剂为无水乙醇CP与甲苯CP按照体积比为1：1的比例制成。然后，用喷涂法将电阻液喷在绝缘材料做成的骨架上，经喷涂、干燥和聚合等现有技术制成电阻膜。电阻体喷制完成后，要求电阻值为（2000±200）Ω，如1800Ω、2000Ω或2200Ω，不对称电阻小于5‰，如1‰、3‰或4.9‰。
导电条7为长方体状，它的一端固定连接的电阻体6上，用于引出采集的信号，在本实施例中，导电条7为在电阻体旁粘贴的一条长条形金属带或喷涂的一层银带。
电刷组件1包括上电刷组件3和下电刷组件4，它安装在伺服作动器柱塞的齿条上，与柱塞运动状态完全一致。上电刷组件3、下电刷组件4均分别由刷握、电刷组成。
刷握为“U”字型，刷握的材料为可溶性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS－20Q/CHAE19-2004，其作用是支承电刷。电刷由导电片及电刷丝组成，导电片材料为铍青铜，导电片上焊有电刷丝，电刷丝材料为钯铱合金丝，导电片通过螺钉固定在刷握上。电刷耐磨且富有弹性，在受振动、冲击的情况下，能可靠地工作。
工作时，在电阻体6分别施加正负直流电源，同时在零位位置即电阻体6中间的位置设置中心抽头（即电源地），电刷横跨电阻体6和导电条7，在固定在柱塞上的刷握组件的带动下，在电阻体6和导电条7上滑动，拾取与齿条位移成比例的电压，实现滚控柱塞的直线位移量测量。电刷将所处电阻体的电压信号引到导电条，然后通过导电条7两端的金属化孔焊线引出。为了提高可靠性，本发明采用多冗余设计的同时，还将各组正负电源及地端分别引出，输出采用双点双线。
本发明采用了分体式设计，解决了型号伺服***滚控伺服作动器齿条位移测量及反馈需要，多冗余的设计，满足了型号高可靠的要求。采用了可溶性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS－20Q/CHAE19-2004做为刷握材料，满足了型号对位移传感器总质量的要求。

Claims (8)

1.一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：它包括两组电阻组件和两组电刷组件；其中，电阻组件包括上电阻组件（2）和下电阻组件（5）组成，上电阻组件（2）和下电阻组件（5）均分别由骨架、电阻体（6）和导电条（7）组成，上电阻组件（2）和下电阻组件（5）安装在滚控作动器壳体上下两侧中间部位。
2.根据权利要求1所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的骨架为长方形薄板状，电阻体（6）为长方形薄板状，电阻体（6）包覆在骨架上。
3.根据权利要求2述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的骨架为印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板制成。
4.根据权利要求1所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的导电条（7）为长方体状，它的一端固定连接的电阻体（6）上。
5.根据权利要求4所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的导电条（7）为在电阻体（6）旁粘贴的一条长条形金属带或喷涂的一层银带。
6.根据权利要求1所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的电刷组件（1）包括上电刷组件（3）和下电刷组件（4），它安装在伺服作动器柱塞的齿条上，与柱塞运动状态完全一致。
7.根据权利要求6所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的上电刷组件（3）、下电刷组件（4）均分别由刷握和电刷组成；刷握为“U”字型，电刷由导电片及电刷丝组成，导电片上焊有电刷丝，导电片通过螺钉固定在刷握上。
8.根据权利要求7所述的一种分体式、多冗余线位移传感器，其特征在于：所述的刷握的材料为可溶性聚酰亚胺模塑粉模压塑料YS－20Q/CHAE19-2004，导电片材料为铍青铜，电刷丝材料为钯铱合金丝。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105043231A (zh) * 2015-06-11 2015-11-11 北京精密机电控制设备研究所 一种伺服作动器适应内置板片式位移传感器安装机构

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