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一种串并联三冗余 角位移 传感器

阅读：598发布：2021-01-23

专利汇可以提供一种串并联三冗余角位移传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于机械旋转位移量测量技术领域，具体涉及一种串并联三冗余角位移传感器，目的是提供一种能够满足体积小，重量轻要求的串并联三冗余角位移传感器。其特征在于：它包括电阻环组件（4）、电刷组件、轴组件（1）、上盖板（2）、和下盖板（3）组成；电阻环组件（4）安装在下盖板（3）上，轴组件（1）穿过电阻环组件（4），轴组件（1）的下部穿出下盖板（3），上盖板（2）安装在电阻环组件（4）上。本发明采用两环设计，其中电阻环Ⅰ为单路，电阻环Ⅱ为双冗余设计，将电阻环进行重叠，从结构上组成了串并联相结合的方式。位移传感器结构紧凑，重量轻，满足了伺服机构小型化要求，节省安装空间，减少伺服机构重量。，下面是一种串并联三冗余角位移传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：它包括电阻环组件（4）、电刷组件、轴组件（1）、上盖板（2）和下盖板（3）组成；电阻环组件（4）安装在下盖板（3）上，轴组件（1）穿过电阻环组件（4），轴组件（1）的下部穿出下盖板（3），上盖板（2）安装在电阻环组件（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的电阻环组件（4）包括两个电阻环，电阻环Ⅰ包括骨架Ⅰ（5）、电阻膜Ⅰ（8）、铆钉组Ⅰ（6）和导电条Ⅰ（7）；骨架Ⅰ（5）为圆弧状，材料为热塑性聚酰亚胺；电阻膜Ⅰ（8）为圆环状膜层，电阻膜Ⅰ（8）均匀地贴覆在骨架Ⅰ（5）的内环上；铆钉组Ⅰ（6）安装在骨架Ⅰ（5）的上端面上，包括铆钉组Ⅰ正端（9）、铆钉组Ⅰ负端（10）、铆钉组Ⅰ中心抽头（11）、铆钉组Ⅰ输出端a（12）和铆钉组Ⅰ输出端b（13），铆钉组Ⅰ正端（9）、铆钉组Ⅰ负端（10）、铆钉组Ⅰ中心抽头（11）构成铆钉组Ⅰ（6）a，与铆钉组Ⅰ输出端a（12）和铆钉组Ⅰ输出端b（13）构成的铆钉组Ⅰ（6）b沿骨架内环直径对称分布；铆钉组Ⅰ中心抽头（11）位于铆钉组Ⅰ正端（9）和铆钉组Ⅰ负端（10）中间；导电条Ⅰ（7）通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅰ（5）内环与电阻膜Ⅰ（8）相对的位置上，其覆盖的范围超出了铆钉组Ⅰ输出端a（12）至铆钉组Ⅰ输出端b（13）之间的范围。
3.根据权利要求1所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的电阻环Ⅱ包括骨架Ⅱ（14）、电阻膜Ⅱ（17）、铆钉组Ⅱ（15）和导电条Ⅱ（16）；骨架Ⅱ（14）为圆环状；
电阻膜Ⅱ（17）分为两段，它为不连续的圆弧状膜层，它均匀地贴覆在骨架Ⅱ（14）内环上；铆钉组Ⅱ（15）安装在骨架Ⅱ（14）的上端面，铆钉组Ⅱ（15）包括铆钉组Ⅱ正端a（18）、铆钉组Ⅱ正端b（19），铆钉组Ⅱ负端a（20）、铆钉组Ⅱ负端b（21）、铆钉组Ⅱ中心抽头a（22）、铆钉组Ⅱ中心抽头b（23）、铆钉组Ⅱ输出端a（24）、铆钉组Ⅱ输出端b（25）、铆钉组Ⅱ输出端c（26）、铆钉组Ⅱ输出端d（27）；铆钉组Ⅱ正端a（18）、铆钉组Ⅱ负端a（20）和铆钉组Ⅱ中心抽头a（22）安装在骨架Ⅱ（14）上端面上与电阻膜Ⅱ（17）中的一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头a（22）安装在铆钉组Ⅱ正端a（18）和铆钉组Ⅱ负端a（20）中心处；铆钉组Ⅱ正端b（19）、铆钉组Ⅱ负端b（21）和铆钉组Ⅱ中心抽头b（23）安装在骨架Ⅱ（14）上端面上与电阻膜Ⅱ（17）中的另一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头b（23）安装在铆钉组Ⅱ正端b（19）和铆钉组Ⅱ负端b（21）中心处；铆钉组Ⅱ输出端a（24）、铆钉组Ⅱ输出端b（25）安装在骨架Ⅱ（14）上端面上与电阻膜Ⅱ（17）中的一段沿直径对称的位置上；铆钉组Ⅱ输出端c26、铆钉组Ⅱ输出端d27安装在骨架Ⅱ（14）上端面上与电阻膜Ⅱ（17）中的另一段沿直径对称的位置上；
导电条Ⅱ（16）分为两段：导电条Ⅱ（16）a和导电条Ⅱ（16）b，其中，导电条Ⅱ（16）a通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ（14）内环与电阻膜Ⅱ（17）中的一段沿直径对称的位置上，导电条Ⅱ（16）a覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端a（24）至铆钉组Ⅱ输出端c（26）之间的范围；导电条Ⅱ（16）b通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ（14）内环与电阻膜Ⅱ（17）中的另一段沿直径对称的位置上，导电条Ⅱ（16）b覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端b（25）至铆钉组Ⅱ输出端d（27）之间。
4.根据权利要求2或3所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的电阻膜由电阻液在骨架上喷制而成。
5.根据权利要求4所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的电阻液是树脂和石墨、硅微粉的混合物。
6.根据权利要求2或3所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的电阻膜的制备方法如下：
（1）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，在120℃条件下保温1h；
（2）将石墨粉和硅微粉放入球磨罐中，球磨72h；
（3）加入SP14酚醛树脂溶液球磨48h；
（4）用喷涂法将电阻液喷在绝缘材料做成的骨架上，制成电阻膜；
（5）进行电、热老炼，使电阻膜的阻值在2000±300Ω范围内。
7.根据权利要求6所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的石墨粉与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。
8.根据权利要求2所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的导电条为铍青铜制成。
9.根据权利要求2所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的轴组件（1）包括轴（30）、集电环、连接套（29）以及圆柱销（28）；
轴（30）由两段直径不同的圆柱组成，在直径较大的圆柱上靠近两端圆柱连接处开有径向通孔，作为圆柱销（28）孔；
集电环包括上集电环（31）和下集电环（32）；下集电环（32）体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴（30）直径较大的圆柱的外径相一致，电刷分布在下集电环（32）体的四个顶角上，构成两组电刷，呈对角线分布的电刷构成一组，其中一组电刷的一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条连接，该组电刷的另一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条相对应的一端电阻膜连接；上集电环（31）体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴（30）直径较大的圆柱的外径相一致，电刷分布在上集电环（31）体的两个顶角上，呈对角线分布的电刷构成一组，与电阻环Ⅰ（7）上的导电条相对应；
连接套（29）为圆筒状，在其外侧中部设有均布的四个凸块，沿连接套（29）轴（30）向在凸块中部开有通孔，用于安装固定上、下集电环（32）的螺钉，连接套（29）的材料为2A12 铝合金，连接套（29）通过螺钉固定连接上下集电环（32），连接套（29）通过螺钉固定在轴（30）上；
圆柱销（28）安装在轴（30）上的圆柱销（28）孔内；圆柱销（28）与安装在下盖板（3）上的销钉共同起到限位作用实现位移传感器的机械行程要求；
上盖板（2）为圆盘状，在其底部中部开有盲孔，用于安装套装在轴（30）顶部的支撑轴承，其顶端有一圆形出线孔，用于引出传感器的内部导线；
下盖板（3）为圆盘状，在其中部开有通孔，用于安装轴（30），在其上部中心处开有凹槽，用于安装套装在轴（30）下部外侧支撑轴承，其接口尺寸由伺服系统提供，用于安装在作动器上。
10.根据权利要求9所述的一种串并联三冗余角位移传感器，其特征在于：所述的轴（30）的材料为2Cr13不锈钢；集电环材料为双面的覆铜箔环氧玻璃布层压板，圆柱销（28）材料为2Cr13 不锈钢，上盖板（2）的材料为2A12 铝合金；下盖板（3）的材料为2A12铝合金。

说明书全文

一种串并联三冗余角位移 传感器

技术领域

[0001] 本发明属于机械旋转位移量测量技术领域，具体涉及一种串并联三冗余角位移传感器。

背景技术

[0002] 采用电阻分压原理进行工作的位移传感器，通过把被测物理位移量通过电阻分压转换为与位移量成比例的电压信号，从而实现位移测量。位移传感器在位移测量中的应用已经有几十年的历史，凭借其独特的优点，已广泛应用于伺服系统作动器的位移测量与反馈等领域。

[0003] 在某应用背景下，机电伺服机构由于安装空间尺寸限制对角位移传感器提出了体积小，重量轻要求。然而，现有的三冗余角位移传感器结构上至少由三个电阻环组成，尺寸较大，不能满足体积小，重量轻的要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种能够满足体积小，重量轻要求的串并联三冗余角位移传感器。

[0005] 本发明是这样实现的：

[0006] 一种串并联三冗余角位移传感器，包括电阻环组件、电刷组件、轴组件、上盖板和下盖板组成；电阻环组件安装在下盖板上，轴组件穿过电阻环组件，轴组件的下部穿出下盖板，上盖板安装在电阻环组件上。

[0007] 如上所述的电阻环组件包括两个电阻环，电阻环Ⅰ包括骨架Ⅰ、电阻膜Ⅰ、铆钉组Ⅰ和导电条Ⅰ；骨架Ⅰ为圆弧状，材料为热塑性聚酰亚胺；电阻膜Ⅰ为圆环状膜层，电阻膜Ⅰ均匀地贴覆在骨架Ⅰ的内环上；铆钉组Ⅰ安装在骨架Ⅰ的上端面上，包括铆钉组Ⅰ正端、铆钉组Ⅰ负端、铆钉组Ⅰ中心抽头、铆钉组Ⅰ输出端a和铆钉组Ⅰ输出端b，铆钉组Ⅰ正端、铆钉组Ⅰ负端、铆钉组Ⅰ中心抽头构成铆钉组Ⅰa，与铆钉组Ⅰ输出端a和铆钉组Ⅰ输出端b构成的铆钉组Ⅰb沿骨架内环直径对称分布；铆钉组Ⅰ中心抽头位于铆钉组Ⅰ正端和铆钉组Ⅰ负端中间；导电条Ⅰ通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅰ内环与电阻膜Ⅰ相对的位置上，其覆盖的范围超出了铆钉组Ⅰ输出端a至铆钉组Ⅰ输出端b之间的范围。

[0008] 如上所述的电阻环Ⅱ包括骨架Ⅱ、电阻膜Ⅱ、铆钉组Ⅱ和导电条Ⅱ；骨架Ⅱ为圆环状；

[0009] 电阻膜Ⅱ分为两段，它为不连续的圆弧状膜层，它均匀地贴覆在骨架Ⅱ内环上；铆钉组Ⅱ安装在骨架Ⅱ的上端面，铆钉组Ⅱ包括铆钉组Ⅱ正端a、铆钉组Ⅱ正端b，铆钉组Ⅱ负端a、铆钉组Ⅱ负端b、铆钉组Ⅱ中心抽头a、铆钉组Ⅱ中心抽头b、铆钉组Ⅱ输出端a、铆钉组Ⅱ输出端b、铆钉组Ⅱ输出端c、铆钉组Ⅱ输出端d；铆钉组Ⅱ正端a、铆钉组Ⅱ负端a和铆钉组Ⅱ中心抽头a安装在骨架Ⅱ上端面上与电阻膜Ⅱ中的一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头a安装在铆钉组Ⅱ正端a和铆钉组Ⅱ负端a中心处；铆钉组Ⅱ正端b、铆钉组Ⅱ负端b和铆钉组Ⅱ中心抽头b安装在骨架Ⅱ上端面上与电阻膜Ⅱ中的另一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头b安装在铆钉组Ⅱ正端b和铆钉组Ⅱ负端b中心处；铆钉组Ⅱ输出端a、铆钉组Ⅱ输出端b安装在骨架Ⅱ上端面上与电阻膜Ⅱ中的一段沿直径对称的位置上；铆钉组Ⅱ输出端c26、铆钉组Ⅱ输出端d27安装在骨架Ⅱ上端面上与电阻膜Ⅱ中的另一段沿直径对称的位置上；

[0010] 导电条Ⅱ分为两段：导电条Ⅱa和导电条Ⅱb，其中，导电条Ⅱa通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ内环与电阻膜Ⅱ中的一段沿直径对称的位置上，导电条Ⅱa覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端a至铆钉组Ⅱ输出端c之间的范围；导电条Ⅱb通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ内环与电阻膜Ⅱ中的另一段沿直径对称的位置上，导电条Ⅱb覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端b至铆钉组Ⅱ输出端d之间。

[0011] 如上所述的电阻膜由电阻液在骨架上喷制而成。

[0012] 如上所述的电阻液是树脂和石墨、硅微粉的混合物。

[0013] 如上所述的电阻膜的制备方法如下：

[0014] （1）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，在120℃条件下保温1h；

[0015] （2）将石墨粉和硅微粉放入球磨罐中，球磨72h；

[0016] （3）加入SP14酚醛树脂溶液球磨48h；

[0017] （4）用喷涂法将电阻液喷在绝缘材料做成的骨架上，制成电阻膜；

[0018] （5）进行电、热老炼，使电阻膜的阻值在2000±300Ω范围内。

[0019] 如上所述的导电条为铍青铜制成。

[0020] 所述的石墨粉与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。

[0021] 如上所述的轴组件包括轴、集电环、连接套以及圆柱销；

[0022] 轴由两段直径不同的圆柱组成，在直径较大的圆柱上靠近两端圆柱连接处开有径向通孔，作为圆柱销孔；

[0023] 集电环包括上集电环和下集电环；下集电环体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴直径较大的圆柱的外径相一致，电刷分布在下集电环体的四个顶角上，构成两组电刷，呈对角线分布的电刷构成一组，其中一组电刷的一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条连接，该组电刷的另一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条相对应的一端电阻膜连接；上集电环体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴直径较大的圆柱的外径相一致，电刷分布在上集电环体的两个顶角上，呈对角线分布的电刷构成一组，与电阻环Ⅰ上的导电条相对应；

[0024] 连接套为圆筒状，在其外侧中部设有均布的四个凸块，沿连接套轴向在凸块中部开有通孔，用于安装固定上、下集电环的螺钉，连接套的材料为2A12 铝合金，连接套通过螺钉固定连接上下集电环，连接套通过螺钉固定在轴上；

[0025] 圆柱销安装在轴上的圆柱销孔内；圆柱销与安装在下盖板上的销钉共同起到限位作用实现位移传感器的机械行程要求；

[0026] 上盖板为圆盘状，在其底部中部开有盲孔，用于安装套装在轴顶部的支撑轴承，其顶端有一圆形出线孔，用于引出传感器的内部导线；

[0027] 下盖板为圆盘状，在其中部开有通孔，用于安装轴，在其上部中心处开有凹槽，用于安装套装在轴下部外侧支撑轴承，其接口尺寸由伺服系统提供，用于安装在作动器上。

[0028] 如上所述的轴的材料为2Cr13不锈钢；集电环材料为双面的覆铜箔环氧玻璃布层压板，圆柱销材料为2Cr13 不锈钢，上盖板的材料为2A12 铝合金；下盖板的材料为2A12铝合金。

[0029] 本发明的有益效果是：

[0030] 本发明采用两环设计，其中电阻环Ⅰ为单路，电阻环Ⅱ为双冗余设计（将电阻环上的电阻膜及导电条各均分为两份），将电阻环进行重叠，从结构上组成了串并联相结合的方式，在电气上可单独使用也可以并联使用。显著降低了由于位移传感器一路失效而造成的危害，有效提高了系统的工作可靠性。位移传感器结构紧凑，重量轻，满足了伺服机构小型化要求，节省安装空间，减少伺服机构重量，具有重要的应用价值和广阔的推广前景。附图说明

[0031] 图1是本发明的一种串并联三冗余角位移传感器的结构示意图；

[0032] 图2是图1中电阻环组件中电阻环Ⅰ的结构示意图；

[0033] 图3是图2中B-B方向的剖面示意图；

[0034] 图4是图1中电阻环组件中电阻环Ⅱ的结构示意图；

[0035] 图5是图4中B-B方向的剖面示意图；

[0036] 图6是图1中轴组件的结构示意图；

[0037] 图7是图6中轴的结构示意图；

[0038] 图8是图6中连接套的俯视图；

[0039] 图9是图6中连接套的正视图；

[0040] 图10是图6中上盖板的剖视图；

[0041] 图11是图6中下盖板的剖视图；

[0042] 图中：1-轴组件；2-上盖板；3-下盖板；4-电阻环组件；5-骨架Ⅰ；6-铆钉组Ⅰ；7-导电条Ⅰ；8-电阻膜Ⅰ8；9-铆钉组Ⅰ正端；10-铆钉组Ⅰ负端；11-铆钉组Ⅰ中心抽头；
12-铆钉组Ⅰ输出端a；13-铆钉组Ⅰ输出端b；14-骨架Ⅱ；15-铆钉组Ⅱ；16-导电条Ⅱ；
17-电阻膜Ⅱ；18-铆钉组Ⅱ正端a；19-铆钉组Ⅱ正端a；20-铆钉组Ⅱ负端a；21-铆钉组Ⅱ负端b；22-铆钉组Ⅱ中心抽头a；23-铆钉组Ⅱ中心抽头b；24-铆钉组Ⅱ输出端a，25-铆钉组Ⅱ输出端b；26-铆钉组Ⅱ输出端c，27-铆钉组Ⅱ输出端d；28-圆柱销；29-连接套；
30-轴；31-上集电环；32-下集电环。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图和实施例对本发明的一种串并联三冗余角位移传感器进行介绍：

[0044] 如图1所示，一种串并联三冗余角位移传感器，包括电阻环组件4、电刷组件、轴组件1、上盖板2、和下盖板3组成。电阻环组件4安装在下盖板3上，轴组件1穿过电阻环组件4，轴组件1的下部穿出下盖板3，上盖板2安装在电阻环组件4上。

[0045] 如图2-5所示，电阻环组件4包括两个电阻环。如图2-3所示，电阻环Ⅰ包括骨架Ⅰ5、电阻膜Ⅰ8、铆钉组Ⅰ6和导电条Ⅰ7。骨架Ⅰ5为圆弧状，材料为热塑性聚酰亚胺。电阻膜Ⅰ8为圆环状膜层，它均匀地贴覆在骨架Ⅰ5的内环上。铆钉组Ⅰ6安装在骨架Ⅰ5的上端面上，包括铆钉组Ⅰ正端9、铆钉组Ⅰ负端10、铆钉组Ⅰ中心抽头11、铆钉组Ⅰ输出端a12和铆钉组Ⅰ输出端b13，铆钉组Ⅰ正端9、铆钉组Ⅰ负端10、铆钉组Ⅰ中心抽头11构成铆钉组Ⅰ6a，与铆钉组Ⅰ输出端a12和铆钉组Ⅰ输出端b13构成的铆钉组Ⅰ6b沿骨架内环直径对称分布；铆钉组Ⅰ中心抽头11位于铆钉组Ⅰ正端9和铆钉组Ⅰ负端10中间。导电条Ⅰ7通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅰ5内环与电阻膜Ⅰ8相对的位置上，其覆盖的范围超出了铆钉组Ⅰ输出端a12至铆钉组Ⅰ输出端b13之间的范围。

[0046] 如图4-5所示，电阻环Ⅱ包括骨架Ⅱ14、电阻膜Ⅱ17、铆钉组Ⅱ15和导电条Ⅱ16。骨架Ⅱ14为圆环状。电阻膜Ⅱ17分为两段，它为不连续的圆弧状膜层，它均匀地贴覆在骨架Ⅱ14内环上。铆钉组Ⅱ15安装在骨架Ⅱ14的上端面，它包括铆钉组Ⅱ正端a18、铆钉组Ⅱ正端b19，铆钉组Ⅱ负端a20、铆钉组Ⅱ负端b21、铆钉组Ⅱ中心抽头a22、铆钉组Ⅱ中心抽头b23、铆钉组Ⅱ输出端a24、铆钉组Ⅱ输出端b25、铆钉组Ⅱ输出端c26、铆钉组Ⅱ输出端d27。铆钉组Ⅱ正端a18、铆钉组Ⅱ负端a20和铆钉组Ⅱ中心抽头a22安装在骨架Ⅱ14上端面上与电阻膜Ⅱ17中的一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头a22安装在铆钉组Ⅱ正端a18和铆钉组Ⅱ负端a20中心处。铆钉组Ⅱ正端b19、铆钉组Ⅱ负端b21和铆钉组Ⅱ中心抽头b23安装在骨架Ⅱ14上端面上与电阻膜Ⅱ17中的另一段对应的位置上，铆钉组Ⅱ中心抽头b23安装在铆钉组Ⅱ正端b19和铆钉组Ⅱ负端b21中心处。铆钉组Ⅱ输出端a24、铆钉组Ⅱ输出端b25安装在骨架Ⅱ14上端面上与电阻膜Ⅱ17中的一段沿直径对称的位置上。
铆钉组Ⅱ输出端c26、铆钉组Ⅱ输出端d27安装在骨架Ⅱ14上端面上与电阻膜Ⅱ17中的另一段沿直径对称的位置上。导电条Ⅱ16分为两段：导电条Ⅱ16a和导电条Ⅱ16b，其中，导电条Ⅱ16a通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ14内环与电阻膜Ⅱ17中的一段沿直径对称的位置上，其覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端a24至铆钉组Ⅱ输出端c26之间的范围；导电条Ⅱ16b通过环氧树脂胶粘剂固定于骨架Ⅱ14内环与电阻膜Ⅱ17中的另一段沿直径对称的位置上，其覆盖的范围超出了铆钉组Ⅱ输出端b25至铆钉组Ⅱ输出端d27之间。

[0047] 在本实施例中，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，经多次喷涂、干燥和聚合等现有技术制成电阻膜。电阻膜还需要经过现有技术进行电、热老炼，电阻膜的阻值在2000±300Ω范围内，如2000Ω、2150Ω或2300Ω。在本实施例中，导电条为铍青铜制成。

[0048] 如图6所示，串并联三冗余角位移传感器轴组件1包括轴30、集电环、连接套29以及圆柱销28。

[0049] 如图7所示，轴30由两段直径不同的圆柱组成，在直径较大的圆柱上靠近两端圆柱连接处开有径向通孔，作为圆柱销28孔，轴30的材料为2Cr13不锈钢。

[0050] 集电环包括上集电环31和下集电环32。下集电环32体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴30直径较大的圆柱的外径相一致，集电环材料为双面的覆铜箔环氧玻璃布层压板，电刷分布在下集电环32体的四个顶角上，构成两组电刷，呈对角线分布的电刷构成一组，其中一组电刷的一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条连接，该组电刷的另一个与电阻环Ⅱ上的一个导电条相对应的一端电阻膜连接，实现一个通道的测试功能。上集电环31体为中间开有通孔的正方体薄板状，通孔的尺寸与轴30直径较大的圆柱的外径相一致，电刷分布在上集电环31体的两个顶角上，呈对角线分布的电刷构成一组，与电阻环Ⅰ上的导电条相对应，实现一个通道的测试功能。

[0051] 如图8-9所示，连接套29为圆筒状，在其外侧中部设有均布的四个凸块，沿连接套29轴30向在凸块中部开有通孔，用于安装固定上、下集电环32的螺钉，连接套29的材料为2A12铝合金，连接套29通过螺钉固定连接上下集电环32，连接套29通过螺钉固定在轴30上。上集电环31上面的两个电刷与电阻环Ⅰ的导电条对应，实现一个通道的测试功能。下集电环32上面有四个电刷与分别与电阻环二的两个导电条对应，实现两个通道的测试功能。圆柱销28材料为2Cr13不锈钢，安装在轴30上的圆柱销28孔内，用于固定上下集电环32。圆柱销28与安装在下盖板3上的销钉共同起到限位作用实现位移传感器的机械行程要求。

[0052] 如图10所示，上盖板2为圆盘状，在其底部中部开有盲孔，用于安装套装在轴30顶部的支撑轴承，上盖板2的材料为2A12铝合金。其顶端有一圆形出线孔，用于引出传感器的内部导线。

[0053] 如图11所示，下盖板3为圆盘状，在其中部开有通孔，用于安装轴30，在其上部中心处开有凹槽，用于安装套装在轴30下部外侧支撑轴承，下盖板3的材料为2A12铝合金。其接口尺寸由伺服系统提供，用于安装在作动器上。

[0054] 安装时，将电阻环Ⅰ、电阻环Ⅱ叠放在一起构成电阻环组件4，将下、上集电环31依次套装在轴30上构成轴组件1，将电阻环组件4套装在轴组件1上，然后将下盖板3套装在轴组件1下，最后将上盖板2放置在轴组件1上部。传感器轴组件1的输出轴30与整机齿轮轴30刚性连接，实现闭合回路的测量与反馈功能，壳体通过端面（下盖板3）与作动器相连，引出线直接焊接在作动器的接头上。

[0055] 工作时，在电阻环的正、负端分别施加正负直流电源，同时在零位位置设置中心抽头（即电源地），电刷横跨电阻膜和导电条，在固定在轴上的连接套的带动下，在电阻环和导电条上滑动，拾取与位移成比例的电压，实现舵轴转角的测量。电刷将对应电阻环的电压信号引到导电条上，然后通过导电条两端的铆钉孔焊线引出。为了提高可靠性，本发明采用三冗余设计的同时，还将各组正负电源及地端分别引出，输出采用双点双线。

[0056] 本发明采用两环设计，其中电阻环Ⅰ为单路，电阻环Ⅱ为双冗余设计（将电阻环上的电阻膜及导电条各均分为两份），将电阻环进行重叠，从结构上组成了串并联相结合的方式，在电气上可单独使用也可以并联使用。显著降低了由于位移传感器一路失效而造成的危害，有效提高了系统的工作可靠性。位移传感器结构紧凑，重量轻，满足了伺服机构小型化要求，节省安装空间，减少伺服机构重量，具有重要的应用价值和广阔的推广前景。

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