[发明专利]滑环－电阻式角度定位器

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种角度测量装置，特别是一种滑环-电阻式角度定位器，属于大型时钟指针角度定位装置技术领域。

二、背景技术

目前，大型时钟指针角度定位只要求分辨率为6度，定位速度最高(秒针)为1转/分。传统的角度定位装置如自整角机、编码器等，结构复杂，成本高，不便安装在大型时钟机芯中，因此不适应于大型时钟指针角度定位。

三、发明内容

本发明目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种可以适应大型时钟指针角度定位要求，分辨率达到6度，定位速度最高(秒针)为1转/分，结构分布合理、定位准确，便于安装、传输、成本低的滑环-电阻式角度定位器。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明滑环-电阻式角度定位器，特殊之处在于包括三个滑环2、3、4，三个电刷5、6、7，16个电阻8-23，连接块，传输线24、25、26和处理器单元1，滑环2、3、4沿轴向同轴固连为一体，滑环3接输入电压，另两个滑环2、4按纵向由等分绝缘材料层27分别分成60等份，8个不同阻值的电阻首先顺序连接前8个不同的等份连接块，然后顺序连接随后的8个连接块，依次类推，所有60个连接块与8个不同阻值的电阻相连接，最后所有电阻的另一端连接到滑环3上；输入电压通过不同电阻的分压，经过连接块、电刷、传输线连接到达处理器单元1，由处理器单元1定位角度；因为滑环2、4的连接块连接8个不同的电阻，滑环2、4可得到8个不同的分压值，所以通过滑环2、4的不同分压值，处理器单元1可辩识60个等份角度；

滑环2、4的信号输出端连接电刷，电刷的信号输出端通过传输线与信号处理器单元1串联，电源分别与电刷、信号处理器单元连接；

滑环2、3、4沿轴向同轴固连为一体，滑环2、3、4外端的电刷安装在电刷座中；弹簧一端固连在电刷座上部，另一端压在电刷上，因此电刷在弹簧力的作用下可沿电刷座移动，与滑环保持滑动接触；传输线与电刷焊接在一起；电刷座和滑环按一定的相对位置安装在机芯中，相对位置要保证电刷和滑环的良好接触；

所述滑环采用铜质滑环，滑环中间的等分绝缘材料层采用环氧树脂，电阻采用精密电阻丝电阻，电刷铜质或石墨电刷，传输线采用5类网线；

所述电滑环2、滑环4采用角度等分，并与不同的分压电阻相连；

所述信号处理器单元1由微控制器、比较器、分压电阻网络组成，微控制器的三根数据线与电子开关的地址线相连接，使微控制器可以控制滑环2、4的电压信号分别通过电子开关；电子开关的输出信号与8个比较器正端相连，分压电阻网络把基准电压分成8个等份，分别与8个比较器的负端相连；8个比较器的输出与微控制器的8个数据线相连；滑环2、4的不同分压值经过8个比较器的比较，输出不同的高低电压组合，被微控制器读取；当微控制器通过控制电子开关，分别读取到滑环2、4的8个比较器的输出，即可判断滑环所处的角度。

本发明的滑环-电阻式角度定位器，通过滑环的转动接通不同阻值的电阻，不同阻值的电阻对输入电压进行不同的分压，不同的分压传递到处理器单元，根据处理结果输出大型时钟的角度。

本发明的角度测量装置可以克服传统的角度定位装置如自整角机、编码器等的结构复杂、成本高、不便安装在大型时钟机芯中等缺陷，可以适应大型时钟指针角度定位要求，便于安装、传输、成本低。

四、附图说明

图1：本发明最佳实施方案示意图；

图2：本发明最佳实施方案滑环侧面结构图；

图3：本发明最佳实施方案三滑环连接结构图；

图4：本发明最佳实施方案电阻线路板正面结构图；

图5：本发明最佳实施方案电阻线路板背面结构图；

图6：本发明最佳实施方案中处理器单元电路原理图。

图中，处理器单元1，滑环2、滑环3、滑环4、电刷5、电刷6、电刷7、电阻8、电阻9、电阻10、电阻11、电阻12、电阻13、电阻14、电阻15、电阻16、电阻17、电阻18、电阻19、电阻20、电阻21、电阻22、电阻23、传输线24、传输线25、传输线26、绝缘材料层27、弹簧28、电刷座29。

五、具体实施方式

以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。

本发明最佳实施方案如下：