Функциональный потенциометр

 

Изобретение относится к автоматическому управлению, точнее к резистивным датчикам, используемьм в системах программного и следящего регулирования. Цель изобретения - расширение области применения потенциометра . Резистивный элемент 1 потенциометра расположен с возможностью упругого контактирования с контактным проводником (П) 2, которьй выполнен из биметаллической ленты. Пружины 3 обеспечивают требуемьй контур П 2 для получения заданной функциональной зависимости выходного напряжения от угла поворота. Съем напряжения осуществляется .токосъемной щеткой 7, прижатой к метал лическому основанию 5, электрически связанному через элементы крепления с П 2. За счет изменения положения точки контактирования П 2 и резистив ного элемента 1 изменяется выходное напряжение, снимаемое токосъемной щеткой 7 а Конструкция обеспечивает возможность получения одной и той же функции изменения напряжения в пределах одного оборота и независимо от их числа, температурную компенсацию функциональной зависимости, позволяет упростить аппаратную реализацию имеюцихся многофункциональных преобразователей. 7 ил. « СО 4 оо о оо 00 0ifi.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И4 Н 01 С 10/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4236044/24-21 (22) 11.02.87 (46) 07.12.88. Вюл. 1 45 (71) Одесский институт инженеров морского флота (72) Е.В.Гусак и В.M.Òþëåíåâ (53) 621.316.8 (088.8) (56) Мандельблат М.М. Реостатные функциональные преобразователи.

Киев, Техника, !965, с.45-47, Розенцвит Ц.П., Эйгенброт В.M.

Задающие устройства. — И., Энергия, 1971, с ° 31, рис.26. (54) ФУНКЦИОНАЛЪНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР (57) Изобретение относится к автоматическому управлению, точнее к резистивным датчикам, используемьм в системах программного и следящего регулирования. Цель изобретения— расширение области применения потенциометра. Резистивный элемент 1 потенциометра расположен с возможностью упругого контактирования с

SU, 14430 3 А1 контактным проводником (П) 2, который выполнен из биметаллической ленты. Пружины 3 обеспечивают требуемый контур П 2 для получения заданной функциональной зависимости выходного напряжения от угла поворота.

Съем напряжения осуществляется токосъемной щеткой 7, прижатой к металлическому основанию 5, электрически связанному через элементы крепленж с П 2. 3а счет изменения положения точки контактирования П 2 и резистивного элемента 1 изменяется выходное напряжение, снимаемое токосъемной щеткой 7. Конструкция обеспечивает возможность получения одной и той же g функции изменения напряжения в пределах одного оборота и независимо от их числа, температурную компенсацию функциональной зависимости, поз-воляет упростить аппаратную реализацию имеющихся многофункциональных преобразователей. 7 ил.

Зевам

1443033

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах программного и следящего регулирования, в вычислительных устройствах, используемых в авиации и на морском флоте.

Цель изобретения — расширение области применения потенциометра путем повышения точности его работы, l0 возможности получения одной и той же функции изменения напряжения в пределах одного оборота независимо от их числа, температурная кор пенсация функциональной зависимости, что позволяет упростить аппаратурную реализацию имеющихся многофункциональных преобразователей, содержащих потенциометры, и тем самым снизить их стоимость на 40-50%. 20

В области вычислительной техники применение потенциометра позволит упростить моделирование некоторых тепловых процессов и повысить точ25 ность обработки .информации, что и определяет технико-экономическую эффективность от использования изобретения.

На фиг.1 представлена конструктивная схема потенциометра; на фиг.2 — схема одного из подпружинивающих узлов; на фиг.3 — разрез

А-А на фиг.2; на фиг.4 — графики, показывающие изменение воспроизводимой на выходе потенциометра функ- 35 ции при разных установившихся значениях температуры окружающей средьц на фиг.5 — график периодически повторяющейся на выходе потенциометра функции при постоянной температуре 40 окружающей среды; на фиг.б — график изменения функции на выходе потенциометра при непрерывном изменении температуры окружающей среды; на фиг. 7 — график изменения функцио- 45 нальной зависимости на выходе потенциометра при одной и той же температуре окружающей среды, но при разных настройках степени сжатия пружин отдельных подпружинивающих узлов.

Потенциометр содержит металлопленочный резистор 1,являющийся линейным резистивным элементом, выполненный нанесением пленочного резистивного слоя на керамическое основание.

Резистор 1 упруго прижат к замкнутому контуру контактного проводника

2 из биметаллической ленты, который в исходном состоянии уложен без зазора между секциями цилиндрических пружин 3 подпружинивающих узлов (не обозначены) . Каждая пружина одним из концов закреплена регулировочным винтом 4 на плоском поворотном металлическом основании 5, выполненном в виде диска, а другим концом упирается в разделительный упор 6, закрепленный в радиально расположенном прямоугольном пазу (не обозначен) на основании 5. Съем тока от движка потенциометра, роль которого играет замкнутый контактный проводник 2, осуществляется токосъемной щеткой

7, прижатой к основанию 5, с которым непосредственно гальванически контактирует замкнутый контур.

Потенциометр работает следующим образом.

При вращении основания происходит перемещение верхней кромки замкнутого контура вдоль прикатого к ней металлопленочного резистора 1, к которому подведено напряжение. При неизменной температуре окружающей среды форма контура проводника 2, соответствующая заданной функции, не меняется, и на выходе с помощью токосъемной щетки 7 снимается выходное напряжение, меняющееся в соответствии с заданной функциональной зависимостью от угла поворота диска (фиг.4, кривая 8).

В случае непрерывного вращения диска на выходе получают периодически повторяющуюся непрерывную функцию (фиг.5).

При новом фиксированном значении температуры окружающей среды замкнутый контур биметаллического контактного проводника изменит свою первоначальную форму, и на выходе потенциометра получают новую функциональную зависимость (фиг.4, кривые 9 и

10) .

Если температура окружающей среды непрерывно меняется и диск постоянно вращается, на выходе потенциометра получают непрерывно изменяющуюся функциональную зависимость (фиг.б).

Замкнутый контур контактного проводника 2, изогнутый по форме, соответствующей требуемой функциональной зависимости, уложен между секциями цилиндрических пружин 3 таким обра-, зом, чтобы в исходном состоянии на

1443033, контактный проводник 2 со стороны пружин 3 не действовали радиальные силы. 3TQ достигается эа счет изменения начального положения каждой секции пружин 3 при помощи регулировочных винтов 4 и упоров 6.

При изменении под действием температуры формы контура контактного проводника 2 в пружинах 3 возникают радиально направленные силы, стремящиеся восстановить исходную форму контура 2. Благодаря этому при возврате температуры к исходному значению контур также восстанавливает свою 15 исходную форму. При возникновении остаточных деформаций контура контактного проводника 2 в процессе экс1 плуатации корректировка его формы, а следовательно, и воспроизводимой функциональной зависимости осуществляется за счет изменения степени сжатия пружин 3 при помощи регулировочных винтов 4.

Корректировка характера изменения 25 формы замкнутого контура контактного проводника 2 под воздействием изменяющейся температуры окружающей среды производится за счет изменения степени сжатия отдельных пар секций пру- gp жин 3 при помощи регулировочных винтов 4. При этом упоры 6 могут оставаться на месте либо, перемещаясь вдоль радиальных пазов на поворотHoM ppicKe 5, закрепляться HB HQBblx местах. Такая корректировка приводит к изменению характера функци- ональной зависимости на выходе потенциометра по сравнению с той, которая была до корректировки при той же температуре окружающей среды (фиг.7, кривые 11, 12).

Наличие переставляемых упоров

6 и регулировочных винтов 4 позволяет производить корректировку формы замкнутого контура контактного проводника 2 в процессе настройки и эксплуатации потенциометра и тем самым повысить точность его работы.

Формула изобретения

Функциональный поте нциометр, содержащий подпружиненный относительно корпуса линейный резистивный элемент, узел токосъема, расположенный с возможностью постоянного контакта с резистивным элементом посредством контактного проводника, закрепленного на металлическом основании, снабженном осью вращения и токосъемной щеткой, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, металлическое основание выполнено в виде диска, контактный проводник — в виде элемента кольцеобразной формы из биметаллической ленты, расположенного соосно с основанием, при этом металлическое основание снабжено подпружинивающими узлами, симметрично и радиально расположенными по его периметру с возможностью взаимодействия с контактным проводником для изменения его конфигурации.

1443033 юо z+o зоо

У200 eoPopuma, spaÐ

Фиг. Ф

1443033

90 180 270 ИО 150 540 ИО 720 гоп иодорота, граЯ

90 180 220 566 ФЯ7 540 И7 780

Уип no6opoma, еРад

1443033

90 2Ю Яд х®

Угу псбю ста, град

Составитель Ю.Волков

Редактор А.Шандор

Техред А. Кравчук Корректор JI.Патай

Заказ 6389/48

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4