Имитатор потенциометрического преобразователя

Имитатор потенциометрического преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной , технике, где потенциометрические преобраз-ователи широко применяются в электрических схемах, и может быть использовано в устройствах для преобразования перемещений чувствительных элементов датчиков в электрический сигнал. Цель изобретения - расширение области применения переменных резисторов для градуировки - достигается путем обеспечения ciiMMeTpHw- ной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки , что позволяет исключить использование громоздкого и дорогостоящего оборудования-при градуировке измерительных и регистрирующих комплексов, содержащих потенциометрические датчики , в том числе со средней точкой, и значительно упростить процесс регулировки . Предложенное устройство позволяет имитировать при градуировкедатчики имеющие потенциометрические преобразователи как со средней точкой, так и без нее. Применение в устройстве резистивного элемента большого диаметра и с высокой электрической разрешающей способностью позволяет существенно уменьшить погрешности датчика. 6 ил,; а о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н 01 С 10/10

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4145206/24-21 (22) 10.07.86 (46) 15.02.89. Бюл. Р 6 (72) Б.Ш. Шефтель (53) 621.316.8 (088.8) (56) Четвертков И.И и др. Элементы радиоэлектронной аппаратуры. Советское радио, 1978, вып. 38, с. 18, (54) ИМИТАТОР ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, где потенциометрические преобразователи широко применяются в электрических схемах, и может быть использовано в устройствах для преобразования перемещений чувствительных элементов датчиков в электрический сигнал. Цель изобретения— расширение области применения переменных резисторов для градуировки — дос1

Изобретение относится к измерительной технике, где .потенциометрические преобразователи (переменные резисторы) широко применяются в элек-, трических схемах, используемых для преобразования перемещений чувствительных элементов датчиков в электрический сигнал.

При эксплуатации измерительных и регистрирующих комплексов требуется снятие их градуировочных характеристик. Для градуировок обычно используются установки и стенды, создающие воздействие измеряемого физического параметра на чувствительные элементы датчиков. Эти сложные в эксплуатации

„„SU„„1458894 д1 тигается путем обеспечения симметричной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, что позволяет исключить использование громоздкого и дорогостоящего оборудования при градуировке измерительных и регистрирующих комплексов, содержащих потенциометрические датчики, в том числе со средней точкой, и значительно упростить процесс регулировки. Предложенное устройство позволяет имитировать при градуировке датчики имеющие потенциометричес/ кие преобразователи как со средней точкой, так и без нее. Применение в устройстве резистивного элемента большого диаметра и с высокой электрической разрешающей способностью позволяет существенно уменьшить погрешности датчика. 6 ил.

2 СЛ и трудоемкие в изготовлении устрой- (О ства могут не понадобиться, если про- рр водить градуировку при помощи имита- р тора, воспроизводящего указанные в паспорте или в формуляре датчика градуировочные данные его преобразователя. Для датчиков с потенциометрическими преобразователями перемещений в электрический сигнал градуировочными данными являются: полное сопротивление потенциометра, половина полного сопротивления (при наличии средней точки) и промежуточные значения сопротивлений, соответствующие заданным значениям измеряемого параметра.

1458894

Цель изобретения — расширение области применения переменных резисторов для градуировки путем обеспечения симметричной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, что позволяет исключить использование громоздкого и до- . рогостоящего оборудования при градуировке измерительных и регистрирующих 1р комплексов, содержащих потенциометрические датчики, в том числе со средней точкой, и значительно упростить процесс градуировки.

На фиг.1-6 показана конструкция 15 предлагаемого имитатора потенциометрического преобразователя.

Он состоит из следующих основных элементов, связанных с плоским круглым основанием 1: кольцевого резис- 2р тивного элемента 2, приклеенного к обойме 3, внутри которой установлен вкладыш 4, обе детали прикреплены винтами к плите 5, первой колонки 6 с фланцем, первой и второй, идентич- 26 ными по параметрам зубчатого зацепления, шестернями 7 и 8, диском 9,круглой рукояткой 10 разрезным пружинным кольцом 11 и установленными между деталями прокладками 12 из антифрик- 3р ционного материала (например, фторопласта), второй колонки 13 с фланцем со свободно посаженными на нее втулкой 14, блоком 15 из двух шестерен, круглой рукояткой 16 и разрезным пружинным кольцом, блок 15 шестерен включает жестко связанные верхнюю и

° нижнюю шестери, идентичные по параметрам зубчатого зацепления, третьей колонки 17 с фланцем со свободно по- 4р саженными на нее прокладкой 18, промежуточной шестерней 19 и разрезным пружинным кольцом, внутренней стойки

20 с установленными на ней плоскими пружинами с контактными элементами 21-23, консольными плоскими пружинами 24, 25 и промежуточными втулками 26-30 из пластмассы, а также шай- 1 бой 31, прижатыми осевым винтом 32, с надетой на него пластмассовой трубкой 33, боковой стойки 34, на которой закреплены винтом концы консольных плоских пружин 24 и 25 при помощи втулок 35 и 36, токосъемника 37 средней точки потенциометра,кольцевой шкалы 38, проградуированной в градусах или в единицах электрического сопротивления и зафиксированной штифтами.

Плита 5, колонки 6, 13, 17, стойки 20, 34 и шкала 38 крепятся к плоскому круглому основанию 1 винтами.

К обращенным друг к другу торцам соосных шестерен 7 и 8 и на внутреннем торце диска 9 прикреплены токосъемные пластины 39-41 через изоляционные прокладки 42-44. Все укаэанные пластины имеют радиальные выступы, изогнутые перпендикулярно основа" нию. Радиальные выступы кольцевых пластин 39.и 41, шестерни 7 и диска 9 соответственно заканчиваются участками, параллельными основанию на уровне кольцевой шкалы 38 с нанесенными на них радиальньвчи рисками. К участкам радиальных выступов, перпендикулярных основанию, прикреплены токосъемники резистора. Каждый из этих токосъемников состоит из контактной проволоки 45, упругой пластины 46 и держателя 47,,который крепится винтом к вертихальному участку радиальных выступов. Держатель 47 охватывает вертикальный участок радиальных выступов боковыми выступами, имеющими наклонные стенки, что исключает люфт в креплении, благодаря заклинивающему эффекту, Контактные проволоки токосъемников, связанных с пластинами шестерен 7 и 8, находятся в общей плоскости вращения, касаясь резистивного элемента по его верхнему краю, и отогнуты в разные стороны от токосъемника 37. Проволока токосъемника связанного с токосъемной пластиной 41 диска 9 касается середы ны резистивного элемента. В связи с тем, что радиальный выступ пластины диска 9 расположен на большем расстоянии от оси вращения, чем радиальные выступы пластин шестерен 7 и 8, угол поворота диска 9 не зависит от положения радиальных выступов пластин шестерен 7 и 8.

Контакт токосъемника 37 средней точки образован контактной проволокой 48, касающейся кольцевого резистивного элемента 2 по его краю, бли-. жайшему к основанию 1. Эта контактная проволока припаяна к плоской пружине 49, которая при помощи нласт. массовой колодки 50 крепится к основанию винтами через изоляционную прокладку 51. Крепежное соединение имеет повышенные радиальные зазоры, в пределах которых осуществляется

1458894 регулировка положения средней точки при регулировке имитатора.

Концы консольных плоских пружин 24 и 25 прижаты к фаске диска 9 и к наклонной поверхности канавки, сфор мированной на торце шестерни 8 соответственно.

На ободе вкладыша 4 благодаря разрезам по окружности и параллельно 1р оси образованы упругие ответвления, которые притормаживают вращение шестерни 7. Ступицы рукояток 10 и 16 связаны торцовыми зубчатыми соединениями соответственно со ступицами 15 диска 9 и блока 15 шестерен. Таким же соединением связан блок 15 шестерен своим противоположным торцом с втулкой 14. Фланец втулки 14 имеет выступ, ограничивающий угол поворота 2р шестерни 15 благодаря его упору в штифт 52, что исключает соприкосновение радиальных выступов пластин шестерен 7 и 8. Осевой упор диска 9 в буртик. на колонке 6 исключает воз- 25 можность передачи вращения диска на шестерню 8.

Указанные узлы имитатора заключены в цилиндрический кожух 53 из прозрачной пластмассы, прикрепленный к осно- Зр ванию 1. Снаружи над кожухом расположены только рукоятки 10 и 16.

Работа с потенциометрическим преобразователем проводится в такой последовательности.

Приведение градуировочных данных датчика, зафиксированных в паспорте или формуляре, к показаниям но шкале имитатора. При отключенном питании 4р подключают внешний прибор для измерения полного сопротивления потенциометра. Вращая рукоятку 16, устанавливают по прибору величину полного сопротивления К„и фиксируют соот- 45 ветствующее показание по шкале 38.Верхняя шестерня блока 15 приводит во вращение шестерню 8, а нижняя 1пестерня через промежуточную шестерню

19 вращает шестерню 7 в направлении, Бр противоположном вращению шестерни 8.

Связанные с шестернями 7 и 8 токосъемники перемещаются по окружности навстречу друг другу или в противоположные стороны на одинаковые углы, поэтому положение средней точки,соответствующее 0,5 К„, не изменяется.

Предельные максимальное и минимальное значения К„ограничиваются упором выступа на фланце втулки 14 в штифт 52.

Подключают внешний прибор на измерение переменного сопротивления Rz.

Вращая рукоятку 10, устанавливают по прибору величину R и фиксируют соответствующее показание по шкале

38. По этим данным составляется градуировочная таблица имитатора для, данного датчика с показаниями по шкале 38.

Для исключения влияния на показания по шкале 38 зазоров в зацеплении шестерен и деформации элементов токосъемников точная установка требуемого показания R„ и R по прибору производится конечным вращением рукоятки в одном направлении, например по часовой стрелке, независимо от направления вращения предварительной установки. Эта правило сохраняется и при последующих градуировках по показаниям шкалы.

При имитации преобразователя датчика без средней точки начальное положение указателя R диска может находиться вблизи указателя R„ шестерни 7. При наличии средней точки на имитируемом преобразователе датчика начальное положение указателя R находится в зоне средних показаний по шкале, когда проволоки токосъемников 37 средней точки и связанного с диском 9 (пластиной 41) контактируют на общем витке реэистивного элемента 2.

Проведение градуировок. Отключается внешний прибор. Имитатор подключается в измерительную цепь вместо датчика. Вращением рукоятки 16 устанавливается по кольцевой шкале 38 показание, соответствующее сопротивлению К„ . Вращением рукоятки 10 устанавливается по кольцевой шкале 38 показание, соответствующее R Включается питание и производится измерение или запись градуировочных ступеней.

Установленные рукоятками положения токосъемников сохраняются благодаря моментам трения, действующим, на шестерню 7 от усилия упругих ответвлений на ободе вкладыша 4, на шестерню

8 от усилия консольной плоской пружины 25; на диск 9 от усилия консольной плоской пружины 24 °

Устройство позволяет имитировать

GpH градуировке датчики, имеющие по14588 тенциометрические преобраз ова тели как со средней точкой, так и без нее в широком диапазоне R Благодаря при. менению резистивного элемента боль5 шого диаметра и с высокой электрической разрешающей способностью погрешности установок R и R могут быть существенно меньшими погрешнос" ти датчика. 10

Формула из обретения

Имитатор потенциометрического преобразователя, содержащий размещенный на корпусе кольцевой проволочный резистивный элемент с отводом от средней точки, токосъемник, сна бженный ручкой привода и указателем, расположенным с возможностью отсчета показаний по кольцевой шкале, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения путем симметричной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, он снабжен двумя до- 25 полнительными токосъемниками с узлом их ручного привода, механически соединенными между собой, при,этом узел ручного привода дополнительных то94 8 косъемников выполнен в виде первой, второй и третьей колонок, закрепленных на корпусе, на первой из которых, расположенной соосно кольцевому проволочному резистивному элементу, размещены первая и вторая идентичные шестерни, расположенные с возможностью свободного вращения одной относительно другой с закрепленными и изолированными от них первой и второй токосъемными пластинами, а на второй колонке, расположенной параллельно первой, размещен блок шестерен с третьей и четвертой идентичными шестернями, причем третья шестерня расположена с воэможностью зацепления с первой шестерней, а четвертая шестерня через промежуточную шестерню, расположенную на третьей колонке, — с второй шестерней, причеМ дополнительные токосъемники расположены на радиальных выступах токосъемных пластин, один из которых выполнен с дополнительным указателем, при этом токосъемные пластины расположены с возможностью взаимодействия с подпружиненными контактными элементами.

14 58894

f a f

В-В

Составитель Ю. Волков

Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Редактор О. Спесивых

Закаэ 3 71 /54 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4