Декадный потенциометр
Иллюстрации
Реферат
Хо 677О7
Класс 21с, 54,, 21е, 26
ccrc
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР
В. И. Шиллингер
ДЕКАДНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР
Заявлено 27 февраля 1944 г. в Наркомеудпром СССР за М 44/2б2 (333394) Опубликовано 31 декабря 1946 г.
Однако существующие типы декадных потенциометров не могут быть применены в автоматических компенсационных устройствах, так как у них при движении щеток по ламелям ряда грубых секций происходит закорачивание этих секций или обрыв в цепи потенциометра;
Б автоматических компенсацион ных устройствах потенциометр (де,литель напряжвния) является одним из основных элементов, а в электрических счетно-решающих приборах потенциометр применяется в каче стве основного счетно-решающего механизма.
В настоящее время в автоматических KQMIIIeHcBIIèîííûõ устройствах необходимая точность и плавность изменения напряжения, снимаемого с потенциометра, достигается применением многоламельных потенциометро в. Распространенные в измерительной технике декадные потенциометры, по сравнению с равноценными по точности многоламельными, значительно менее трудоемки в изготовлении, могут быть выполне.ны меньших габаритов, не требуют сложной корректировки сопротивлений, позволяют лепко переходить на различные пределы работы, могут быть выполнены с бесконечным вращением. точно так же при движении щетки по ламелям ряда точных секций в момент перехода ее .с последней ламели на первую закорачиваются все секции точного ряда или происходит разрыв цепи,потенциометра. Таким образом нарушается основное требование, предъявляемое к,потвнцио метрам для автоматических устройств, а именно: при равномерном вращении приводного валика потенциометра напряжение, снимаемое с него, должно изменяться плавно (в пределах заданной точности).
Предлагаемый декадный потек циометр обеспечивает плавное изменение снимаемого с него напряжения.
Он выполняется по типу потенциометра Томсона-Варлея, в когором применены два переключателя для грубой и точной регулировки, соединенных таким образом, что секции сопротивления, служащего для точной регулировки,, поочередно подключаются параллельно каждой из секций сопротивления грубой регулировки. Согласно изобретению, с целью обеспечения плавной регулировки пере1ключатель секций сопротивления грубой регулировки выполнен в виде двойного переключателя с двумя рядами ламелей, соединенных с сопротивлением (так, «¹" б7707 что к контактам первого ряда присоединены все начала нечетных и концы четных секций сопротивления, ко второму же, наоборот, начала четных и концы нечетных) и с двумя изолированными друг от друга контактными рычагами, жестко связанными между собой и производящими при своем перемещении поочередное переключение секций сопротивления через одну ламель.
Переключатель секций сопротивле ния точной регулировки выполняется с двойным количеством ламелей в ряду, а секции сопротивления приключаются к ламелям одной половины ряда, ламели другой половины которого соединяются с ламелями первой половины ряда таким образом, чтобы при повороте контактно го рычага переключение секций сопротивления точной регулировками происходило сначала в одном, а за тем — вторично — в обратном порядке.
Изложенное поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показан известный потенциометр Томсон-Варлея, а на фиг. 2 и 3 — соответственно грубая и точная системы предлагаемого потенциометра.
Известный потенциометр ТомсонаВарлея состоит из ряда А грубых секций Р, по ламелям которого могут пе ремещаться две изолированные друг от друга и жестко связанные между собой щетки 1 и II.
К щеткам ряда А грубых секций подключен ряд В точных секций
r: по ламелям этого ряда может перемещаться щетка IП. Падение напряжения между точками P u
М, т. е. напряжение U., снимаемое с потенциометра, складывается из двух напряжений: напряжения между точками P u F и между точками I и М.
Выбор количества секций грубого и точного, рядов определяется требуемой от потенциометра точностью.
Произведение числа (и — 1) секций грубого ряда на количество m ламелей точного ряда, т. е. (и — 1)m, определяет, на сколько частей разбивается приложенное к потенциометру напряжение U, (что соответствует количеству ламелей при вы. полнении потенциометров многоламельными).
Для постепенного увеличения наппяжения U в потенциометре
Томсона-Варлея нужно перемещать щетки в следующем порядке: первоначально щетки 1 и П устанавливаются на 1-й и 2-й ламелях ряда А, шетка IП перемещается с ламели
1-й ряда В точных секций на 2-ю ламель, затем 3-ю и т. д. до последней ламели m: далее щетки 1 и
II переставляются на 2-ю и 3-ю ламели ряда А грубых секций, а щетка
IП устанавливается вновь на 1-ю ламель ряда В точных секций и затем перемещается поочередно до последней ла мели и т. д.
Ясно, что при перестановке щеток
1 и П, а также при перемещении щетки П1 с последней ламели на первую происходит закорачивание грубых секций (если щетка может перекрывать две соседние ламели) или разрыв электрической цен и потенциометра (если ширина щетки меньше расстояния между ламелями). Тем самым нарушается плавность изменения снимаемого напряжения U,„, что:недопустимо,в автоматических компенсационных усгройствах.
Для получения плавного изменения снимаемого напряжением U., следует производить перемещение щеток в следующем порядке: при положении щетки IП на последней ламели ш щетку I ряда А грубых секций нужно разъединить со 2-й ламелью (фиг. 1) и переставить на
4-ю ламель. Если при этом соп ротивление ряда точных секций подобрать с так им расчетом, чтобы погрешность от шунтирования им груоой секции была меньше погрешности, определяющейся секционирова нием потенциометра, то при перестановке щетки 1 напряжение, снимаемое с ламели m, будет меняться в допустимых пределах. Для дальнейшего увеличения напряжения U нужно перемещать щетку III от последней лаМели m к первой
1, затем переставить щетку 11 на
5-ю ламель и щетку ПI передвигать от ламели 1 к ламели т и т. д. Для уменьшения напряжения. № 67707
U» движение щеток производится в обратном порядке Таким образом, щетка 1 должна двигаться поочеред но со щеткой П через ламель, т. е. щетка П будет находиться только на нечетных ламелях ряда грубых секций, а щетка I — на четных.
Согласно изобретению, поочередное движение щеток ряда А грубых секций осуществляется расположением ламелей в двух рядах (фиг. 2), в одном,из которых расположены четные ламели, а в другом — нечетные ламели. Две изолированные друг от друга и жестко связанные между собой щетки (контактные рычаги) контактируют каждая с одним из рядов. Щетки смещаются по отношению друг к другу на величину, равную половине расстояния между центрами ламелей. При перемещении щеток на величину, равную половине расстоя ния между центрами ламелей (угол х ), щетки будут поочередно передвигаться с ламели на ламель (щетки не должны перекрывать две соседние ламели), а это будет соответствовать поочередному перемещению щеток через ламель в схеме фиг. 1.
Чтобы получить непрерывное вращение в одну сторону щетки ПI ряда В точных секций, последний выполняется так, как это изображе но на фиг. 3. При вращении щетки ПI от ламели, соединенной с началом пер вой секции, до ламели, соединен ной с концом последней секции, секции набираются в одну сторону, а при дальнейшем движениями щетки в том же направлении секции набираются в обратном порядке.
Щетки ряда грубых секций и щетка ряда точных секций механически связываются так, чтобы поочередный переход щеток I и П с ламели на ламель происходил при голожении щетки III на 1-й ламели (ламель, соединенная с началом первой секции) и последней ламели (ламель, соединенная с концом последней секции), при этом всегда в одной и той же последовательности. Это может быть конструктивно осуществлено различными способами так, возможно расположить ламели ряда трубых секций по спирали с передаточным отношением между щетка ми I, П и Ш, равным 1: 1.
Сопротивление точных секций выбирается по допустимой .погрешности от шунтирования грубой секции рядом точных секций.
Если имеется (n — 1) грубых секций и (т — 1) точных секций, то сопротивление точной секции определяется из соотношения:
R (m — 1) (и — 1) î oлон
У (B j б aon) где: R — сопротивление грубой c< êции в омах, r — сопротивление точной секции в омах, о.„„— допустимая погрешность в изменении напряжения U» от шука ц» тирования, т. е. > ", где U,— подо веденное к потенциометру напряжение.
Предлагаемый декадный потенциометр может быть применен:
1. В электрических счетно-решающих приборах в качестве множительного механизма; как задающий элемент в схемах ввода электрической величины; в схемах электрической отработки (следящие системы); в качестве контроллера в полуавтоматических приводах.
2. В качестве делителя напряжения в промышленных автоматиче ских потенциометрах.
3. При конструктивном выполнении с непрерывным вращением, как генератор пилообразного напряжения (например для динамического компенсатора).
4. В электроизмерительной технике, для удобства работы, как делитель напряжения в технических потенциометрах.
Предмет изобретения
1. Декадный потенциометр типа
Томсона- Варлея, в котором применены два переключателя для грубой и точной регулировки, соединенных таким образом, что секции сопроМ 67707
Фиг. 1 тивления, служащего для точной регулировки, поочередно подключаются параллельно каждой из секций сопротивления грубой регулировки, отли ч аю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения плавной регулировки, переключатель секций сопро тивления грубой регулировки выпол нен в виде двойного переключателя с двумя рядами ламелей, соединенных с сопротивлением так, что к контактам одного ряда лрисоединены все начала нечетных и концы четных секций сопротивления, ко второму же, наоборот, начала чет ных и концы нечетных, и с двумя изолированным и друг от друга контактными рычагами, жестко связан ными между собой и производящими при своем перемещении поочередное переключение секций сопротивления через одну ламель.
2. Форма выполнения потенциометра по п. 1, отличающаяся тем, что переключатель секций сопротивления точной регулировки вы полнея с двойным количеством ламелей в ряду, а секции сопротивления приключены к ламелям одной половины ряда, ламели другой половины которого соединены с ламелями первой половины ряда таким образом, чтобы при повороте контактного рычага переключение секций сопротивления точной регул .. ровки происходило сначала в одном, а затем †вторично в обратном порядке. № 67707
Фиг. 2
Фиг. 3
Отв, редактор А, Н. Панасенко. Теки. редактор .Л. М. Уша.
Л24870 Подписано к печати 15/I 1949 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 2!86
Тип, «Московский печатник».