Потенциометр
Иллюстрации
Реферат
№ 79626
Класс 21с, 54„
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
П. Ф. Коваленко
ПОТЕНЦИОМЕТР
Заявлено 26 гиоля 1948 г. за М 382053 в Гостехник СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретс|и|й» . Ь 3 за 1950 г.
Описываемое изобретение имеет в виду осуществление омического си-косипусного потенциометра с равномерно намотанным на прямоугольную пластину проволочным сопротивлением, съем напряжения у которого производится при помощи двух диаметрально расположенных и вращающихся по кругу скользящих контактов.
Известны такого рода электрические синусные потенциометры, выполненные в виде прямоугольной пластины с намотанной проволокой большого сопротивления и контактами, скользящими по поверхности пластины, по кругу, центр которого совпадает с центром пластины.
Подобные устройства обладают недостатком, заключающимся в отклонениях от синусоидального закона изменения напряжений, а также в невозможности получения нулевого напряжения при положении щеток вдоль направления намотки потенциометра, так как между щетками всегда остается включенным участок проводника потенциометра, а на нем имеется падение напряжения.
В описываемом изобретении этот недостаток устранен благодаря тому, что намотка проволоки на основание потенциометра производится в разных направлениях по обе стороны от вертикальной оси потенциометра.
На фиг. 1 представлен эскиз конструкции потенциометра согласно изобретению, а на фиг. 2 — эскиз обмотки потенциометра (в двух проекциях), на котором указаны направления токов в обмотке.
На,плоском прямоугольном основании 1 намотана виток к витку высокоомная проволока. Намотка выполнена следующим образом: если считать за начало намотки отвод от потенпиометра со знаком плюс (фиг. 1), то от начала до вертикальной оси У вЂ” У намотка производится по часовой (или против часовой) стрелке, а от вертикальной оси — У до отвода со знаком минус — против часовой (или по часовой) стрелке, если смотреть с торца потенциометра вдоль линии Х вЂ” Х. № 79626
Благодаря принятому способу намотки потенциометра центральный виток проволоки имеет петлю а †6 в на лицевой стороне потенциометра (фиг. 2).
На фиг. 2 стрелками показано направление тока i в проволоке в плоскости чертежа. Поставленные в сечении проволоки точки и кресты показывают направление тока в проводнике соответственно из под плоскости и под плоскость чертежа.
Проволока зачищается от изоляции по окружности скольжения токосъемных контактов — щеток 2 и 8. Такая намотка проволоки при наличии двух щеток обеспечивает получение синусно-косинусной зависимости снимаемого контактами напряжения от угла и поворота контактов. Для доказательства сказанного, повернем щетки 2 и 8„которые сидят на одной оси, вокруг центра О на угол а от нулевого поло>кения (которое для получения синусной зависимости совпадает с осью У вЂ” У).
Далее определим, чему будет равно напряжение между одной щеткэй и искусственной нулевой точкой (на фиг. 1 не показана). При намотке проволоки на прямоугольное основание ряд к ряду создается равномерный перепад напряжения по длине (от витка к витку) вдоль линии
Х вЂ” Х, или другой параллельной ей линии.
При съеме напряжения при помощи скользящего контакта в направлении, не параллельном оси Х вЂ” Л, равномерность нарушается, т. к. в этом случае изменение длины проволоки, с которой снимается напряжение, происходит не только на целые витки, но и части их.
Для одной щетки, при повороте ее на угол а (фиг. 1), снимаемое напряжение будет равняться где —" — перепад напряжения на единицу длины, а
2r
rsinu — длина, с которой снимается напряжение с учетом только целого числа витков.
Выведенная зависимость не учитывает вертикальное смещение скользящего контакта от оси Х вЂ” Х, которое в нашем случае равно
r cosa.
Если полное сопротивление потенциометра обозначить через К, а приложенное к нему напряжение через U,, то получим, что напряжение. ошибки будет
U„„ — r cos, R
Знак ошибки будет переменный. При нахождении щетки в верхней части окружности (от оси Х вЂ” Х) знак ошибки будет плюс, а при нахождении в нижней части полуокружности — минус.
На основе такого рассуждения, для щетки 8 имеем напряжение, рав. ное
U = —" r sin х+ —" r cos я = — sin x+ — r cos г..
U, U U(> . U«) х! )г R 2 R
По аналогии для щетки 2 будем иметь: № 79626
Напряжение между двумя скользящими контактами будет равняться сумме, т. е. U,+ U, = Uosiila.
В описываемой конструкции удастся получить нулевое напряжение при нахождении щеток на вертикальной оси У вЂ” V.
При отсутствии щеток на вертикальной оси У вЂ” У, ток .проходит по средней петле (фиг. 2) от точки а к точке б, а затем в обратном направлении к точке в, и затем уходит под плоскость чертежа.
При вертикальном положении щеток 2 и 3 на оси У вЂ” У щетка 2 шунтирует петлю. Ток не будет проходить по петле а — б — в, а следовательно, не будет и падения напряжения между щетками 2 и 3.
Предмет изобретения
Потенциометр с проволокой, намотанной на плоском прямоугольном основании, и двумя перемещающимися по окружности подвижными контактами, предназначенный для получения напряжения, изменяющегося по закону синуса, отличающийся тем, что, с целью исключения отклонений от синусоидального закона изменения напряжения и возможности получения нулевого напряжения, намотка проволоки на основание выполнена по обе стороны от вертикальной оси в разных направлениях и при вертикальном положении щеток смежные витки закорачиваются щеткой. № 79626
Редактор Н. Н. Дубровин Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Г. Е. Опарин»
Формат бум. 70 Х 108 /1в Объем 0,35 изд. л.
Тираж 200 Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр. пр, Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2.