Многооборотный потенциометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 111) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ельнию скважи ьство СССР/14, 1980. тво СССРО/24, 1983 Авторское свидетельс 270806, кл, Н 01 С 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научноский институт по креплбуровым растворам(57) Изобретение служит для повышения точности работы потенциометрапутем контролируемого перемещениятокосъемного элемента. Винтовой канал 4, образованный корпусом 1 идиэлектрическим основанием 2, заполнен ферромагнитной диэлектрическойжидкостью (ФМДЖ) 7, При вращении вала 9 постоянный магнит (М) 10, перемещаясь, оказывает влияние толькона ФМДЖ 7. Под действием магнитного1339 бб поля ФМДЖ 7 меняет свои реологические свойства. Капля (К) 8, например, ртути всплывает и находится над зоной уплотнения ФМДЖ 7. Вал 9 с М 10 глубже входит в корпус 1, чем основание 2, .например, на величину винтового углубления 3, Это обеспечивает условия для страгивания К 8 и не позволяет ей проскочить полосу максимальной напряженности магнитного поля,В зависимости от. направления вращения вала 9 посредством зоны повышенной плотности ФМЦЖ 7, поддерживающейК 8 в плавающем состоянии, последняябудет либо подниматься вверх по винтовому каналу 4, либо опускатьсявниз, Перемещаясь, К 8 коммутируетнизкосъемный привод 5 и проволочныйрезистивный элемент б, проложенныев винтовом канале 4, 5 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к многооборотным потенциометрам, широко используемым в устройствах автоматики и измерительной техники в качестве делителя напряжения и чувствительного элемента.Цель изобретения - повышение точности в работе потенциометра путем контролируемого перемещения токосъемного элемента, выполненного в виде капли электропроводной жидкости, от воздействия локального магнитного поля, что обеспечивает однозначное соответствие между изменением положения локального магнитного поля и капли электропроводной жидкости.На фиг.1 представлен предлагаемый многооборотный потенциометр, перед 20 последней стадией сборки; на фиг,2 - потенциометр в сборе; на фиг.З - сечение А-А на фиг,1; на фиг,4 - спиральный канал с жидкостями и расположением резистивного элемента; на 25 фиг.5 - варианты включения потенциометра в электрическую схему.Многооборотный потенциометр (фиг.1 и 2) состоит из полого диэлектрического корпуса 1 с плотно запрессованЗО ным в него цилиндрическим диэлектрическим основанием 2, на боковой поверхности которого нарезано винтовое углубление 3, имеющее в сечении форму трапеции и образующее с внутрен ней поверхностью корпуса 1 винтовой канал 4. По нижнему краю винтового углубления 3 проложен низкоомный провод 5, например, из меди или серебра, а по второму нижнему углу про" ложен проволочный резистивный элемент б, выполненный из высокоомного материала, например нихрома, и расположенный эквидистантно низкоомному проводу 5, Винтовой канал 4 заполнен ферромагнитной диэлектрической (ФМДЖ) жидкостью 7, в которой расположена капля 8 электропроводной жидкости, являющейся токосъемным контактом (не обозначен). Использованы проволочный элемент 6 и провод 5 без изоляции.ФМЦЖ приготавливается на основе жидких углеводородов, например керосина, трансформаторного масла и дру - гих, с добавлением и многократным перемешиванием мелкодисперсных окислов железа. Соосно основанию 2 расположен вал 9 с сегментно (в виде шпонки) расположенным на нем постоянным магнитом 10 с радиальным расположением полюсов (фиг.З).В верхнюю и нижнюю часть корпуса 1 плотно запрессованы крышка 11 и днище 12, позволяющие вращаться валу 9 с магнитом 10 и герметично закрывающие винтовой канал 4 сверху и снизу, при этом в днище 12 выполнено углубление 13, в которое утоплен конец вала 9. Концы провода 5 и элемент б выведены на выводы (не показаны) клеммных колодок 14, расположенных на крышке 11 и днище 12,Для обеспечения работы потенциометра корпус 1, вал 9, крышка 11 и основание 2 выполнены из немагнитного материала. Сборка потенциометра ясна из фиг.1.Многооборотный потенциометр (фиг.2) работает следующим образом.С помощью выводов на клеммной колодке 14 потенциометр включен в электрическую схему по одному из двух вариантов, показанных на фиг.5. При вращении вала 9 постоянный магнит 1 О5 перемещается по окружности и оказывает действие магнитным полем только на ФЩЖ 7, так как все элементы потенциометра выполнены из немагнитного материала, ФМДЖ под действием магнитного поля меняет свои реологические свойства - плотность ее резко возрастает в зоне его действия, причем плотность ФМДЖ 7 при соответст вующем подборе постоянного магнита может увеличиться настолько, что находящаяся в нижней крайней точке замкнутого винтового канала 4 капля 8 электропроводной жидкости, например ртути, всплывает и находится над зоной уплотнения ФКЖ 7. Для обеспечения нормального сдвига капли 8 ртути с крайнего нижнего положения необходимо предусмотреть следующую 25 конструктивную особенность: вал 9 с постоянным магнитом 10 должен глубже входить в корпус 1, чем основание 2, например, на величину шага винтового углубления. Поэтому в днище 12 сдела но углубление 13, в котором утоплен конец постоянного магнита 10. Это обеспечивает удовлетворительные условия для страгивания капли ртути и не позволяет ей проскочить полосу макси -35 мальной напряженности магнитного поля.При вращении вала 9 с постоянным магнитом 1 О по часовой стрелке зона повышенной плотности ФМДЖ 7 перемещается вверх по винтовому каналу 4, отслеживая перемещение магнита 1 О, поддерживая каплю 8 ртути в плавающем состоянии, при этом капля 8 ртути как бы подталкивается этой уплот ненной зоной ФМДЖ 7 и совершает также движение по винтовому каналу 4. При вращении вала 9 с магнитом 10 против часовой стрелки капля 8 ртути скатывается вслед за уходящей вниз по каналу 4 уплотненной зоной ФМДЖ 7.Скатывание капли 8 ртути происходит за счет высокой ее плотности и наклонного расположения канала 4 под углом ы (фиг,4).Перемещаясь, капля 8 ртути коммутирует провод 5 и проволочный резистивный элемент 6, проложенные в винтовом канале 4.В верхней части трапециевидного винтового канала 4 происходит переток ФМДЖ 7 над каплей ртути, занимающей часть сечения канала.Размер сечения канала 4, постоянный магнит 10 с его магнитными свойствами и размер капли ртути выбираются из условия плавания коммутирующей жидкости над ФМДЖ 7 в зоне действия магнитного поля,Формула изобр етенияМногооборотный потенциометр, содержащий диэлектрический корпус с соосно размещенным внутри него цилинд,рическим диэлектрическим основанием с винтовым углублением на его боковой поверхности, образующим с диэлектрическим корпусом герметичный винтовой канал, в котором расположен проволочный резистивный элемент, токосъемный элемент в виде капли электропроводной жидкости, расположенной с возможностью одновременного взаимодействия с резистивным элементом и токосъемной шиной, и вал с размещенным на нем узлом вращения токосъемного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности, вал соосно расположен в цилиндрическом диэлектрическом основании, узел вращения токосъемного элемента выполнен в виде постоянного магнита, выполненного в виде шпонки на валу с длиной не менее высоты цилиндрического диэлектрического основания, герметичный винтовой канал заполнен ферромагнитной диэлектрической жидкостью, плотность которой не превьппает плотность электропроводной жидкости токосъемного элемента, причем нижний конец постоянного магнита выступает за торец цилиндрического диэлектрического основания не менее чем на величину шага винтового углубления.1339 б 68 Составитель 1 О.ВолковТехред М,Дидык Корректор М.Пожо Редактор Н.Л о Заказ 423 ираж б 9 4/ водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн П ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш