Имитатор потенциометрического преобразователя

(19) 8 4 Н 01 С 10/10 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(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 эле трический сигнал. Цель изобретения - расширение области применения переме ных резисторов для градуировки - дос 1Изобретение относится к измерительной технике, где .потенциометрические преобразователи (переменные резисторы) широко применяются в электрических 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 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 электриче ской ра зрешающей спос о био стью позволяет существенно уменьшить погрешности датчика. 6 ил. и трудоемкие в изготовлении устроиства могут не понадобиться, если проводить градуировку при помощи имитатора, воспроизводящего указанные впаспорте или в формуляре датчика градуировочные данные его преобразователя. Для датчиков с потенциометрическими преобразователями перемещений в электрический сигнал градуировочными данными являются: полное сопротивление потенциометра, половинаполного сопротивления (при наличиисредней точки) и промежуточные значения сопротивлений, соответствующиезаданным значениям измеряемого параметра.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 10 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 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 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 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 1 с фланцем со свободно по 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 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 токо- съемные 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 радиальньви 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 8.3Контакт 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 осуществляетсярегулировка положения средней точкипри регулировке имитатора,Концы консольных плоских пружин 24и 25 прижаты к фаске диска 9 и кнаклонной поверхности канавки, сфор"мированной на торце шестерни 8 соответственно,На ободе вкладыша 4 благодаря разрезам по окружности и параллельно 1 Ооси образованы упругие ответвления,которые притормаживают вращение шестерни 7. Ступицы рукояток 10 и 16связаны торцовыми зубчатыми соединениями соответственно со ступицами 15диска 9 и блока 15 шестерен. Такимже соединением связан блок 15 шестерен своим противоположным торцом свтулкой 14. Фланец втулки 14 имеетвыступ, ограничивающий угол поворота 20шестерни 15 благодаря его упору вштифт 52, что исключает соприкосновение радиальных выступов пластиншестерен 7 и 8. Осевой упор диска 9в буртик. на колонке 6 исключает возможность передачи вращения диска нашестерню 8.Указанные узлы имитатора заключеныв цилиндрический кожух 53 из прозрачной пластмассы, прикрепленный к осно- З 0ванию 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 40 подключают внешний прибор для измерения полного сопротивления потенциометра, Вращая рукоятку 16, устанавливают по прибору величину полного сопротивления Ки фиксируют соот ветствующее показание по шкале 38, Верхняя шестерня блока 15 приводит во вращение шестерню 8, а нижняя 1 пестерня через промежуточную шестерню 19 вращает шестерню 7 в направлении, БО 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 К. Вращая рукоятку 10, устанавливают по прибору величину К и фиксируют соответствующее показание по шкале 38. По этим данным составляетсяградуировочная 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 К и К 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 К диска может находиться вблизи указателя К шестерни 7. При наличии средней точки на имитируемом преобразователе датчика начальное положение указателя К 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 уста" навливается по кольцевой шкале 38 показание, соответствующее К. 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 24Устройство позволяет имитировать при градуировке датчики, имеющие по 14588тенциометрические преобразователи как со средней точкой, так и без нее в широком диапазоне К. Благодаря при менению резистивного элемента боль 5 шого диаметра и с высокой электрической разрешающей способностью погрешности установок К и К 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, снабженный ручкой привода и указателем, расположенным с возможностью отсчета показаний по кольцевой шкале, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения путем симметричной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, он снабжен двумя до полнительными токосъемниками с узлом их ручного привода, механически соединенными между собой, при,этом узел ручного привода дополнительных то 94 8косъемников 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 свозможностью свободного вращения одной относительно другой с закрепленными и изолированными от них первойи второй токосъемными пластинами, ана второй колонке, расположенной параллельно первой, размещен блок шестерен с третьей и четвертой идентичными шестернями, причем третья шестерня расположена с воэможностью эа"цепления с первой шестерней, а четвертая шестерня через промежуточнуюшестерню, расположенную на третьейколонке, - с второй шестерней, причеМдополнительные токосъемники расположены на радиальных выступах токосъемных пластин, один из которых выполнен с дополнительным указателем,при этом токосъемные пластины расположены с возможностью взаимодействияс подпружиненными контактными элементами./ф р Составитель Ю. ВолковРедактор О. Спесивых Техред А.Кравчук Корректор ни Производственно графическое предприятие жгород, ул, Проектная акаэ 371/54 НИИПИ, Государственно 11303Тираж 694омитета по и осква, Ж,Подписноебретениям и открытиям прн ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5