Декадный потенциометр

677 О 7 Класс 21 с, 5421 е, 26 СССР Е ИЗО БРЕТ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ В егистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР В. И. Шиллингер ЕКАДНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТРля 1944 г. в Наркомеудпром ССС Опубликовано 31 декабря 194644/2 Заявлено 2 94) Б автоматических компенсацион ных устройствах потенциометр (де,литель напряжения) являетсяодним из основных элементов, а в электрических счетно-решающих приборах потенциометр применяется в каче стве основного счетно-решающего механизма.В настоящее время в автоматических компенсационных устройствах необходимая точность и плавность изменения напряжения, снимаемого с потенциометра, достигается применением многоламельных потенциометров, 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.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; 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 регу. лировки пере 1 ключатель секций сопротивления грубой регулировки выполнен в виде двойного переключа. теля с двумя рядами ламелей, соединенных с сопротивлением 1 так,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 из. вестный потенциометр Томсон-Варлея, а на фиг. 2 и 3 - соответст. венно грубая и точная системы предлагаемого потенциометра.Известный потенциометр ТомсонаВарлея состоит из ряда А грубых секций Я, по ламелям которого мо. гут перемещаться две изолированные друг от друга и жестко связанные между собой щетки 1 и П. К щеткам ряда А грубых секций подключен ряд В точных секций г: по ламелям этого ряда может перемещаться щетка П. Падение напряжения между точками Р и М, т, е. напряжение С, снимаемое с потенциометра, складывается из двух напряжений: напряжения между точками Р и Р и между точками 1, и М,Выбор количества секций грубого и точного;рядов определяется требуемой от потенциометра точностью. Произведение числа (и - 1) секций грубого ряда на количество т ламелей точного ряда, т. е. (и - 1)т, определяет, на сколько частей разбивается приложенное к потенциометру напряжение У, (что соответствует количеству ламелей при вы полнении потенциометров многоламельными).Для постепенного увеличения наппяжения У., 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, щетка 1 П перемещается с ламели 1-й ряда В точных секций на 2-ю ламель, затем 3-ю и т, д. до последней ламели т: далее щеткии П переставляются на 2-ю и 3-ю ламели ряда А грубых секций, а щетка 1 П устанавливается вновь на 1-ю ламель ряда В точных секций и затем перемещается поочередно до последней ламели и т, д,Ясно, что при перестановке щеток 1 и П, а также при перемещении щетки П 1 с последней ламели на первую происходит закорачивание грубых секций (если щетка может перекрывать две соседние ламели) или разрыв электрической цени потенциометра (если ширина щетки меньше расстояния между ламелями). Тем самым нарушается плавность изменения снимаемого напряжения 0, что,недопустимо,в автоматических компенсационных усгройствах,Для получения плавного изменения снимаемого напряжением О следует производить перемещение щеток в следующем порядке; при положении щетки 1 П на последней ламели т щетку 1 ряда А грубых секций нужно разъединить со 2.й ламелью (фиг. 1) и переставить на 4-ю ламель. Если при этом сопротивление ряда точных секций подобрать с таким расчетом, чтобы погрешность от шунтирования им груоой секции была меньше погрешности, определяющейся секционирова вием потенциометра, то при перестановке щетки 1 напряжение, снимаемое с ламели т, будет меняться в допустимых пределах. Для дальнейшего увеличения напряжения У, нужно перемещать щетку ПГ от последней лаМели т к первой 1, затем переставить щетку П на 5.ю ламель и щетку П 1 передвигать от ламели 1 к ламели т и т. д. Для уменьшения напряжения(1,. движение щеток производится в обратном порядке Таким образом, щетка 1 должна двигаться поочередно со щеткой П через ламель, т. е. щетка П будет находиться только на нечетных ламелях ряда грубых секций, а щетка 1 - на чет. ных.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 изо. лированные 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 П 1 ряда В точных секций, последний выполняется так, как это изображе но на фиг, 3. При вращении щетки П 1 от ламели, соединенной с началом первой 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 1 и П с ламе. ли на ламель происходил при голожении щетки П 1 на 1-й ламели (ла. мель, 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 щетками 1, 11 и П 1, равным 1; 1.Сопротивление точных секций выбирается по допустимой погрешности от шунтирования грубой секции рядом точных секций.Если имеется (а - 1) грубых секций и (т - 1) точных секций, то сопротивление точной секции определяется из соотношения:Я (т - 1) (и - 1) одопУУгде: Й - сопротивление грубой секции в омах,У - сопротивление точной секции в омах,, - допустимая погрешность визменении напряжения У, от шунЬцтирования, т, е, (1", где С, - подУоведенное к потенциометру напряжение.Предлагаемый декадный потенциометр может быть применен:1. В электрических счетно-решающих приборах в качестве множительного механизма; как задающийэлемент в схемах ввода электрической величины; в схемах электрической отработки (следящие систе.мы); в качестве контроллера в полуавтоматических приводах.2. В качестве делителя напряже.ния в промышленных автоматических потенциометрах,3. При конструктивном выполнении с непрерывным вращением, какгенератор пилообразногонапряжения (например для динамическогокомпенсатора).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 секциями сопроМ 67707 Фиг, 1 тивления, служащего для точной регулировки, поочередно подклю аются 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 изолированными 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 регулровки происходило сначала в одном, а затем в вторично в обратном порядке.