Функциональный потенциометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 10/24 БРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛ ВТОРС енеро е татныетели.47.от В М,Энергия,МЕТ к автонее к го следяще тенняния потенент 1 по- озможСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАН И(71) Одесский институт инжморского флота(57) Изобретение относитсяматическому управлению, торезистивным датчикам, испов системах программного ирегулирования. Цель изобрерасширение области применециометра. Резистивный элемтенциометра расположен с вностью упругого контактиро 801443 контактным проводником (П) 2, который выполнен из биметаллическойленты. Пружины 3 обеспечивают требуемый контур П 2 для получения заданной функциональной зависимости выходного напряжения от угла поворота.Съем напряжения осуществляется токосъемной щеткой 7, прижатой к металлическому основанию 5, электрическисвязанному через элементы крепленж.с П 2. За счет изменения положенияточки контактирования П 2 и резистивного элемента 1 изменяется выходноенапряжение, снимаемое токосъемнойщеткой 7. Конструкция обеспечиваетвозможность получения одной и той жефункции изменения напряжения в пределах одного оборота и независимо т их числа, температурную компенсацию функциональной зависимости, позоляет упростить аппаратную реалиацию имеющихся многофункциональных реобразователей. 7 ил.Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах программного и следящего регулирования, в вычислительных устройствах, используемых в авиации и на морском флоте.Цель изобретения - расширение области применения потенциометра 1 путем повышения точности его работы, 10 возможности получения одной и той же Функции изменения напряжения в пределах одного оборота независимо от их числа, температурная кощенсация функциональной зависимости, что поэ валяет упростить аппаратурную реализацию имеющихся многофункциональных преобразователей, содержащих потенциометры, и тем самым снизить их стоимость на 40-50%. 20В области вычислительной техникиприменение потенциометра позволитупростить моделирование некоторыхтепловых процессов и повысить точ 25ность обработки .информации, что иопределяет технико-экономическуюэффективность от использования изобретения.На фиг.1 представлена конструктивная схема потенциометра; наФиг.2 - схема одного из подпружинивающих узлов; на фиг,3 - разрезА-А на Фиг.2; на фиг.4 - графики,показывающие изменение воспроизводимой на выходе потенциометра функции при разных установившихся значениях температуры окружающей средьцна фиг.5 - график периодически повторяющейся на выходе потенциометрафункции при постоянной температуре 40окружающей среды; на фиг,б - графикизменения Функции на выходе потенциометра при непрерывном изменениитемпературы окружающей среды; наФиг. 7 - график изменения функциональной зависимости на выходе потенциометра при одной и той же температуре окружающей среды, но приразных настройках степени сжатияпружин отдельных подпружинивающихузлов.Потенциометр содержит металлопленочный резистор 1,являющийся линейным резистивным элементом, выполненный нанесением пленочного резистивного слоя на керамическое основание.Резистор 1 упруго прижат к замкнутому контуру контактного проводника 2 из биметаллической ленты, которыйв исходном состоянии уложен без зазора между секциями цилиндрическихпружин 3 подпружинивающих узлов (необозначены). Каждая пружина одним изконцов закреплена регулировочнымвинтом 4 на плоском поворотном металлическом основании 5, выполненномв виде диска, а другим концом упирается в разделительный упор б, закрепленный в радиально расположенномпрямоугольном пазу (не обозначен)на основании 5. Съем тока от движка потенциометра, роль которого играетзамкнутый контактный проводник 2,осуществляется токосъемной щеткой7, прижатой к основанию 5, с которымнепосредственно гальванически контактирует замкнутый контур.Потенциометр работает следующимобразом.При вращении основания происходитперемещение верхней кромки замкнутогоконтура вдоль прикатого к ней металлопленочного резистора 1, к которомуподведено напряжение. При неизменнойтемпературе окружающей среды формаконтура проводника 2, соответствующая заданной функции, не меняется,и на выходе с помощью токосъемнойщетки 7 снимается выходное напряжение, меняющееся в соответствии с заданной функциональной зависимостьюот угла поворота диска (фиг.4, кривая 8) .В случае непрерывного вращениядиска на выходе получают периодически повторяющуюся непрерывную функцию(фиг.5),При новом фиксированном значениитемпературы окружающей среды замкнутый контур биметаллического контактного проводника изменит свою первоначальную форму, и на выходе потенциометра получают новую функциональную зависимость (фиг.4, кривые 9 и10) .Если температура окружающей средынепрерывно меняется и диск постоянновращается, на выходе потенциометраполучают непрерывно изменяющуюся функциональную зависимость (фиг.б).Замкнутый контур контактного проводника 2, изогнутый по форме, соответствующей требуемой функциональнойзависимости, уложен между секциямицилиндрических пружин 3 таким обра-,зом, чтобы в исходном состоянии на, контактный проводник 2 со стороны пружин 3 не действовали радиальные силы. Это достигается эа счет изменения начального положения каждой секции пружин 3 при помощи регулировочных винтов 4 и упоров 6.При изменении под действием температуры формы контура контактного проводника 2 в пружинах 3 возникают радиально направленные силы, стремящиеся восстановить исходную форму контура 2. Благодаря этому при возврате температуры к исходному значению контур также восстанавливает свою 15 исходную форму. При возникновении остаточных деформаций контура контактного проводника 2 в процессе эксплуатации корректировка его формы, а следовательно, и воспроизводимой функциональной зависимости осуществляется за счет изменения степени сжатия пружин 3 при помощи регулировочных винтов 4.Корректировка характера изменения 25 формы замкнутого контура контактного проводника 2 под воздействием изменяющейся температуры окружающей среды производится за счет изменения степени сжатия отдельных пар секций пру- ЗО жин 3 при помощи регулировочных винтов 4. При этом упоры 6 могут оставаться на месте либо, перемещаясь вдоль радиальных пазов на поворотном диске 5, закрепляться на новых местах. Такая корректировка приводит к изменению характера функци- ональной зависимости на выходе потенциометра по сравнению с той, которая была до корректировки при той же температуре окружающей среды (фиг.7, кривые 11, 12).Наличие переставляемых упоров 6 и регулировочных винтов 4 позволяет производить корректировку формы замкнутого контура контактного проводника 2 в процессе настройки и эксплуатации потенциометра и тем самым повысить точность его работы.формула изобретенияФункциональный потенциометр, содержащий подпружиненный относительно корпуса линейный реэистивный элемент, узел токосъема, расположенный с возможностью постоянного контакта с резистивным элементом посредством контактного проводника, закрепленного на металлическом основании, снабженном осью вращения и токосъемной щеткой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, металлическое основание выполнено в виде диска, контактный проводник - в виде элемента кольце- образной Формы из биметаллической ленты, расположенного соосно с основанием, при этом металлическое основание снабжено подпружинивающими узлами, симметрично и радиально расположенными по его периметру с возможностью взаимодействия с контактным проводником для изменения его конфигурации.) 443033 90 1 ВО 270 ИО ОО ЯО ИО 7 ИУгол иодорота, граЯ 90 160 220 566 ФХО 140 650 780Уип в 050 та, еРад443033 оставитель Ю.Вол А. Кравчук Корректор П.Патай Редактор А.Шандор Заказ 6389/ роизводс нно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектна ВНИИПИ по д 113035, Мосударственногоам изобретенийква, Ж, Рауш 9 Уг Подписикомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4