Устройство для подгонки проволочных резисторов

Сов э СоветсиикСоциалистическихРеслублии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 918982(23) Приоритет Опубликовано 07 . ОЙ, 82 Бюллетень 53) УДК 621. 316, ,81-181. 1 (088 8) ф делэ тени к етк ата опубликования описания 09 . От. 82 С. Н. Димитр Наста Н. ДимитраКаидрамаи 72) Авторы изобретения 7) Заявитель шиневский политехииче:кий и(5 тт) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ПРОВОЛОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВИзобретение относится к электротехнике, точнее к технологическому оборудованию для изготовления реэистивных, а также индуктивных моточиыхизделий, например резисторов из изолированного провода, посредством контроля величины сопротивления изготовляемого изделия при смотке излишка провода.Известно устройство для автомати"то ческой подгонки сопротивления резисторов из микропровода в стеклянной изоляции в номинал, содержащее блок измерения сопротивления подгоняемогорезистора, механизм разрушения стеклянной изоляции в виде конического катка на опорной плите, который мвхнически связан с электроприводом, уп-. равляемым от блока измерения сопротивления 1. а тки данного м, что при золяции устой" такт жилы мик Существенные недостустройства состоят в тразрушении стекляннойчивый электрический ко ропровода с электропроводящими опорной плитой и катком (а следовательно, и с блоком измерения сопротивления) образуется только для микропровода с погонным. сопротивлением не выше 15-20 кОм/м; велики требования к чистоте поверхности опорной плиты и катка как после их изготовления, так и при эксплуатации; названные поверхности очень быстро загрязняются осколками разрушенной изоляции, на них появляется окисная пленка, которая еще больше снижает эксплуатационные характеристики устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для полуавтоматической под" гонки в номинал сопротивления проволочных резисторов, включающее механизм перемотки провода со скользящими контактами с электроприводом перемотки провода и блоком его управления, измерительный трансформатор, измери" ,тельныймост постоянного тока с нуль"3 91898Индикатором, усилительно-преобразовательный блок и гармонический генератор.Это.устройство обеспечивает подгонку проволочных резисторов до 1 О ИОмс точностью не выше 0,023 2,Недостатком этого устройства является то, что под-онка резисторов более высоких номиналов производится ссущественно меньшей точностью из-за 16наличия реактивности подгоняемогорезистора, влияние которой с увеличением номинала возрастает.Снижение точности обусловлено тем,что подгоняемый резистор входит в измерительную цепь и составляет одноиз плеч измерительного моста переменного тока, причем он входит в из-мерительный мост как при определениивеличины отклонения сопротивления 20подгоняемого резистора от номинального значения, так и при его подгонке путем смотки излишка намотанногопровода,Цель изобретения - повышение точ зности подгонки в расширенном диапазоне номиналов. 2 4.низма перемотки провода, а общие контакты первой и четвертой, второй итретьей двухполасных контактных групп автоматического коммутатора соединены соответственно с первыми одноименными контактами первого и второго механически .связанных двухполюсных переключателей, вторым и третьим выходами измерительного трансформатора,вторые одноименные контакты первогои второго механически связанных двухполюсных переключателей соединены соответственно с клеммами моста постоянного тока для подключения подгоняемого проволочного резистора, приэтом в автоматическом коммутатореразмыкающие контакты третьей и чет-вертой двухполюсных контактных группи замыкающие контакты первой и второй двухполюсных контактных групп соединены с общей шиной устройства, размыкающий контакт первой двухполюснойконтактной группы соединен с первымвыходом измерительного трансформато"ра, а замыкающие контакты третьей ичетвертой двухполюсных контактныхгрупп соединены между собой.Поставленная цель достигается тем, что устройство для подгонки проволочных резисторов, включающее мвханиэм перемотки провода со скользящими контактами с электроприводом перемотки провода и блоком управления электро" приводом, снабженный декадным переключателем измерительный трансформатор с тремя выходами, вторичные обмотки которого выполнены в виде ин" дуктивных плеч отношения моста с сильной индуктивной связью между ними,ъю49 измерительныи мост постоянного тока с нуль-индикатором, источником пита" ния и переключателем декад моста по" стоянного тока, жестко связанным с переключателем декад изменяемой части вторичных обмоток измерительного4 трансформатора, усилительно-преобразовательный блок с электродом связи, гармонический генератор, выход которого соединен с первичной обмоткой измерительного трансформатора, дополни- фв тельно снабжено коммутационным генератором,автоматическим коммутатором с четырьмя двухполюсными контактными группами, первым и вторым механичес" ки связанными двухполюсными переклю- ф чателями, общие контакты которых соединены соответственно с первым и вторым скользящими контактами мехаПричем усилительно-преобраэовательный блок выполнен в виде последова"тельно соединенных предварительногоусилителя, амплитудного детектора,фильтра нижних частот, усилителя низких частот и фазочувствительного выпрямителя, причем выход усилительнопреобраэоватсльнбго блока соединенс входом блока управления электроприводом перемотки провода, а его входс электродом связи,Выход.коммутационного генераторасоединен с управляющим входом автоматического коммутатора и входом опор"ного сигнала фаэочувствитвльнога выпрямителя. На Фиг. 1 приведена схема измерения на постоянном токе сопротивления предварительно намотанного резистора перед смоткой излишка провода на предлагаемом устройстве; на фиг. 2- схема измерения на переменном токе величины сопротивления излишка провода, сматываемого на дополнительный каркас, и управление смоткой до смотки необходимого излишка; на Фиг. 3 схема Формирования сравниваемых напряжений и осциллограммы этих напряже- .ний; на Фиг. Ф - схема формированиянапряжения на сматываемом на допол"нительный каркас проводе и осциллог5 9189рамма этого напряжения; на фиг. 5 схема формирования образцового на"пряжения на изготавливаемом резисторе и осциллогра 4 ма этого напряжения; на Фиг. 6 - осциллограммынапряжений в различных точках усили"тельно-преобразовательного блока иисточниках измерительного и управля"ющего напряжений,Устройство состоит иэ механизма 1 1 оперемотки провода (смоточный механизм),снабженного шпинделями 2 иэлектродом 3 связи, первым и вторыммеханически связанными переключателями 4, образцовым резистором 5, равным номиналу сопротивления изделия,декадного магазина 6 сопротивлений,резисторови 8, причем элементы 5-8образуют часть моста постоянного то"ка с клеммами Кл 1 и Кл 2, источни" рока 9 постоянного тока, индикатора 10,источника 11 переменного тока, изме"рительного трансформатора 12 с тремявыходами 31, 32,и 33, вторичные обмотки 13 14"1..,14"и которого, последовательно соединенные, тесно ин",дуктйвно связаны между собой, автома-.тического коммутатора 15 с цетырьмядвухполюсными контактными группами;коммутационного генератора 16, усили- эотельно-преобразовательного блока 17,состоящего из последовательно соединенных предварительного усилителя 18,амплитудного детектора 19, фильтра 20нижних частот, усилителя 21 низкихчастот, фаэочувствительного выпрямителя 22, блока 23 управленияэлектроприводом, электропривода 24 перемотки провода,Устройство на примере изготовления 4 орезистора работает следующим образом.Каркас резистора 25 с намотаннымпроводом (Фиг. 1) устанавливают вшпиндель 2 смоточного механизма 1.С токовывода 26 каркаса изготавливаемого резистора 25, не имеющего электрической связи с подвижным контактом11 первой контактной группы двухполюсного переключателя 4, открывают конецпровода, .пропускают его через емкост",ной электрод 3 и заделывают к токо,выводу. 27 дополнительного каркаса 28,имеющего электрическую связь а подвижным контактом 1 второй контактнойгруппы переключателя 4. Ререключа 55тель 4 устанавливают в польженйе А.Перевод переключателя 4 в положениеА приводит к образованию четырехплецевого моста, плечи отношения которо 82.го составляют сопротивление К. прово" да между подвижными контактами е и Й, одно плечо, и последовательно вклю;ценные: образцовый резистор 5 сопротивления к и магазин 6 сопротивления, на котором устанавливается со" противление Ьйо, равное избыточному отклонению сопротивленияьй изготавливаемого резистора от номинального значения, другое плечо. Два других плеча моста составляют резисторыи 8 сопротивлением В 1 каждый. Питается образованный мост от источника 9постоянного тока. ,Баланс образованного моста устанавливают по индикатору 10. Баланс моста ведется путем изменения сопротивления декад магазина 6. Величина сопротивления на магазине в результате баланса моста равна. После баланса моста переключатель 4 переводят в положение 2. Этим самым изготавливаемый резистор переводится из цепи постоянного тока (истоцник 9) в цепь переменного тока.Источник 11 переменного тока питает измерительный трансформатор 12, вторицные обмотки 13 и 14- 114-п которого выполнены в виде. плеч отношения моста с тесной индуктивной связью между плечами. Вторичные обмотки трансформатора 12 выполнены таким образом, что количестэ витков обмотки 13 принято за 100 и оно пропорционально номинальному ВО значению сопротивления изготавливаемого резистора. Количество витков остальных обмоток пропорционально 10 х 13 Во,(обмотка 14-1), 10 х 0,1/ Ко (обмотка 14-2), 10 х 0,013 В, (облотка 14-3) и 10 х 0,0013 В (обмотка 14" л)соответственно.Благодаря жесткой связи между переключателями декад магазина 6 сопротивлений и переключателями обмоток (декадами) измерительного трансформато" ра 12, а также однозначности декад (по весу электрической величины) на каждой из последовательно включенных обмоток этого трансформатора устанавливается количество витков, а следовательно, и напряжение пропорциональное сопротивлению одновесных декад мага" зина 6 соответственно. На обмотках 14- 1 М 4-и устанавливается суммарное напряжение ЬО, пропорциональное, сопротивлению ВО, на обмотке 13 - напряжение ОО, пропорциональное номиналу Во резистора, Связь изготавливаемого резистора с трансформатором 12 осуществляется через контактные груп(2) Смотку провода ведут до наступленияравенства (намотка в номинал) х -Ай 1А 0ОА =О.-АО=х0 пы К, к, ик автоматического коммутатора 15 (фиг. 3). Контактнымигруппами автоматического коммутатора 15 управляют коммутационным генера"тором 16 (фиг, 2), Выбором контактных ;групп автоматического коммутатора 15и параметров напряжения на генерато"ре 16, управляюшего автоматическимкоммутатором 15, вторичные обмоткитрансформатора 12, изготавливаемый ре зистор 25 и дополнительный резистор 29,образованный смотанным на дополнительный каркас резистора 29 проводом 30(фиг. 2), коммутируются таким обра" .фзом, что в одном положении контактных групп к, к, к (фиг. 3) странсформатора 12 снимается напряжение Ох (фиг. 4) между точками 31-33(фиг. 1, 2 и 4), пропорциональное сопротивлению Ех пповода, включенного 20между точками Е, и это напряжениечерез изготавливаемый резистор 25 подается на сматываемую на каркас дополнительного резистора часть провода (фиг. 4), при этом напряжение ЬО 25на этом участке .ровода равноАО = у ьй;,О.Хгде 2 х - сопротивление резистора переменному току; 30Ы - текущее значение сспротивления провода между центром. электрода 3 и токовыводом 27 каркаса дополнительного резистора 28. В другомположении группк, к, 11 к контактовс трансформатора 12 снимается Образ"цовое йапряжение аО о, пропорциональное сопротивлению л й 0 (измеренное напостоянном токе), и это напряжениечерез дополнительный резистор 28 40(фиг. 5) повторяется на изготавливаемом резисторе 25. Напряжение О нарезисторе из-за конечного значенияАй, несколько отличается от А 00 иравно 45 о ьд, х- ьй, ав,1 0 2 х хРавенство (4) имеет место при (ОХО),т,е.12 хЬВ;= АВ- " = Ьй йх (5)ОА 0При непрерывной работе коммутатора с частотой Ящ на вход усили" теля 18 поочередно, воздействует разрывно-периодическое напряжение О (фиг. 6), состоящее из пакетов срав" ниваемых напряжений О и лО . Резуль" тирующее напряжение О представляет собой модулированное по амплитуде напряжение с прямоугольной огибающей.помощью амплитудного детектора 22 и фильтра 20 нижних частот выделяется напряжение огибающей О , изменя" оцееся с частотой коммутации Я, Для повышения чувствительности устройства напряжение огибающей О усили" вается низкочастотным усилителем 2 1 и выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 22. После выпрямления это напряжение поступает на блок 23 электроприводом 24 перемотки провода,Напряжение 0 подается на блок 23 в течение всего времени перемотки провода. По достижении равенства О = ЬО, что имеет место при выполнении равенства (5), с блока 23 управления поступает команда на выключение электропривода 24 перемотки.Относительная погрешность О" смотки провода и, следовательно, изготовления резистора при этом равна 0,. АО -ьаьа ахгх Ци 0 йО йх и РАйогде ц И - - (- - относительная погреш 0ность резистора перед удалением с негой,хгх 1 лишнего провода; ц" -1 ХОТНОСИ тельная частотная погрешность резистора (погрешность резистора от реактивности) на частоте измерительного сигнала. Например, при У= 1410 и Фр=14 кх погрешность изготовления резйстора после удаления с него излишков провода по этому способу составляет 0,017 Я 0 ,т.е.си, =срСледует отметить, что погрешность У в устройстве по ( 2 ) целиком и полФормула изобретения 9 9189 алостью определяет величину погрешности С , так как Уд =сд . Это дела. ет применение устпойства согласно 2 ) для изготовления прецизионных резисторов, обладающие на измерительной частоте реактивностью, невозможным. Последнее и является причиной его ограниченного применения по диапазо" )ну сопротивлений.Технико-эконоьвческий эффект от 1 о использования изобретения состоит в автоматизированной намотке резисторов в расширенном диапазоне номиналов и с повышенной точностью. 1. Устройство для подгонки про" волочных резисторов, включающее меха низм перемотки провода со скользящими контактами с электроприводом перемотки провода и блоком управления элект" роприводом, снабженный декадным переключателем измерительный трансформа- Б тор с тремя выходами, вторичные обмотки которого выполнены в виде индуктиВных плеч отношения моста с сильной индуктивной связью между ними, измерительный мост постоянного тока с зо нуль-индикатором, источником питания и переключателем декад моста постоян" ного тока, жестко связанным с пере" ключателем декад изменяемой части вторичных обмоток измерительного трансФорматора, усилительно-преобразовательный блок с электродом связи, гармонический генератор, выход которого соединен с первичной обмоткой измерительного трансформатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" шения точности подгонки в расширенном диапазоне номиналов, оно дополнительно снабжено коммутационным генератором, автоматическим коммутатором с четырь мя двухполюсными контактными группа-ми, первым и вторым механически связанными двухполюсными переключателями, общие контакты которых .соединеиы 1 соответственно с первым и вторым скользящими контактами механизма перемотки провода, а общие контакты 82 10первой и четвертой, второй и третьейдвухполюсных контактных групп автоматического коммутатора соединены соот"ветственно с первыми одноименными.контактами первого и второго механически связанных двухполюсных переключателей, вторым и третьим выходами измерительного трансформатора, вторые одноименные контакты первого ивторого механически связанных двухполюсных переключателей соединены со"ответственно с клеммами моста постоянного тока для подключения подгоняемого проволочного резистора, при этомв автоматическом коммутаторе размыкающие контакты третьей и четвертойдвухполюсных контактных групп и замыкающие контакты первой и второйдвухполюсных контактных групп соединены с общей шиной устройства, размыкающий контакт первой двухполюснойконтактной группы соединен с первымвыходом измерительного трансформатора, а замыкающие контакты третьей ичетвертой двухполюсных групп соединены между собо,2. Устройство по п, 1, о т л иц а ю щ е е с я тем, что усилительно-преобразовательный блок выполненв виде последовательно соединенныхпредварительного усилителя, амплитудного детектора, фильтра нижних частот, усилителя низких частот и фазочувствительного выпрямителя, причемвыход усилительно-преобразовательного блока соединен с входом блока управления электроприводом перемоткипровода, а его вход - с электродомсвязи3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что выходкоммутационного генератора соединенс управляющим входом автоматическогокоммутатора и входом опорного сигнала Фазочувствительного выпрямителя.Источники информации.,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 246639 кл. Н 01 С 17(00, 1968.2. Авторское свидетельство СССРК 388305, кл. Н 01 С 17/00, 29.09.69918982 и,758 ВНИИПИ Заказ 2151/34 Тираж Подписнвефеаа филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,