Синусно-косинусный потенциометр Советский патент 1957 года по МПК H01C10/32 G01R17/20 

Предлагается потенциометр, электрическое сопротивление обмотки которого изменяется по закону синуса или косинуса.

Подобные потенциометры применяются, например, в счетнорешаюших ycTpoficTBax, различных измерительных приборах и в схемах автоматизации технологических процессов.

Известные конструкции потенциометров имеют ряд недостатков, основными из которых являются недостаточная точность и надежность в работе, сложность изготовления и неудобство монтажа из-за больших габаритов конструкции.

Предлагаемый потенциометр по сравнению с известным более прост в изготовлении, имеет небатьшие габариты и обладает большой точностью и надежностью в работе.

Потенциометр имеет (фиг. 1) основание / из изоляционного материала, металлические щетки 2 и 5, кольцо 4 из меди или латуни, металлическую ось 5 и одно- или Многосекциониую обмотку из голой проволоки 6.

Обмотка уложена в канавки, выфрезерованиые на внешней поверхности основания, при этом проволока в каждой своей секции образует непрерывный виток. Диаметрально противоположные точки В и Д этого витка (фиг. 2) соединены между собой. Таким образом, сопротив. ление витка делится на две равные части ВАД и ВСД. Щетка 3 прижимается к обмотке и через вторую щетку 2 и кольцо 4 соединяется с клеммой АЗ. Клемма К при помощи проводника 7 присоединена жестко к обмотке сопротивления в точке А, отстоящей от точек б и Д на расстоянии четверти длины окружности.

Работа потенциометра происходит в следующем порядке: если щетка 3 положение ОА, сопротивление между клеммами будет равно нулю. |Если щетка 3 передвинется по часовой стрелке и займет положение Off, то, обозначив угол AOF через в, радиус окружности обмотки через R w сопротивление единицы длины проволоки обмотки через 2, получают для величины сопротивления участка AF выражение.

№ 105948- 2 -

КЛР

Второй параллельной ветвью являются последовательно соединенные участки АД и АВ (сопротивлением соединительного провода АР можно пренебречь), сопротивления которых равны

,(-;-а).

Следовательно, полное сопротивление между клеммами К и АСг будет равно:

Следовательно, закон изменения сопротивления будет синусоидальным.

Пока щетка 3 будет соединена с левой половиной обмотки, правая ее половина остается закороченной и ток через нее не проходит. Как только щетка 3 перейдет за линию ВД, так последовательно с левой поповины окажется присоединенной правая половина обмотки, причем закон изменения сопротивления ее будет таким же, как и в левой ее части.

Полное (максимальное) сопротивление обмотки будет равно:

Ri- Rr . .

(,.-а)

где а - угол, заключенный между ОВ и осью щетки 3.

Изменение сопротивления в зависимости от угла поворота щетки доказано на фиг. 3.

Увеличение максимальной величины сопротивления осуществляется тутем последовательного соедииения ряда сопротивлений с объединением их в один компактный блок (фиг. 4).

Практическое использование потенциометра может быть следующее: юлучение синусоидального напряжения; получение нескольких синусо1ДалЬных напряжений, сдвинутых по фазе; преобразование постоянного шпряжения в переменное; исследование нерезонансных электрических 1епей с переменным сопротивлением; получение и сложение отдельных оставляющих сложного колебания.

Предмет изобретения

Синусно-косинусный потенциометр, отличающийся тем, что, ; целью упрощения изготовления и уменьщения габаритов, он выполня;тся из ряда попарно смонтированных секций, каждая из которых состо1Т Из замкнутого проволочного витка, диаметрально противоположные точки которого соединены между собой, а для отвода тока имеются две юстоянных клеммы, одна из которых соединена с витком в точке, расюложенной под углом 90° к указанным точкам соединения витка, а вто)ая - со щеткой потенциометра.

-ФФ:

ff

Фиг.З