Компенсационное электроизмерительное устройство Советский патент 1957 года по МПК G01R17/02 

Предлагаемое электроизмерительное компенсационное устройство принадлежит к известному типу устройств того же целевого назначения, содержащих в схеме компенсации систему декадных магазинов сопротивлений („чибо реохорд с системой дополнительных сопротивлений) и реверсивный электродвигатель, служащий для перестановки контактных щеток сопротивлений в процессе компенсации измеряемого напряжения.

Особенность предлагаемого устройства, обеспечивающая повышение надежности его действия, заключается в том, что электродвигатель устройства кинематически связывается с контактной щеткой сопротивлений наивысшей декады (или с контактной щеткой дополнительного сопротивления) через кулачковое сцепление одностороннего действия, позволяющее этой контактной шетке останавливаться в достигнутом положении в случае реверсирования электродвигателя, возникающего в результате превышения компенсационного напряжения над измеряемым напряжением.

На фиг. 1 и 2 представлены кинематические схемы двух вариантов выполнения предлагаемого компенсационного электроизмерительного устройства, содержащего в схеме компепсации систему декадных магазинов сопротивлений (фиг. 1) и реохорд с системой дополнительных сопротивлений (фиг. 2).

Реверсивный электродвигатель Д (фиг. 1) через шестерни J и 2 приводит в движение контактную щетку Ещ, сопротивлений декады единиц, связанную с отсчетным диском Ед шестернями 2 и .

Колесо 4 за один оборот через трибку 5 перемещает на 0,1 оборота щестерню 6, связанную с шестернями 7 и S и щеткой Д1ц сопротивлений декады десятков. Отсчетный диск Дд связан с этой щеткой через шестерни 8 и 9 vi свободно вращается на втулке щестерни 6, жестко связанной с выступом (упором) 10. Шестерня 7 имеет сектор, лишенный зубьев, чем достигается возможность расцепления шестерен 7 н 6 после того, как щетка Дщ обойдет все контакты сопротивлений декады десятков, и сектор // встанет на упор J2.

Сектор // опирается на упор J2 пружинами, обеспечивая надежное сцепление шестерен 7 и 6 при изменении направления вращения двигателя Д.

Продолжая вращение, Щестерня 6 выступом (упором) 10 вращает за выступ (упор) 13 диск Сд, связанный щестернями 14 и 15 со щеткой Сщ сопротивлений декады сотен, до тех пор, пока напряжение небаланса декадного магазина сопротивлений не превысит измеряемого. После этого двигатель реверсируется и начинает вращаться в обратном направлении, щетка Сщ остается на месте, щестерни 7 и 6 входят в зацепление и измеряемое напряжение уравновешивается сопротивлениями декад десятков и единиц. Шестерни 7 и 5 при этом жестко связаны между собой. Угловая скорость вращения диска Сд в момент переключения декады равна скорости вращения диска Дд. Диск Сд прижимается прзжиной 16 к неподвижному конусу 17. При вращении диска Сд выступами (упорами) 10 и 13 посредством имеющихся на них скосов происходит отжатие его от конуса 17, что обеспечивает свободное вращение диска Сд. После остановки диска Дд и связанного с ним выступа (запора) 10 диск Сд пружиной 16 прижимается к конусу 17, и его движение затормаживается.

Усилие торможения подбирается путем натяжения пружины винтом 18 так, чтобы за один оборот диска Ед щетка Сщ не могла переключиться за счет инерционных сил больще, чем на один контакт сопротивлений декады сотен. Скорость переключения дисков Сд, Дд выбирается с учетом инерции электродвигателя Д так, чтобы за время одного оборота диска Ед при подаче на обмотку управления двигателя напряжения с фазовым углом

в 180° произощло изменение направления вращения двигателя.

Описанный выще вариант магазина сопротивлений с частичным подекадным уравновещиванием может применяться в аппаратуре с цифровым отсчетом.

Второй вариант устройства, показанный на фиг. 2, имеет в схеме компенсации проволочный реохорд с системой дополнительных постоянных сопротивлений, переключаемых специальным механизмом. Реохорд и каждое из этих сопротивлений перекрывают /ю щкалы. Переключение постоянных сопротивлений производится в случае, если сигнала от проволочного реохорда недостаточно для уравновешивания измеряемой величины.

При нарущении равновесия измерительной схемы реверсивный двигатель Д начинает вращать через щестерни 19, 20, 21 и 22 траверсу 23 реохорда 24. Сектор 25 с упорными пружинами 26 жестко связан с траверсой 23. Если щкала недостаточна для компенсации измеряемого сигнала, двигатель Д продолжает вращать шестерни 27, 28, 29, 30 и 31 в том же направлении. Шестерня 22, имеющая сектор, лищепный зубьев, выходит из зацепления с шестерней 21, а сектор 25 прижимается через пружины 26 к упору 32. Шестерня 31 щтырем 33 за упоры 34 передвигает диск 35, на котором закреплена траверса 36 со щеткой 37 грубой балансировки, до тех пор, пока компенсирующее напряжение не окажется выще измеряемого. При этом двигатель реверсируется н изменяет направление вращения, шестерня 22 входит в зацепление с шестерней 21 и, вращая траверсу 23, приводит в равновесие измерительную схему. При этом щтырь 33 отходит от упора 34. Траверса 23 находится на одном валу 38 с колесом 39, связанным, в свою очередь, с помощью тросика с кареткой 40. Колесо 39, вращаясь, перемещает каретку 40.

Диск 35 валом 41 связан с конической щестерней 42, которая через

шестерню 43, гибкий вал 44 и направляющую штангу 45 враш;ает колесо 46 с выпуклыми цифрами, соответствуюшими положению ш,етки 37.

Перемещение с помощью одного двигателя Д контактов реохорда и переключателя сопротивлений декады осуществляется следующим образом.

Шестерня 22 свободно посажена на втулку сектора 25 и соединена с ним штырем 47 и пружиной 48. Этим достигается упругая связь шестерни 22 с сектором 25. Концевые зубья 49 шестерни 22 установлены иа пружинах для исключения возможности заклинивания зубьев шестерен 55 и 27 в момент изменения направления вращения двигателя Д.

Переключатель постоянных сопротивлений приводится в движение равномерно вращающейся шестерней 31, движение же щетки 37 происходит скачкообразно, обеспечивая более продолжительное время нахождения щетки 37 на ламелях переключателя, по сравнению с временем перехода щетки с контакта на контакт.

Скачкообразное движение щетки 37 при равномерном движении штыря 33 получается с помощью фиксатора 50 и зпорных пружин 51, установленных на упорах 34.

Траверса 36 со щеткой 37 на диске 35 имеет возможность свободно перемещаться по контактам 52 на величину зазора между щтырями 53. При соприкосновении щтыря 33 с упором 34 щетка 37 отстает от диска 35 на угол, образуемый зазором между штырями 53 и траверсой 36. Двигатель Д через систему шестерен 19, 20, 21, 22, 27, 28, 29, 30 и 31 продолжает вращать диск 35 до положения, при котором фиксатор 50 доходит до верщины зуба диска 35.

Как только фиксатор 50 оказывается на верщине зуба диска 35, сжатая до этого момента пружина 51 совместно с фиксатором 50 перебрасывает диск 35 в новое фиксированное положение, и щетка 37 переключается на следующий (соседний) контакт.

Описанный механизм переключения постоянных сопротивлений не позволяет произвести замыкания щеткой 37 соседних контактов переключателя до тех пор, пока фиксатор не окажется на верщине зуба диска 35.

Пружина 51 не позволяет диску 35 остановиться в положеиии, при котором совпадают верщины зубьев фиксатора 50 и диска 35.

На валу 44 со стороны каретки 40 укреплены стрелки 54 для визуального отсчета показаний измерительного узла.

Предмет изобретения

Компенсационное электроизмерительное устройство, содержащее в схеме компенсации систему декадных магазинов сопротивлений (либо реохорд с системой дополнительных сопротивлений) и реверсивный электродвигатель, служащий для перестановки контактных щеток сопротивлений в процессе компенсации измеряемого напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности действия устройства, указанный электродвигатель , . кинематически связан с контактной щеткой сопротивлений наивысщей декады (или с контактной щеткой дополнительного сопротивления) через кулачковое сцепление одностороннего действия, позволяющее этой контактной щетке останавливаться в достигнутом положении в случае реверсирования электродвигателя, возникающего в результате превыщения компенсационного напряжения над измеряемым напряжением.

е