Регулируемый резистор Советский патент 1986 года по МПК H01C10/04 

Изобретение относится к электротехнике, а также приборостроению и, в частности, может быть использовано в электрических цепях со ступенчатообразным изменением сопротивления.

Цель изобретения - расширение области применения за счет ступенчатого закона изменения величины сопротивления как при повороте токосъемника в одну сторону, так и при одновременном ступенчатом законе изменения величины сопротивления при повороте токосъемника в обе стороны, что обеспечивает возможность создания простых и надежных дискретных датчиков различных величин.

На фиг. 1 изображен предлагаемый резистор со снятой крышкой, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная конструктивная схема резистора согласно второму варианту исполнения, вид спереди; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3.

Регулируемый резистор (фиг. 1 и 2) содержит резистивный элемент 1 в виде, например, оголенной высокоомной проволоки, намотанной с зазором с заданным шагом намотки на изоляционный профилированный каркас 2 с плоской рабочей стороной перпендикулярно к его продольной оси X-X. С резистивным элементом 1 взаимосвязан поворотный токосъемник 3, закрепленный на оси 4 в изоляционном корпусе 5, обеспе- чиваюший жесткое расположение в нем оси 4 и каркаса 2 относительно друг друга. Поворотный токосъемник 3 снабжен контактом продолговатой формы, выполненным в виде выступаюшей грани 6, имеющей вид ребра определенной длины и расположенного в плоскости рабочей стороны каркаса

2при любом угловом положении поворотного токосъемника 3, который должен быть расположен под острыми углами «i, аь, as по отношению к продольной оси профилированного каркаса 2 сбоку, что обеспечивает значительные изменения величины сопротивления при небольших угловых поворотах поворотного токосъемника 3. Острый угол а соответствует начальному положению взаимодействия поворотного токосъемника 3 с резистивным элементом 1, а угол as - конечному положению взаимодействия, причем ближе ось поворотного токосъемника

3размещена к продольной оси X-X каркаса 2, тем меньше углы смещения ai и соответственно ag и тем больше величины изменения сопротивления на единицу угла поворота. Каркас 2 со стороны размещения оси 4 поворотного токосъемника 3 имеет пилообразный профиль со сторонами 7-,...,-5,...,7-8, одна из сторон зубьев пилы которого расположена к продольной оси каркаса 2 под углом фиксированного положения поворотного токосъемника 3. Вторые стороны зубьев пилы 8-1,...,8-5,..., 8-8 преимущественно выполнены перпенди

5

кулярными по отношению к продольной оси X-X каркаса, разделяющими ее в пределах намотки резистивного элемента 1 на одинаковые интервалы. Корпус 5 (фиг. 2) закрыт крышкой 9. Левый конец резистивного элемента 1 посредством гибкого проводника (не обозначен) соединен с токовыводом 10, правый конец электрически соединен с токовыводом 11, а поворотный проводящий токосъемник 3 - с токовыводом 12, причем

токовыводы 11 и 12 преимущественно могут быть электрически соединены между собой. В качестве проволочного резистивного элемента 1 может быть также использован провод со слоем изоляции, которая снята с рабочей стороны каркаса 2 для выполнения беззазорной намотки. В определенных вариантах исполнения поворотный токосъемник 3 может быть также изолирован или иметь изолированную контактную грань 6. В другом варианте исполнения (фиг. 3 и 4), когда тре0 буется скачкообразное изменение сопротивления и дискретное регулирование тока независимо от направления вращения поворотного токосъемника 3, каркас 2 на его рабочей стороне выполнен профилированным дополнительно по глубине, причем рабочая поверхность в пределах каждого профиля образована в виде выступающих в виде пара- ллелогра мма площадок 13-1,...,13-6, расположенных в одной общей плоскости, две параллельные стороны которых перпендикулярны продольной оси профилированного каркаса, а две другие расположены к ней под углом, равным углу фиксированного поворота токосъемника 3.

При работе регулируемый резистор (фиг. 1 и 2) действует следующим образом. При начальном вращении поворотного токосъемника 3 налево до угла ai, т.е. от разрыва до максимальной величины, включенного в цепи сопротивления между левым токовыводом 10 и токовыводом 12 токосъемника 3, одновременно происходит скачко0 образное уменьшение сопротивления, так как происходит контактирование выступающей, продолговатой грани б токосъемника 3 со всем участком резистивного элемента 1, намотанного на плоский каркас 2 в пределах стороны 7-1 первого зуба профиля, в связи с чем задается ток определенной величины. При дальнейшем повороте токосъемника 3 в пределах перпендикулярной стороны 8-1 первого зуба профиля изменение тока практически не происходит. При дальнейшем достижении токосъемником 3 следующей стороны 7-2 второго зуба профиля опять происходит контактирование выступающей грани 6 с поворотного токосъемника 3, т.е. шунтирование всего участка резистивного элемента 1, намотанного на данную сторону

5 7-2 профиля. При этом величина сопротивления резистивного элемента 1, включенного в цепи поворотного токосъемника 3 между токовыводами 10 и 12 скачкообразно умень0

5

5

0

шается, а величина тока соответственно скачкообразно увеличивается. При дальнейшем вращении поворотного токосъемника 3 в направлении левого токовывода 10 в пределах угла смещения до ag шунтирог вание резистивного элемента 1 на других сторонах 7-3,...,7-8 профиля каркаса 2 и скачкообразное или ступенчатое уменьшение сопротивления происходит аналогично При обратном вращении поворотного токосъемника 3, т.е. в сторону первого токовы- вода 11, происходящем также при вибрациях или при действии других нежелательных факторов, увеличение сопротивления и соответственно уменьщение тока регулирования практически происходит монотонно, что позволяет создать схемы измерения и регули- рования нечувствительные в заданных пределах к нежелательным внешним факторам.

Если вторые стороны 8-1,..., 8-8 зубьев профиля не будут перпендикулярными по отношению к продольной оси X-X карка- са 2, а более пологими, тогда закон уменьшения сопротивления между левым токовы- водом 10 и токовыводом 12 получится кусочно-линейным с чередующимися постоянными участками. Кроме того, при таком конструктивном исполнении резистора правый токовывод 11 может отсутствовать, а правый конец резистивного элемента 1 может быть электрически соединен с токовыводом 12.

Работа регулируемого резистора согласно фиг. 3 и 4 при повороте справа налево происходит аналогичным образом. Однако при повороте в обратном направлении, т.е. слева направо, верхняя конечная часть грани 6 поворотного токосъемника 3 до взаимодействия с соответствующими сторонами зубьев профиля, опережая их, контак- тирует с другими равномерно намотанными витками обмотки, расположенными правее, осуществляя тем самым равномерное уменьшение тока регулирования. Таким образом, контактные дорожки при этом получа- ются разными: при перемещении справа налево по нижним сторонам профиля, а при перемещении обратно - сначала по непрофилированному верхнему краю резистивного элемента, а потом по окружности до начала обмотки.

У резистора согласно фиг. 3 и 4 при обратном перемещении контактирование всей обмотки с конечной или верхней частью грани 6 не происходит, так как остальная часть обмоток смещена вниз в другой плоскости (например, посредством изоляционной пластинки 14). В результате скачкообразное изменение величины сопротивления происходит также при обратном перемещении - при контактировании грани 6 с верхним краем выступающих площадок 13-1,...,13-б.

Формула изобретения

1.Регулируемый резистор, содержащий профилированный диэлектрический каркас в виде пластины с размещенным на нем проволочным резистивным элементом, витки которого перпендикулярны продольной оси каркаса, поворотный токосъемник с контактом и осью вращения, расположенным с возможностью взаимодействия с резистивным элементом, и токовыводы, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет получения ступенчатого закона изменения величины сопротивления, боковая сторона каркаса, смежная с поворотным токосъемником, выполнена пилообразной формы, причем одна из сторон зубьев пилы расположена перпендикулярно продольной оси каркаса, а вторая расположена к ней под углом, равным углу поворота токосъемника, причем длина контакта, взаимодействующего с резистивным элементом, равна разности расстояний от оси токосъемника до начальной и конечной точек пилообразного профиля.

2.Резистор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения равномерного характера изменения величины сопротивления, на поверхности каркаса со стороны, взаимодействующей с контактом, выполнены участки равной толщины в виде параллелограммов, две параллельные стороны которых перпендикулярны продольной оси каркаса, а другие расположены к ней под углом, равным углу поворота токосъемника, при этом толщина этих участков превыщает толщину каркаса.

/2

Фиг. г

11

И-1

Фиг.}

Изобретение относится к области электротехники и приборостроения. Может использоваться в электрических цепях со ступенчатым изменением сопротивления. Цель изобретения - расширение области применения, достигается за счет ступенчатого закона изменення величины сопротивления как при повороте токосъемника в одну сторону, так и при одинаковом ступенчатом законе изменения величины сопротивления при повороте токосъемника в обе стороны. Это обеспечивает возможность создания простых и надежных дискретных датчиков различных величин. Регулируемый резистор содержит резистивный элемент 1 из оголенной высокоомной проволоки, намотанной на каркас 2, поворотный токосъемник 3, закрепленный на оси 4 в корпусе 5 и снабженный контактом в виде выступающей грани 6. Каркас 2 имеет пилообразный профиль со стороны зубьев пилы 7-1,...,7-8 и 8-1,...,8-8. Токовыводы 10, 11 и 12. Причем ТОКОВЫВОДЫ 10 и 12 могут быть электрически соединены между собой. На чертежах, прилагаемых к описанию изобретения, показан второй вариант выполнения регулируемого резистора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. / ff о W с ьо 00 00 05 00 Фиа 1

Редактор А. Гулько Заказ 3299/54

Составитель Ю. Волков

Техред И. ВересКорректор М. Самборская

Тираж 643Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4