Многооборотный потенциометр Советский патент 1987 года по МПК H01C10/24 

поля ФМДЖ 7 меняет свои реологические, свойства. Капля (К) 8, например, ртути всплывает и находится над зоной уплотнения ФМДЖ 7. Вал 9 с М 10 глубже входит в корпус 1, чем основание 2, .например, на величину вТинтово- го углубления 3. Это обеспечивает условия для страгивания К 8 и не позволяет ей проскочить полосу максимальной напряженности магнитного поля.

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к многооборотным потенциометрам, широко используемым в устройствах автоматики и из- мерительной техники в качестве делителя напряжения и чувствительного элемента.

Цель изобретения - повыше1ше точности в работе потенциометра путем контролируемого перемещения токосъем- ного элемента, выполненного в виде капли электропроводной жидкости, от воздействия локального магнитного поля, что обеспечивает однозначное соответствие между изменением положения локального магнитного поля и капли электропроводнрй жидкости.

На фиг.1 представлен предлагаегмый многооборотнЫй потенциометр, последней стадией сборки; на фиг,2- потенциометр в сборе; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - спиральный канал с жидкостями и расположением резистивного элемента; на фиг.З - варианты включения потенциометра в электрическую схему. I

Многооборотный потенциометр (фиг, и 2) состоит из полого диэлектрического корпуса 1 с плотно запрессованным в него цилиндрическим диэлектрическим основанием 2, на боковой поверхности которого нарезано винтовое углубление 3, имеющее в сечении форму трапеции и образующее с внутрен- ней поверхностью корпуса 1 винтовой канал 4. По нижнему краю винтового углубления 3 проложен низкоомный провод 5, например, из меди или серебра, а по второму нижнему углу про- ложен проволочный резистивный элемент

В зависимости от. направления вращения вала 9 посредством зоны повьшен- ной плотности ФМДЖ 7, поддерживающей К 8 в плавающем состоянии, последняя будет либо подниматься вверх по винтовому каналу 4, либо опускаться вниз. Перемещаясь, К 8 коммутирует низкосъемный привод 5 и проволочный резистивный элемент 6, проложенные в винтовом канале 4. 5 ил.

6, выполненный из высокоомного материала, например нихрома, и расположенный эквидистантно низкоомному проводу 5.Винтовой канал 4 заполнен ферромагнитной диэлектрической (ФМДЖ) жидкостью 7, в которой расположена капля 8 электропроводной жидкости, являющейся токосъемным контактом (не обозначен). Использованы проволочный элемент 6 и провод 5 без изоляции. ФМДЖ приготавливается на основе жидких углеводородов5 например-керосина, трансформаторного масла и других, с добавлением и многократным перемешиванием мелкодисперсных окислов железа,

Соосно основанию 2 расположен вал

9с сегментно (в виде шпонки) расположенным на нем постоянным магнитом

10с радиальным расположением полюсов (фиг.З).

В верхнюю и нижнюю часть корпуса 1 плотно запрессованы крьшка 1 и днище 12, позволяющие вращаться валу 9 с магнитом 10 и герметично закрывающие винтовой канал 4 сверху и снизу, при этом в днище 12 выполнено углубление 13, в которое утоплен конец вала 9. Концы провода 5 и элемен 6 выведены на выводы (не показаны) клеммных колодок 14, расположенных на крьшке 11 и днище 12.

Для обеспечения работы потенциометра корпус 1, вал 9, крышка 11 и основание 2 выполнены из немагнитного материала. Сборка потенциометра ясна из фиг,1,

Многооборотный потенциометр (фиг.2) работает следующим образом.

с помощью выводов на клеммной колодке 14 потенциометр включен в электрическую схему по одному из двух вариантов,, показанных на фиг.5, При вращении вала 9 постоянный магнит 10 перемещается по окружности и оказывает действие магнитньм полем только на ФМДЖ 7, так как все элементы потенциометра выполнены из немагнитного материала, ФМДЖ под действием магнитного поля меняет свои реологические свойства - плотность ее резко возрастает в зоне его действия, причем плотность ФМДЖ 7 при соответствующем подборе постоянного магнита может увеличиться настолько, что находящаяся в нижней крайней точке замкнутого винтового канала 4 капля 8 электропроводной жидкости, например ртути, всплывает и находится над зоной уплотнения ФМДЖ 7, Для обеспечения нормального сдвига капли 8 ртути с крайнего нижнего положения необходимо предусмотреть следующую конструктивную особенность: вал 9 с постоянным магнитом 10 должен глубже входить в корпус 1, чем основание 2, например, на величину шага винтового

35

40

углубления. Поэтому в днище 12 сдела- ЗО косьемный элемент в виде капли элек- но углубление 13, в котором утогшен конец постоянного магнита 10. Это обеспечивает удовлетворительные условия для страгивания капли ртути и не позволяет ей проскочить полосу максимальной напряженности магнитного поля .

При вращении вала 9 с постоянным магнитом 10 по часовой стрелке зона повьшенной плотности ФМДЖ 7 перемещается вверх по винтовому каналу 4, отслеживая перемещение магнита 10, поддерживая каплю 8 ртути в плавающем состоянии, при этом капля 8 ртути как бы подталкивается этой уплотненной зоной ФМДЖ 7 и совершает также движение по винтовому каналу 4. При вращении вала 9 с магнитом 10 против часовой стрелки капля 8 ртути скатывается вслед за уходящей вниз по каналу 4 уплотненной зоной ФМДЖ 7.

Скатывание капли 8 ртути происходит за счет высокой ее плотности и

45

50

тропроводной жидкости, расположенной с возможностью одновременного взаимодействия с резистивным элементом и токосъемной шиной, и вал с размещенным на нем узлом вращения токосъемно- го элемента, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, вал соосно расположен в цилиндрическом диэлектрическом основании, узел вращения токосъемного элемента выполнен в виде постоянного магнита, выполненного в виде шпонки на валу с длиной не менее высоты цилиндрического диэлектрического основания, герметичный винтовой канал заполнен ферромагнитной диэлектрической жидкостью, плотность которой не превышает плотность электропроводной жидкости токосъемного элемента, причем нижний конец постоянного магнита выступает за торец цилиндрического диэлектрического основания не менее чем на величину шага винтового углубления.

96684

наклонного расположения канала 4 под углом oi (фиг.4) .

Перемещаясь, капля 8 ртути коммутирует провод 5 и проволочный ре- зистивный элемент 6, проложенные в винтовом канале 4.

В верхней части трапециевидного винтового канала 4 происходит переток ФМДЖ 7 над каплей ртути, занимающей часть сечения канала.

Размер сечения канала 4, постоянный магнит 10 с его магнитными свойствами и размер капли ртути выбираются из условия плавания коммутирующей жидкости над ФМДЖ 7 в зоне действия магнитного поля.

10

15

Формула изобретения

Многооборотный потенциометр, содержащий диэлектрический корпус с со- осно размещенным внутри него цилинд- рическим диэлектрическим основанием с винтовым углублением на его боковой поверхности, образующим с диэлектрическим корпусом герметичный винтовой канал, в котором расположен проволочный резистивный элемент, то

косьемный элемент в виде капли элек-

тропроводной жидкости, расположенной с возможностью одновременного взаимодействия с резистивным элементом и токосъемной шиной, и вал с размещенным на нем узлом вращения токосъемно- го элемента, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, вал соосно расположен в цилиндрическом диэлектрическом основании, узел вращения токосъемного элемента выполнен в виде постоянного магнита, выполненного в виде шпонки на валу с длиной не менее высоты цилиндрического диэлектрического основания, герметичный винтовой канал заполнен ферромагнитной диэлектрической жидкостью, плотность которой не превышает плотность электропроводной жидкости токосъемного элемента, причем нижний конец постоянного магнита выступает за торец цилиндрического диэлектрического основания не менее чем на величину шага винтового углубления.

.

Фиг

Изобрете1ше служит для повышения точности работы потенциометра путем контролируемого перемещения токосъемного элемента. Винтовой канал 4, образованный корпусом 1 и диэлектрическим основанием 2, заполнен ферромагнитной диэлектрической жидкостью (ФМДЖ) 7. При вращении вала 9 постоянный магнит (М) 10, перемещаясь , оказывает влияние только на ФВДЖ 7. Под действием магнитного lit I r,l д а О) 00 00- СО да О5 00 11 %г.г

Pus.if

j; - ДШШПШ 1ТМРП1Ш Щ1 Ш11 Ж ШШ1

Фиг.5

ьРедактор Н.Лазаренко

Составитель Ю.Волков Техред, М.Дндык

Заказ 4232/44

Тираде 697Подписное

ВНИИПИ Госудгфственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Пожо