Имитатор потенциометрического преобразователя Советский патент 1989 года по МПК H01C10/10 

1

Изобретение относится к измерительной технике, где .потенциометрические преобразователи {переменные резисторы) широко применяются в электрических схемах, используемых дпя преобразования перемещений чувствительных элементов датчиков в электрический сигнал.

При эксплуатации измерительных и регистрируюп1их комплексов требуется снятие их градуировочных характеристик. Для градуировок обычно используются установки и стенды, создающие воздействие измеряемого физического параметра на чувствительные элементы датчиков. Эти сложные в эксплуатации

и трудоемкие в изготовлении устройства могут не понадобиться, если проводить градуировку при помощи имитатора, воспроизводящего указанные в паспорте или в формуляре датчика гра- дуировочные данные его преобразова- теля. дЬя датчиков с потенциометри- ческими преобразователями перемещений в электрический сигнал градуиро- ночными данными являются: полное сопротивление потенциометра, половина полного сопротивления (при наличии средней точки) и промежуточные значения сопротивлений, соответствующие заданным значениям измеряемого параметра.

4ib СП 00 00 Х) 4

Цель изобретения - расширение области применения переменных резисторов для градуировки путем обеспечения симметричной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, что позволяет исключить использование громоздкого и до- рогостоящего оборудования при градуировке измерительных и регистрирующих комплексов, содержащих потенциометри- ческие датчики, в том числе со средней точкой, и значительно упростить процесс градуировки.

На фиг.1-6 показана конструкция предлагаемого имитатора потенциомет- рического преобразователя.

Он состоит из следующих основных элементов, связанных с плоским круглым основанием 1: кольцевого резис- тивного элемента 2, приклеенного к обойме 3, внутри которой установлен вкладыш 4, обе детали прикреплены винтами к плите 5, первой колонки 6 с фланцем, первой и второй, идентйч- ньвш по параметрам зубчатого зацепления, шестернями 7 и 8, диском 9,круглой рукояткой to, разрезным npyac tH- ным кольцом 11 и установленными между деталями прокладками 12 из антифрикционного материала (например, фторопласта) , второй колонки t3 с фланцем со свободно посаженными на нее втулкой 14, блоком 15 из двух шестерен.

/

10

15

14588944

П лита 5, колонки 6, 13, 17, стойки 20, 34 и шкала 38 крепятся к плоскому круглому основанию 1 винтами.

К обращенным друг к другу торцам соосных шестерен 7 и 8 и на внутреннем торце диска 9 прикреплены токо- съемные пластины 39-41 через изоляционные прокладки 42-44. Все указанные пластины имеют радиальные выступы, изогнутые перпендикулярно основанию. Радиальньш выстзшы кольцеилх пластин 39 и 41, шестерни 7 и диска 9 соответственно заканчиваются участками, параллельными основанию на уровне кольцевой шкалы 38 с нанесенными на них радиальньв и рисками. К- участкам радиальных выступов, перпендикулярных основанию, прикреплены токосъемники резистора. Каядый из этих токосъемников состоит из контактной проволоки 45, упругой пластины 46 и держателя 47,.который крепится винтом к вертикальному участку 25 радиальных выступов. Держатель 47 охватывает вертикальный участок радиальных выступов боковыми и ступами, имеюпщми наклонные стенки, что исключает люфт в креплении, благодаря заклинивающему эффекту. Контактные проволоки токосъемников, связанных с пластинами шестерен 7 и 8, находятся в общей плоскости вращения, касаясь резйстивного элемента по его

20

30

круглой рукояткой 16 и разрезным пру- верхнему краю, и отогнуты в разные

жинным кольцом, блок 15 шестерен включает жестко связанные верхнюю и нижнюю шестери, идентичные по параметрам зубчатого зацепления, третьей колонки 17 с фланцем со свободно посаженными на нее прокладкой 18, цро- мелсь точной шестерней 19 и разрезным пружинным кольцом, внутренней стойки 20 с установленными на ней плоскими пружинами с контактными элементами 21-23, консольными плоскими пружинами 24, 25 и промежуточными втулками 26-30 из пластмассы, а также шай- i бой 31, прижатыми осевым винтом 32, с надетой на него пластмассовой трубкой 33, боковой стойки 34, на которой закреплены винтсм концы консольных плоских пружин 24 и 25 при помощи втулок 35 и 36, токосъемника 37 средней точки потенциометра,кольцевой шкалы 38, проградуированной в градусах или в единицах электрического сопротивления и зафиксированной штифтами.

стороны от токосъемника 37. Проволока токосъемника связанного с токосъемной пластиной 41 диска 9 касается середи ны резистивного элемента. В связи с дд тем, что радиальный выступ пластины диска 9 расположен на большем расстоянии от оси вращения, чем радиальные ВЫСТЗТ1Ы пластин шестерен 7 и 8, угол поворота диска 9 не зависит от положения радиальных выступов плас45

50

55

тин шестерен 7 и 8.

Контакт токосъемника 37 средней точки образован контактной проволокой 8, касающейся кольцевого резис- тнвного элемента 2 по его краю, ближайшему к основанию 1. Эта контактная проволока припаяна к плоской пружине 49, которая при помопр пластмассовой Колодки 50 крепится к основанию винтами через изоляционнуюj прокладку 51. Крепежное соединение имеет повьш1енные радиальные зазоры, в пределах которых осуществляется

верхнему краю, и отогнуты в разные

стороны от токосъемника 37. Проволока токосъемника связанного с токосъемной пластиной 41 диска 9 касается середи ны резистивного элемента. В связи с дд тем, что радиальный выступ пластины диска 9 расположен на большем расстоянии от оси вращения, чем радиальные ВЫСТЗТ1Ы пластин шестерен 7 и 8, угол поворота диска 9 не зависит от положения радиальных выступов плас45

50

55

тин шестерен 7 и 8.

Контакт токосъемника 37 средней точки образован контактной проволокой 8, касающейся кольцевого резис- тнвного элемента 2 по его краю, ближайшему к основанию 1. Эта контактная проволока припаяна к плоской пружине 49, которая при помопр пластмассовой Колодки 50 крепится к основанию винтами через изоляционнуюj прокладку 51. Крепежное соединение имеет повьш1енные радиальные зазоры, в пределах которых осуществляется

регулировка положения средней точки, при регулировке имитатора.

Концы консольных плоских пружин 24 и 25 прижаты к фаске диска 9 и к наклонной поверхности канавки,сфор- мированной на торце шестерни 8 соответственно.

На ободе вкладьша 4 благодаря разрезам по окружности и параллельно оси образованы упругие ответвления, которые притормаживают вращение шестерни 7. Ступицы рукояток 10 и 16 связаны торцовыми зубчатыми соединениями соответственно со ступицами диска 9 и блока 15 шестерен. Таким же соединением связан блок 15 шестерен своим противоположным торцом с втулкой 14. Фланец втулки 14 имеет

15 шестерен и деформации элементов т косъемников точная установка треб мого показания R и R по прибору производится конечным вращением р коятки в однсм направлении, наприм

выступ, ограничиваюпщй угол поворота 20 по часовой стрелке, независимо от шестерни 15 благодаря его упору в штифт 52, что исключает соприкосновение радиальных выступов гшастин шестерен 7 и 8. Осевой упор диска 9 в буртик на колонке 6 исключает воз- 25 можность передачи вращения диска на шестерню 8.

Указанные узлы имитатора заключены в цилиндрический кожух 53 из прозрач направления вращения предваритель установки. Эта правило сохраняется и при последуюш 1х градущ)овках по казаниям шкалы.

При имитации преобразователя да чика без средней точки начальное п ложение указателя R диска может н ходиться вблизи указателя R шесте ни 7. При наличии средней точки на

При имитации преобразователя датчика без средней точки начальное положение указателя R диска может находиться вблизи указателя R шестерни 7. При наличии средней точки на

-ной пластмассы, прикрепленный к осно- зоимитируемом преобразователе датчика ванию 1. Снаружи над кожухом распо-начальное положение указателя R, наложены только рукоятки 10 и 16.ходится в зоне средних показаний по

Работа с потенциометрическим пре-шкале, когда проволоки токосъемниобразователем проводатся в такой пос-ков 37 средней точки и связанного с

ром выступа на фланце втулки 14 в штифт 52.

Подключают внешний прибор на измерение переменного сопротивления R. Вращая рукоятку 10, устанавливают по прибору величину R и фиксируют соответствующее показание по шкале 38. По этим данным составляется

.градуиррвочная таблица имитатора для данного датчика с показаниями по шкале 38.

Для исключения влияния на показания по шкале 38 зазоров в зацеплении

шестерен и деформации элементов токосъемников точная установка требуемого показания R и R по прибору производится конечным вращением рукоятки в однсм направлении, например

по часовой стрелке, независимо от

по часовой стрелке, независимо от

направления вращения предварительной установки. Эта правило сохраняется и при последуюш 1х градущ)овках по показаниям шкалы.

При имитации преобразователя датчика без средней точки начальное положение указателя R диска может находиться вблизи указателя R шестерни 7. При наличии средней точки на

имитируемом преобразователе датчика начальное положение указателя R, находится в зоне средних показаний по

Изобретение относится к измерительной, технике, где потенциометри- ческие преобраз-ователи широко применяются в электрических схемах, и может быть использовано в устройствах для преобразования перемещений чувствительных элементов датчиков в электрический сигнал. Цель изобретения - расширение области применения переменных резисторов для градуировки - достигается путем обеспечения ciiMMeTpHw- ной регулировки величины полного сопротивления относительно средней точки, что позволяет исключить использование громоздкого и дорогостоящего оборудования-при градуировке измерительных и регистрирующих комплексов, содержащих потенциометрические датчики, в том числе со средней точкой, и значительно упростить процесс регулировки. Предложенное устройство позволяет имитировать при градуировке- датчики имеющие потенциометрические преобразователи как со средней точкой, так и без нее. Применение в устройстве резистивного элемента большого диаметра и с высокой электрической разрешающей способностью позволяет существенно уменьшить погрешности датчика. 6 ил,; а о (Л

ледовательности.

Приведение градуировочных данных датчика, зафиксированных в паспорте шш формуляре, к показаниям по шкале имитатора. При отключенном питании подключают внешний прибор для измерения полного сопротивления потенциометра. Вращая рз оятку 16, устанавливают по прибору величину полного сопротивления R„и фиксируют соответствующее показание по шкале 38. Верхняя шестерня блока 15 приводит во вращение шестерню 8, а нижняя taec терня через промежуточную шестерню 19 вращает шестерню 7 в направлении, противоположном вращению шестерни 8. Связанные с шестернями 7 и 8 токосъемники перемещаются по окружности навстречу друг другу или в противо-

50 Установленные рукоятками положения токосъемников сохраняются благодаря моментам трения, действующим, на шестерню 7 от усилия упругих ответвлений, на ободе вкладыша 4; на шестерню

положные стороны на одинаковые углы, 55 ° УСИЛИЯ консольной плоской пружипозтому прложение средней точки,соответствующее 0,5 R, не изменяется. Предельные максимальное и минимальное значения R... ограничиваются упоны 25; на диск 9 от усилия консольной плоской пружины 24.

Устройство позволяет имитировать при градуировке датчики, имеющие по35 диском 9 (пластиной 41) контактируют на общем витке резистивного элемента 2.

Проведение градуировок. Отключается внешний прибор. Имитатор под40 ключается и измерительную цепь вместо датчика. Вращением рукоятки 16 устанавливается по кольцевой шкале 38 показание, соответствующее сопротивлению R. Вращением рукоятки 10 уста45 навливается по кольцевой шкале 38 показание, соответствующее R. Включается питание и производится измерение или -запись градуировочных ступеней.

50 Установленные рукоятками положения токосъемников сохраняются благодаря моментам трения, действующим, на шестерню 7 от усилия упругих ответвлений, на ободе вкладыша 4; на шестерню

55 ° УСИЛИЯ консольной плоской пружины 25; на диск 9 от усилия консольной плоской пружины 24.

Устройство позволяет имитировать при градуировке датчики, имеющие по38

5-5

Редактор О. Спесивых

521 5 Фиг,. 6

Составитель Ю. Волков

Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Г- г