Декадный переключатель напряжения или сопротивления Советский патент 1992 года по МПК H03H11/40 

К сожалению, известные схемы декадных переключателей - магазинов сопротивлений 2, 3 - нельзя использовать для переключения отводов трансформатора, так как в этих схемах образуются коротко- замкнутые контуры. Схемы трансформаторных декадных переключателей напряжения 4 сложны, по сравнению со схемой 1. .

Цель изобретения - расширение области применения декадного переключателя напряжения или сопротивления путем унификации его схемы как для использования с резисторами (без увеличения их количества), так и с обмотками трансформатора. В некоторых приборах применяются декад- ные переключатели и того, и другого типа. Использование в декадном переключателе катушек индуктивности принципиально не отличается от использования резисторов.

Поставленная цель достигается тем, что в декадном переключателе напряжения или сопротивления, содержащем в каждом разряде два вывода для включения во внешнюю цепь, с первого по пятый выводы для подключения четырех последовательно со- единенных резисторов или катушек индуктивности и переключатель на десять положений, причем в положении О переключателя выводы для включения во внешнюю цепь закорочены, а в положении 1, 2,... 9 сопротивление или индуктивность между ними имеет номинальные значения соответственно Ы0т, 2,10т ... 9,10т (где т 0, ± 1, ± 2...), указанные резисторы, катушки или же обмотки трансформатора соединены через переключатель с внешними выв одами в одноконтурную цепь (т. е. без коротких замыканий).

К выводам с первого по пятый подключены резисторы или катушки индуктивности с номиналами, кратными числам 1,3,3 и 2, что соответствует стандартному ряду Е24 (ГОСТ 2825-67). В декадном переключателе напряжения к этим выводам подключены секции трансформаторной обмотки с тем же отношением чисел витков.

В положениях 1, 2 или 3 переключателя с внешними выводами соединены выводы 1-2. 4-5 или 2-3, к которым подключен резистор, катушка с номиналами 1 «10т, или 3 Ют, или секция трансформаторной обмотки с числом витков, кратным 1, 2 или 3. В положениях 4, 5 или 6 с внешними выводами соединены выводы 1- 3, 3-5 или 2-4, к которым подключены два последовательно соединенных резистора, катушки с номиналами 1 и 3, 3 и 2, 3 и 3 (с тем же множителем 10т) или же две смежные секции трансформаторной обмотки с числами витков, кратным 1 и 3, 3 и 2, 3 и 3.

В положениях 7 или 8 с внешними выводами соединены выводы 1-4 или 2-5, то есть три последовательно соединенных резистора, катушки или три смежные секции обмотки с номиналами или числами витков, кратными .1, 3, 3 или 3, 3, 2. Наконец, в положении 9 цепь из четырех резисторов или катушек, обмотка из четырех секций включена вся (выводы 1-5).

Сопоставительный анализ с устройствами 1 и 3 показывает, что предлагаемое техническое решение отличается построением схемы коммутации, которая, с одной стороны, исключает образование коротко- замкнутых контуров, а с другой, - не требует увеличения количества резисторов в каждом разряде переключателя, с сохранением их последовательного соединения.

Таким образом, это решение обладает новизной.

Указанное отличие существенно, так как приводит к новому качеству устройства - расширению области применения, упрощению и унификации.

Во-первых, упрощается трансформатор за счет уменьшения количества обмоток, если рассматривать декадный переключатель в целом, содержащий несколько разрядов, сравнительно с устройством 1 - пример дан выше, и за счет уменьшения количества отводов как в целом, так и по отношению к схемам 4 с десятью или одиннадцатью отводами в каждом разряде переключателя.

Во-вторых, одна и та же печатная плата с переключателем (по одному и тому же чертежу) используется как в резисторных декадных переключателях, так и в трансформаторных. Только в первом случае на плате распаиваются резисторы (или же ка- тушкн индуктивности), а во втором - отводы трансформатора. Налицо унификация конструкции со всеми ее преимуществами, особенно в приборах с применением декадных переключателей и того, и другого типа.

Можно сказать иначе: расширяется область применения. Резисторный декадный переключатель легко преобразуется в трансформаторный.

Предложенная схема коммутации имеет еще одно существенное отличие: использует стандартные номиналы сопротивлений 1,0,2/) и 3,0 кОм с коэффициентом 10т, т « 0, ± 1, ± 2,.... что позволяет ставить стандартные резисторы с допускаемым отклонением ± 5%. Так что декадные переключатели сопротивления с погрешностью не хуже ±5% легко комплектуются без использования дефицитных или нестандартных изделий.

Всех этих оснований, по видимому, достаточно, чтобы сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию изобретения по существенности отличий.-,

На чертеже дан один из вариантов принципиальной схемы одного разряда декадного переключателя.

Декадный переключатель напряжения или сопротивления содержит в каждом раз- ряде выводы 1. 2, 3, 4, 5 для подключения резисторов или отводов трансформатора, два вывода в, 7 для включения во внешнюю цепь и переключатель с десятью кнопками. В верхней части схемы показана подклю- ченная к выводам 1-5 последовательная цепь из четырех резисторов с номиналами 1 10т, 3 10т, 3 10т и 2 10т кОм, где т О, ±1, ±2,..., или же обмотка трансформатора с пятью отводами Количество полу- Окружностей в обозначении обмотки пропорционально числу витков между соответствующими отводами.

Переключатель - модульный, ГТ2К ЕЩО.360-037 ТУ с зависимой фиксацией (при нажатии любой из кнопок другие возвращаются в исходное положение), хотя возможно применение девяти Двухполюсных тумблеров на два фиксированных положения

Все разряды декадного переключателя соединены между собой последовательно, т. е. вывод 7 одного разряда подключен к выводу 6 другого разряда, и т. д., а крайними выводами 6 первого разряда и 7 последнего декадный переключатель в целом включается во внешнюю цепь.

На схеме все кнопки показаны в исходном (отпущенном) положении. Такие же электрические соединения будут иметь ме- сто и при нажатии кнопки О, а именно внешние выводы 6-7 закорочены

При нажатии кнопки 1, или кнопки 2 и т. д. происходит коммутация по следующему алгоритму: 1(1-2), 2(4-5), 3(2-3), 4(1-3), 5(3- 5), 6(2-4), 7(1-4), 8(2-5), 9(1-5), где слева от скобок - номер нажатой кнопки и номинальное значение сопротивления между выводами 6 и 7, кОм, для случая m 0, или же число витков трансформаторной обмотки (при ко- эффициенте кратности, равном 1), включенное между этими выводами, а в скобках - номера выводов с 1 по 5, соединенных с выводами 6 и 7 через контакты переключателя. В каждом положении переключателя Ј внешним выводам 6 и 7 подключается такая комбинация из резисторов или секций трансформаторной обмотки которая дает номинальное сопротивление или же число

витков, численно равное номеру нажатой кнопки.

Что произойдет, если одновременно нажать две, три или больше кнопок. В случае применения тумблеров можно забыть выключить ранее включенный темблер.

Как видно из схемы, модуль (или тумблер) с более высоким порядковым номером во включенном положении просто выводит из работы все модули (тумблеры) с меньшими порядковыми номерами. Таким образом, при нажатии нескольких кнопок в разряде переключателя работает самая нижняя (по схеме) из них а короткое замыкание обмоток трансформатора исключается полностью.

Применение предложенной схемы декадного переключателя напряжения или сопротивления позволит упростить схему и унифицировать конструкцию некоторых измерительных приборов. Так, например, измерительный трансформатор с двумя обмотками, используемыми в двух трехде- кадных переключателях напряжения, должен иметь 30 отводов от этих обмоток, по 5 на один разряд переключателя. Если же в каждой декаде было бы по 10 или 11 отводов 4, то намотка такого трансформатора вылилась бы в сложную технологическую проблему, а применение тороидального сердечника стало бы невозможным.

Формула изобретения

1,Декадный переключатель напряжения или сопротивления, содержащий в каждом разряде два вывода для включения во внешнюю цепь, с первого по пятый выводы для подключения четырех последовательно соединенных резисторов или катушек индуктивности и переключатель на десять по- ложений, причем в положении 0 переключателя выводы для включения во внешнюю цепь закорочены, а в положении W1, 2...9 сопротивление или индуктивность между ними имеет номинальные значения соответственно 1 10т. 2 Ют ...

9 10т (где т 0, ± 1. ± 2...). отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем возможности подключения к выводам с первого по пятый как резисторов или катушек индуктивности, так и обмоток трансформатора, указанные резисторы, катушки или обмотки соединены через переключатель с внешними выводами в одноконтурную цепь.

2.Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ограничения номиналов используемых резисторов или катушек индуктивности стандартным рядом Е24, в каждом разряде контакты переключателя соединены с выводами последующему алгоритму: 1(1-2), 2(4-5), 3(2-3), 4(1-3), 5(3-5), 6(2). 7(1-4), 8(2-5), 9(1-5), где слева от скобок - номер положения переключателя, в скобках-номера выводов, с первого по пятый, соединенных в этом положении переключателя с выводами для включения во внешнюю цепь, а номиналы последовательно соединенных резисторов, или катушек индуктивности или числа витков секций об- моток трансформатора кратны, соответственно числам 1, 3, 3 и 2.

fax 5.ю з-ют г-ютц

„т,г Г , а .| Ё Я 1|| 1« ;- :

т.

V

3

гЈ

2

wr§

т§

v§

У§:

Ч

1

I

«

С

П

т

м vii

Ю

I

1

е

&

1

I

-3

1

1,

-3