Гравитационный переключатель Советский патент 1993 года по МПК H01H35/02 

Изобретение относится к коммутаторам электрических цепей, переключение которых осуществляется в зависимости от положения несущего объекта относительно силы тяготения, и может быть использовано на спускаемом аппарате, например, для .вклю- че}ния одной из антенн, наименьшим образом отклоняющейся от вертикали в зависимости от положения спускаемого аппарата на поверхности планеты .после посадки.

Цель изобретения - формирование зон переключения различной конфигурации в полном пространственном угле наклонов, увеличение точности переключения, расши рение частотного диапазона, повышение надежности и упрощение конструкции гравитационного переключателя.

На фиг.1 показан гравитационный переключатель, поперечный разрез; на фиг,2 - пример расположения контактов на части

сферической поверхности с указанием соединения, контактов для переключения при переходе из одной зоны в другую.

Гравитационный переключатель содержит диэлектрический корпус 1, внутри которого образована полость 2. На корпусе установлены контакты 3, вершины 4 которых входят внутрь полости 2, а противоположные концы 5 расположены вне корпуса и соединены между собой, например, проводами 6 и 7 в отдельные группы 8 и 9, расположенные в одной зоне 10, ограниченной .заданным углом а , когда должны быть замкнуты между собой провода 6 и 7.

Внутри полости 2 помещен свободно катающийся проводящий шар 11. Контакты 3 имеют достаточно большую высоту по отношению к внутренней поверхности полости так. чтобы шар 11 перекатывался по их вершинам, не касаясь этой поверхности. Контакты, присоединенные к разным провоел G

00

о о

4 CS

Ы

дам 6 и 7 и входящие в разные группы 8 и 9, чередуются между собой так, чтобы в число трех контактов, на которые опирается проводящий шар 11, входили обязательно контакты из обеих групп (например, фиг.2).

Гравитационный переключатель работает следующим образом. После посадки СА на поверхность планеты корпус переключателя занимает по отношению к вертикали произвольное положение. Под действием силы тяжести проводящий шар 11 скатывается с малым трением по вершинам контактов в нижнее положение и останавливается там в состоянии покоя на трех соседних контактах, расположенных треугольником, и замыкает их, так как радиус проходящей через них окружности меньше радиуса шара. ..

При дальнейшем уменьшении расстояния между вершинами контактов по сравнению с диаметром шара увеличивается точность разбиения полного телесного угла на зоны включения, точность отработки их, уменьшается угловой дискрет переключения и гистерезис переключения. Соотношение между диаметром проводящего шара RIU и расстоянием L по прямой между вершинами контактов определяется из заданной угловой погрешности переключения $р по следующей формуле:

Ят

a tg2 30° + sin2 Ду 2 sin Дуэ.

0

5

0

5

0

Форма и малый поперечный размер контактов позволяют с большой точностью выдержать заданные границы зон переключения, при переходе через которые проводящий шар коммутирует цепи..

Расширение частотного диапазона также достигается формой контактов, приводящей к снижению емкости между ними по сравнению с плоскими контактами в прототипе. . ... ;. .:

Увеличение надежности контактирования достигается за счет острой вершины контакта, а упрощение конструкции - исключением необходимости герметизации корпуса. . :

Формула из обретения

Гравитационный переключатель, содержащий диэлектрический корпус с полостью, электрические контакты, размещенные в полости корпуса и закрепленные в корпусе, электропроводящий шар, размещенный в полости корпуса с возможностью взаимодействия с контактами, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью увеличения точности переключения, расширения частотного диапазона, повышения надежности .и упрощения конструкции, указанные контакты выполнены в виде конических штырей, которые размещены так, что указанный электропроводящий шар имеет возможность перемещения по вершинам штырей и одновременного замыкания трех контактов.

Граница он 4 и 2 I/

Использование: электротехника, переключатели для определения пространственного положения. Сущность изобретения: в полости корпуса установлены штыревые контакты. Электропроводящий шар, перекатываясь под действием силы тяжести, замыкает три штыревых контакта, что дает возможность судить о пространственном положении корпуса. 2 ил.

Фиг. 2