МНОГООБМОТОЧНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК H01C10/30 H01C1/02 

Предлагаемый потенциометр относится к элементам аналоговой техники и может найти применение в электрических моделирующих устройствах общего и специального назначения и аппаратуре электроавтоматики, так как обеспечивает генерирование весьма щирокого класса нелинейных функций.

Известны многообмоточные потенциометры, позволяющие генерировать непрерывные и разрывные функции. В этих потенциометрах различные значения сопротивления отдельных обмоток достигаются путем выбора соответствующего материала для резистивного элемента, так как все обмотки имеют одинаковую длину, а диаметры проводов могут отличаться один от другого только на незначительную величину. Вследствие этого коэффициент внутренней нагрузки изменяется в сравнительно узких пределах, что не позволяет генерировать многие практически важные функции.

Предлагаемый многообмоточный потенциометр позволяет значительно расширить класс генерируемых функций при использовании существующего ассортимента резистивной проволоки и обычных обмоточных станков.

Его особенность заключается в том, что каркас выполнен составным из нескольких вставляемых одна в другую деталей различной геометрической формы. Одна (основная или дополнительная) обмотка размещена на внутренйей детали, а остальные (дополнительные или, соответственно, основные) так, что они охватывают как внутреннюю, так и наружные детали.

На фиг. 1 изображен предлагаемый потенциометр с составным каркасом из двух деталей; на фиг. 2 - трехобмоточный потенциометр с составным каркасом; на фиг. 3-5 - варианты выполнения составного каркаса.

Струна / с наматываемой на нее основной (или дополнительной) обмоткой 2 (с шагом /) укладывается в канавку прямоугольной пластины 3, которую можно изготовлять из металла, покрытого эмалью или изоляционным лаком, или из изоляционного материала.

На струну / и пластину 5 одновременно наматывают дополнительные (или, соответственно, основные) обмотки 4, укладываемые между витками обмотки 2.

Контактная дорожка зачищается со стороны струны.

Ширина ползунка 5 должна обеспечивать надежное замыкание всех обмоток, размещенных на составном каркасе. Вместо струны можно использовать пластину 3, например фигурную (см. фиг. 3). Если необходимо иметь две низко0 мные обмотки или требуется повысить надежность контактной системы, следует применять конструкцию с двумя струнами или двумя прямоугольными или фигурными пластинами (в общем случае число низкоомных обмоток может быть произвольным).

В этом случае необходимо использовать двустороиние прямоугольиые пластины или цилиндрические каркасы с двумя канавками. При этом защищаются две контактные дорожки, по которым перемещаются два ползунка.

В зависимости от схемы соединения обмоток ползунки могут перемещаться независимо один от другого или одновременио на одну п ту величину.

Многообмоточный потенциометр с составным каркасом может быть выполнен не только с постунательным, но и с вращательным перемещением ползунка. В этом случае струна / и прямоугольная (или фигурная) пластина 3 должны иметь кольцевую форму, и обмотки должны выполняться на станках для тороидально намотки.

Цилиндрическая форма каркаса позволяет изготовлять несколько обмоток, имеющих заданные сопротивления и законы изменения сопротивления. Для этого можно иснользовать каркас с одной канавкой (см. фиг. 4) и специальными обоймами 6 vi 7, надеваемыми на соответствующие обмотки. Таким образом, каждая обойма закрывает одну из обмоток и сама является основанием для следующей обмотки.

Обоймы могут быть изготовлены из металла, покрытого изоляционным лаком, или из изоляционного материала.

Для получения заданной полной длины ветвей обоймы должны иметь соответствующую толщину. Если длина витка на разных участках должна быть различной, то можно использовать ступенчатые обоймы 6-8 (см. фиг. 5). Обоймы могут быть использованы и в тех случаях, когда применяются прямоугольные и фигурные пластины с канавкой.

Цилиндрический каркас с одной канавкой можно применять в обычных многооборотных потенциометрах.

Работает потенциометр следующим образом.

Пусть у трехобмоточного нотенциометра (см. фиг. 2) основная обмотка 2 размещается

на струне 1, а дополнительные - на составном каркасе. Тогда, в зависимости от принятой схемы, к источнику питания будут подключены выводы 9 и 10 основной обмотки и

выводы // и 12 (или 13, 14; 11, 14; 12, 13 дополнительных обмоток). При перемещении ползунка 5 по контактной дорожке все три обмотки будут электрически соединяться между собой ползунком.

При этом основная обмотка будет нести переменную нагрузку, и выходное напряжение потенциометра, снимаемое с ползунка и одного из зажимов источника питания,будет изменяться по нелинейному закону. График выходного напряжения зависит от схемы включения обмоток, закона изменения сопротивления этих обмоток и коэффициентов внутренней нагрузки. При заданной схеме включения обмоток и

заданном законе изменения их сопротивления коэффициент ваутренней нагрузки является важнейщим фактором, определяющим деформацию выходного напряжения.

Применение составного каркаса, позволяющего выполнять многообмоточный потенциометр с обмотками разной длины, может обеспечить практически любую необходимую деформацию выходного напряжения потенциометра.

Предмет изобретения

Многообмоточный потенциометр, содержащий каркас с обмотками, отличающийся тем, что, с целью расширения класса генерируемых функций путем выполнения обмоток разной длины, его каркас выполнен составным из нескольких вставляемых одна в другую деталей различной геометрической формы, на внутренней из которых с определенным шагом расположена основная (или дополнительная) обмотка, а дополнительные (или, соответственно, основные) обмотки размещены между витками указанной обмотки и схватывают внутреннюю и наружные детали каркаса.

a:2i3n1Kir3ErS52bj

fu,.2

uc.3

Л.