Коммутирующее устройство Советский патент 1981 года по МПК H01H35/02 

(54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может использоваться для коммутации телеметрических систем, каналов систем передачи информации, а также в качестве датчика пространственного положения в комплексе с другими устройствами.

Известны переключатели, приводимые в действие изменегшем положения. Эти переключатели содержат шар и контактные дорожки, которые размещены в корпусе переключателя, имеющего форму полого цилиндра , и распределены по окружности. Смежные контактные дорожки электрически перемыкаются шаром. Переключатель реагирует на вращение , по крайней мере, вокруг оллой оси 1. Однако устройство не вырабатывает сигнал о величине угла поворота вокруг оси. Кроме того, устройство не защищено от вибрационных перегрузок, что делает невозможным его использование во многих случаях применения подобных переключателей.

Известен также переключатель, состоящий из полной герметичной кольцевой оболочки в диэлектрике, контактных пар, магнита , ртуТ

ного шарика, токопроводящих шин и источника тока.

Постоянный ток от источника подают на токопроводящие шины, которые замкнуты ртутным шариком. Замыкание контактных пар осуществляется ртутным шариком в результате взаимодействия постоянного тока источника через токопроводящие шины с полем магнита. Коммутирующие цепи (каналы) подключаются непосредственно к контактным парам. Наличие

т тока в магнитном поле увеличивает эффектив-. ность работы переключателя в условиях вибpatmoHtaix и ударных перегрузок 12.

Недостаток устройства заключается в том, что оно не вырабатывает информацию о вели15чине угла отклонения его вертикальной оси от гравитационной вертикали.

Известен выключатель, который содержит даэлектрический корпус со сферической полостью, разделенной на две изолированные по20тусферы с токопроводящими поверхностями. Каждая полусфера является неподвижным контактом и имеет вывод наружу корпуса. Объем сферы частично заполнен жидким диэлектриком 38 с определенной плотностью, в которой помеще контакт-поплавок, имеющий контактирующую деталь в виде металлической штанги. Коммутируемая цепь подключена непосредственно к внешним выводам полусфер. В исходном состоянии верхний конец контактной детали электрически соединен с верхней полусферой, а нижний конец имеет контакт с нижней полусферой, поэтому электрическая цель замкнута. При отклонении вертикальной оси выключателя на угол, не менее заданного, нижний конец контактной детали выходит из соприкосновения с нижней по)7усферой и размыкает электрическую цепь 3. Данное устройство имеет ограниченные фун кдиональные возможности из-за того, что оно не вырабатывает информацию о величине угла отклонения вертикальной оси выключателя от гравитационной вертикали. Цель изобретения - расширение фунгкциональных возможностей устройства. Эта цель достигается тем, что в коммутирующем устройстве контакт-поплавок выполнен в виде токопроводящего шара с гальванически присоединенным вьшодом в виде гиб кого изолированного проводника, который вы веден наружу корпуса. На фиг. 1 изображено коммутирующее устройство; на фиг, 2 - отклонение вертикальной оси; на фиг. 3 - силы, действующие на поплавок. Коммутирующее устройство состоит из диэлектрического корпуса 1 с Герметичной полостью 2 сферической формы, на внутренней поверхности которого размещено п контактны площадок 3,-3„, изолированных друг от дру га и имеющих выводы 4,-4„ наружу корпус Объем сферы частично заполнен жидким диэлектриком 5, в который помещен контактпоплавок 6 с шарообразной токопроводящей поверхностью, которая электрически соединена с габким проводником 7 в изоляции, выведенным наружу корпуса 1, Удельный вес жидкого диэлектрика выбира ют из условия обеспечения требуемой величины давления в контактной паре поплавок - контактная площадка. Коммутирующее устройство работает следующим образом. В исходном состоянии (фиг. 1) контактпоплавок 6 электрически соединен с контактной площадкой Sj, Это соответствует тому, что отклонение вертикальной оси 8 коммутирующего устройства от гравитащюнной вертикали 9 не превышает угла Oj (фиг. 2) в ази мутальном направлении, соответствующем угЛУ 01- . . При; отклонении вертикальной оси 8 на угол ftj от гравитационной вертикали 9 в азимутальном направлении, соответствующий углу 2; контакт-поп лавок 6 соединяется с контактной площадкой 3$, перемещаясь под воздействием выталкивающей силы. Возможен вариант, когда при любом угле отклонения контакт-поплавок 6 соединяется лишь с одной контактной площадкой 3;. При такой конструкции возможна ситуация, когда контакт-поплавок 6 не имеет контакта ни с одной контактной площадкой 3, а занимает положение в диэлектрическом зазоре. В этом случае необходимо применять устройство съема информации с запоминанием предыдущего положе1шя. Такое устройство съема информации можно построить, применяя, например, принцип сенсорного переключателя. Значение угла отклоне1шя вертикальной оси коммутирующего устройства от гравитационной вертикали может быть пропорцйонально напряжению или току, снимаемому с выводов 4, или преобразовано в любую другую велишну, например частоту, которой промодулирован телеметрический передатчик. На фиг. 3приведены силы, действующие на поплавок 6, где FI - выталкивающая сила согласно закону Архимеда. В качестве жидкости может быть взят бром, у которого р 3,12 г/см, р - плотность жидкости. Точность измерения угла определяется размерами неподвижных контактных площадок, их количеством и расположением. Изобретение обеспеадвает выдачу информации о величине угла отклонения его вертикальной оси от гравитационной вертикали в любом направлениИ в азимутальной плоскости. Кроме того, предлагаемое устройство в сочетании с aHTetfflOH системой из п антенн, переключаемых по сигналам изменения положения коммутирующего устройства, позволяет ориентировать излучение (прием) в строго заданном направлении, например с борта телеметрического комплекса в направлении земной поверхности. Одновременно с этим такая комбинированная система позволяет увеличить энергетику излучаемого сигнала за счет сужения диаграммы направленности и увеличить надежность связи. ф о рмула изобретения Коммутирующее устройство, содержащее герметичный диэлектрический корпус со сферической плотностью, наполненной жидким диэлектриком с определенным удельным весом для обеспечения требуемого давления в контактной паре, неподвижные контакты в виде п контактных площадок, размещенных на внутренней поверхности сферической положи, вы5892506

воды которых вьгеедены наружу корпуса, и контакт-поплавок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, контакт-поплавок выполнен в виде токопроводящего шара с гальванически присоединенным выводом в виде гибкого изолированного проводника, который вьтеден наружу корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент США N 3482066, кл. 200-61, 45, 1969.