Устройство для контроля погрешности величины сопротивления резистивных элементов переменных резисторов с осью вращения

 

Изобретение относится к микроэлектронике . Цель - расширение области применения устройства для контроля погрешности величины сопротивле/7 . 10 НИН резистивных элементов (РЭ) с осью вращения. Для ее достижения в устройство , содержащее блок (Б) 1 контроля, Б 2 дискретног.о углового положения осп переменного резистора (ПР), аналоговое запоминающее устройство 16, Б 38 управлеьшя, введены токосъемньш контакт 5, Б 4 его прижима и Б дискретного перемещения В 4, а также новые электрические связи между функциональными элементами. Изобретение позволяет проверять и автоматически записывать на диаграммной ленте самопишущего прибора 20 трафик погрешности величины сопротивления спиралевидных и многооборотных РЭ и может быть использовано в электроизмерительной технике для оценки точности изготовления ПР. 2 з.п, ф-лы, 2 ил. J9 I 16 ю rsEA. ГчЭ Is3 О /гг.-/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 01 С 10/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882156/24-21 (22) 11.04,85 (46) 23,02.87. Бюл, Р 7 (72) Л.Б.Евдокимов, П,Н.Литвинюк, Ч.Я.Лев и A,Ì,Стремовский (53) 681,337 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР.

1(- 378782, кл. G 01 R 31/28, 1972 °

Авторское свидетельство СССР

Р 281604, кл. Н 01 С 10/00, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТИ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕМЕННЫХ РЕЗИСТОРОВ С ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к микроэлектронике. Цель — расширение области применения устройства для контроля погрешности величины сопротивле17. ния резистивных элементов (РЭ) с осью вращения. Для ее достижения в устройство, содержащее блок (Б) 1 контроля, Б 2 дискретного углового положения осп переменного резистора (ПР), аналоговое запоминающее устройство 16, Б 38 управления, введены токосъемный контакт 5, Б 4 его прижима и Б дискретного перемещения Б 4, а также новые электрические связи между функциональными элементами. Изобретение позволяет проверять и автоматически записывать на диаграммной ленте самопишущего прибора 20 график погрешности величины сопротивления спиралевидных и многооборотных РЭ и может быть использовано в электроизмерптельной технике для оценки точности изготовления ПР. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

18 Ю

1292045

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки точности изготовления переменных резисторов, Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности контроля как изготовленных спиралевидных резисти-вных элементов, так и собранных многооборотных переменных резисторов, 10 что повышает эффективность их произ водства.

На фиг.1 представлена принципиальная структурная схема устройства в исходном положении; на фиг.2 — фра- 1 гмент плоского ступенчатого кулачка, используемого в устройстве.

Устройство содержит расположенные на корпусе (не обозначен) блок 1 контроля, блок 2 дискретного углового

4 оложения оси переменного резистора (не обозначен), выходом соединенного с поворотной осью 3, блок 4 прижима токосъемного контакта 5, блок (не обозначен) дискретного перемещения блока 4 прижима токосъемного контакта

5, выполненный в виде плоского ступенчатого кулачка 6, взаимодействующего посредством ролика 7 и штока 8 с блоком 4 прижима токосъемного контакта 5.

Блок 1 контроля содержит узел (не обозначен) подключения с первой и второй клеммами 9 и 10 соответственно, третья клемма, снабженная токосъемным контактом 5, соединена с общей шиной. Узел подключения содержит также центры 11 и 12, первь|й из которых механически соединен с поворотной осью 3, а второй подпружинен относительно корпуса посредством пружин 13.

Блок 1 контроля содержит также часть измерительного моста (не обозначен) с набором эталонных резисторов

14 и 15, потенциальный выход которого соединен с аналоговым запоминающим устройством (АЗУ) 16, выполненным в виде двух операционных усилителей 17 и 18, включенных по схеме повторителя и запоминающего конденсатора 19. Выход АЗУ 16 соединен с самопишущим прибором (СП) 20.

Блок 2 дискретного углового положения оси переменного резистора содержит вал 21, несущий делительный диск

22 и соединенный через фрикционную муфту 23 и понижающую зубчатую передачу 24 с электродвигателем 25 для шагового поворота, имеющим встроенный редуктор (не показан).

Делительный диск 22 взаимодействует с поворотным фиксатором 26, прижимаемым к диску посредством пружины 27 и управляемым электромагнитом 28. На валу 21 установлен червяк 48, сцепленный с червячным колесом 29, вал 30 которого скреплен с плоским ступенчатым кулачком 6, к которому блок 4 прижима токосъемного контакта 5 посредством пружин 31 постоянно прижимает ролик 7 через шток 8, Блок 4 прижима содержит пружины 32 и 33, первая из которых выталкивает токосъемный контакт 5 в направлении, перпендикулярном линии, по которой расположены центры 11 и 12; вторая пружина 33 оттягивает стакан 34, в котором расположена пружина 32, в обратном направлении °

Кроме того,, в рассматриваемом блоке

4 установлен электродвигатель 35 с редуктором (не показан), на выходе которого расположен кулачок 36, с двумя участками (не показаны) разного, но постоянного радиуса, который расположен с возможностью взаимодействия со стаканом 34 и контактом 37, Устройство содержит также блок 38 управления (БУ), вход которого соединен с выходом, соединенным с контактом 37 блока 4 прижима, первый выход

БУ 38 — с блоком контроля, второй — с контактом 39 блока АЗУ, а третий — с блоком 2 углового дискретного положения оси переменного резистора, БУ 38 выполнен на базе шагового искателя (не показан), переключаемого контактом 37 по команде кулачка 36 и обеспечивающего в каждом своем положении через группу реле (не показана) набор коэффициента деления эталонного делителя (не показан) напряжения, соответствующего требуемому в каждой проверяемой точке по длине резистивного элемента ° Укаэанный коэффициент деления задается для каждого положения шагового искателя установкой перемычек между его ламелями.

Плоский ступенчатый кулачок 6 собран из отдельных секторов 40„ смонтированных на общей ступице 41„ Каждый сектор 40 имеет участок 42 подъема и участок 43 постоянного радиуса. Число секторов 40 п,=-n+1 где и — число контрольных точек, в которых проводится измерение погрешности велинины

Р -R и

3 1292045 сопротивления резистора ° Перепад двух соседних ступеней кулачка 6, смежных участков 43, т,е, разность их радиусов R и Р, z

5 где t — inai спиралевидного резистивного элемента, а N — число его витков.

Рассматриваемый перепад определяет 0 смещение блока 4 прижима токосъемного контакта 5 при каждом его смещении в новую контрольную точку.

Выполнение кулачка 6 составным позволяет с высокой точностью и от15 дельно изготовить (шлифовкой) участки

43 постоянного радиуса °

Устройство работает следующим образом.

Изготовленный спиралевидный резистивный элемент 44 располагают на оправке 45, которую размещают между центрами 11 и 12, при этом контактные кольца 46 оправки 45, к которым подключены концы резистивного элемента

44, упруго взаимодействуют, с первой и второй клеммами 9 и 10 узла подключения блока 1 контроля, B исходном положении блок 4 прижима токосъемного контакта 5 находится в крайнем правом положении, ролик 7 расположен на наибольшем радиусе плоского ступенчатого кулачка 6, а пружины 31 сжаты, Фиксатор 26 утоплен в одну из впадин (не показана) делительного диска 22, а поворотная ось 3 через центр 11 и поводок (не обозначен), взаимодействующий с оправкой 45, обе- 40 спечивает такое расположение спиралевидного резистивного элемента 44, при котором токосъемный контакт 5 расположен напротив (в отведенном положении) начальной контрольный точ- 45 ки (не обозначена), при этом БУ 38 задает величину сопротивления одного плеча, равную нулю, а другого — 1007 от полной величины сопротивления спиралевидного резистивного элемента 44.

После включения устройства начинает постоянно работать электродвигатель 35, и кулачок 36 против действия пружины 33 подводит токосъемный контакт 5 к резистивному элементу 44 в начальной контрольной точке, причем пружина 32 предохраняет обмотку резистивного элемента 44 оТ приложения

Ф радиальных усилий больших допустимых.

В момент первого соприкосновения токосъемного контакта 5 к резистивно-му элементу в начальной точке (у основания начального вывода) сигнал разбаланса измерительного моста равен нулю и самопишущий прибор 20 фиксирует на диаграммной ленте (не показана) линию нулевых погрешностей. Дальнейший поворот кулачка 36 после обеспечения краткого соприкосновения токосъемного контакта 5 к резистивному элементу 44 позволяет пружине 33 отвести токосъемный контакт 5 от оправки 45 в крайнее положение. При этом одновременно замыкается контакт 37, посредством которого через БУ 38 размыкается контакт 39 АЗУ 16, временно отключая СП 20 от выхода блока 1 контроля. После этого БУ 38 включает

< кратковременно электромагнит 28 фиксатора 26, выводя последний против действия пружины 27 из впадины делительного диска 22, и запускает электродвигатель 25 шагового поворота, после чего электромагнит 28 обесточивается, Фиксатор 26 пружиной 27 прижимается к делительному диску 22, который продолжает поворот до западания фиксатора 26 в очередную впадину делительного диска 22 и отключения электродвигателя 25 фиксатором 26, Во время поворота делительного диска

22 для очередной точки измерения БУ

38 набирает соответствующую номинальному коэффициенту деления для этой контрольной точки комбинацию эталонных резисторов 14 и 15. Кроме того, поворот диска 22 между точками измерения сопровождается одновременным поворотом плоского ступенчатого ку1 лачка 6 через червячную пару, образованную червяком 48 и червячным колесом 29 на угол о,=360/и+1, соответствующий одной ступени плоского кулачка 6, в результате чего блок 4 прижима токосъемного контакта 5 под действием пружин 31 перемещается. влево на расстояние

R -R

N и между начальной и второй точками измерения в направлении оси спиралевидного резистивного элемента 44. Поскольку профиль кулачка носит ступенчатый характер, а каждая ступень, имеет участок постоянного радиуса, выполненный с высокой точностью по величине и постоянству радиуса, то

1292045 кинематическая, связь делительного диска 22 и блока 4 прижима носит дис-: кретный характер и кинематическая погрешность цепи между делительным диском 22 и плоским кулачком 6 не влияет на точность расположения блока

4 прижима вдоль оси спиралевиДного резистивного элемента 44, т.е. не зависит от ошибок выполнения элементов указанной кинематической цепи, так как величина участка постоянного радиуса каждой ступени плоского кулачка 6 существенно больше возможной угловой ошибки цепи, приведенной к валу 30 плоского кулачка 6.

После западания фиксатора 26 во впадину делительного диска 22, соответствующую второй точке измерения и обесточивания электродвигателя 25, делительный диск 22 останавливается, а ротор электродвигателя 25 с шестернями зубчатой передачи 24 продолжают холостой выбег за счет своей инерции при срабатывании проскальзывающей, фрикционной муфты 23. Это предотвра25 щает восприятие фиксатором 26 всего махового момента вращающихся деталей и соответственно исключает возможность проскоков, исключает интенсивный износ механизма фиксации и делительного диска 22.

В течение всего поворота делительного диска 22 плоский кулачок 6, вращаясь, взаимодействует с роликом 7 участком постоянного радиуса, удер- 35 живая токосъемный контакт 5 в отведенном положении.

Отвод токосъемного контакта 5 от спиралевидного резистивного элемента

44 обеспечивает отсутствие сдвигающих "0 усилий па незакрепленную обмотку (не обозначена) резистивного элемента и его прохожпение над его дополнительными выводами 47.

Вслед за западанием фиксатора 26 во впадину делительного диска 22, 1соответствующую второй проверяемой точке, и остановкой вала 21, кулачок

36, продолжая поворот, подводит токо- съемный контакт 5 к оправке 45 до ка- 50 сания с резистивным элементом 44.

После этого по команде с БУ 38 замыкается контакт 39 АЗУ на время, достаточное для заряда запоминающего конденсатора 19 до усиленного первым операционным усилителем 18 напряжения разбаланса с измерительного моста, т.е, измеряемой величиной погрешности величины сопротивления резистора. После размыкания контакта 39 АЗУ с БУ

38,по мере вращения кулачка 36 поступает команда на очередной поворот делительного диска 22 и набор очередной комбинации эталонных резисторов 14 и

15, При этом потенциал запоминающего конденсатора 19, усиленный вторым операционным усилителем 17, поступает на вход самопишущего прибора. 20 и фиксируется на диаграммной ленте в виде отклонения от нулевой линии, выражающего погрешность величины сопротивления резистивного элемента в данной точке, Таким образом, время, пеобходимое для поворота и фиксации делительного диска 22, а также для набора программы, используется для одновременной записи результатов измерения, полученных в предыдущей точке. Это позволяет дополнительно получить значительную производительность проверки, не зависящую от инерционности самопишущего прибора 20, окончание вычерчивания самописцем отклонения в данной точке на диаграммной ленте совмещается с поворотом делительного диска 22 в следующую точку и набором цля нее величин сопротивлений плеч измерительного моста.

В каждой последующей точке проверка и запись результатов осуществляется аналогично описанному, B результате чего на диаграммной ленте самопишущего прибора 20 вьгчерчивается график погрешности величины сопротивления резистивного элемента.

Формула изобретения

i, Устройство для контроля погрешности величины сопротивления резистивных элементов переменных резисторов с осью вращения, содержащее блок контроля, включающий поворотную ось, набор эталонных резисторов измерительного моста, узел подключения резистивного элемепта, первая и вторая клеммы которого соединены с диагональю питания измерительного моста, по- тенциальный выход которого соединен через усилитель с блоком индикации, а другой выход — с третьей клеммой

1узла подключения реэистивного элемента и общей шиной, блок дискретного углового положения оси переменного резистора, первый выход которого соединен с поворотной осью, блок управления, первым выходом соединенный с блоком контроля, вторым — с блоком

7 1292045 индикации, а третьим — с блоком дискретного углового положения оси переменного резистора, и корпус, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности контроля спиралевидных резистивных элементов, оно снабжено токосъемным контактом, блоком прижима токосъемного контакта и блоком дискретного перемещения бло- 10 ка прижима токосъемного контакта, причем второй выход блока дискретного углового положения оси переменного резистора соединен с входом блока прижима токосъемного контакта через

15 блок дискретного перемещения блока прижима токосъемного контакта, выход которого соединен с входом блока управления, при этом токосъемный контакт соединен с общей шиной. ретного перемещения блока прижима токосъемного контакта выполнен в виде плоского ступенчатого кулачка и ролика со штоком, причем шток закреплен на блоке прижима токосъемного контакта, а ролик расположен с возможностью взаимодействия с плоским ступенчатым кулачком, при этом каждая ступень выполнена в виде участка постоянного радиуса, причем число ступеней равно числу контрольных точек по длине спиралевидного резистивного элемента, а разность радиусов соседних ступеней равна произведению шага спиралевидного резистивного элемента и отношения числа его витков к числу контрольных точек по длине спиралевидного резистивного элемента.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок прижима токосъемного контакта выпол" нен с возможностью подпружинивания относительно корпуса.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок дискСоставитель 10.Волков

Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Редактор А.Ворович

Заказ 277/51 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб...ц, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4