Електричне профілювання

Сутність електричного профілювання полягає в тім, що опір 1 лінійного потенціометра поділяється на ряд секцій, шунтованих додатковими "зовнішніми" опорами 2 (рис. 6), значення і число яких визначаються необхідним законом зміни опору і вимогами до точності відтворення функції. Слід зазначити, що цей спосіб застосовується для побудови функціональних потенціометрів. Таким чином, за допомогою опорів-шунтів змінюється розподіл напруги по довжині ливарного потенціометра відповідно до заданого закону. У літературі описані методи розрахунків потенціометрів із шунтами. Зазначений спосіб застосовується для відтворення всіляких аналітичних і табличних функцій і дозволяє одержати дуже високу точність апроксимацій (0,01...0,02 %). Спосіб електричного профілювання складний і трудомісткий.

Рис. 6. Електричне профілювання

Коригувальні механізми

Принцип дії всіх механізмів компенсації похибок полягає в тому, що їхня конструкція дає можливість повідомляти токозємному контакту движка (щітці) додаткове переміщення. Величина і напрямок додаткового переміщення залежить від величини і знака помилки для конкретного (основного) переміщення щітки, викликаного поворотом осі движка. По способу задання додаткового переміщення коригувальні механізми бувають ламельні, мембранні і кулачкові.

Ламельний механізм (рис. 7) містить венцеподібну регулюючу доріжку, що складається з декількох десятків ламелей 5 (одна ламель на 10 градусів повороту движка). По лемелям переміщається ролик 4, закріплений на коромислі 3, на іншому кінці якого знаходиться щітка 2. Компенсацію похибок потенціометра здійснюють, вимірюючи помилку для конкретного фіксованого положення движка 1 і підгинаючи відповідну ламель у ту чи іншу сторону в залежності від величини і знака помилки. Ролик притиснутий до ламелей пружиною 6 і таким чином підгинання ламели викликає додаткове (компенсуюче) переміщення щітки. Ламельний механізм простий при настроюванні, але його регулювання не піддається механізації. Різновидом ламельного механізму є кулісний механізм, принцип дії якого ясний з рис. 8.

Рис. 7. Ламельний механізм	Рис. 8. Кулісний механізм

Мембранний механізм – один з найбільш розповсюджених видів коригувальних пристроїв (рис. 9). Движок 2 вільно посаджений на вісь потенціометра і пружиною 8 до коромисла 7. На іншому кінці коромисла знаходиться ролик 6. Коромисло може обертатися на осі повідка 1, жорстко з'єднаного з віссю потенціометра. При обертанні осі ролик котиться по мембрані 4, і у випадку, якщо поверхня мембрани рівна, обертання осі цілком передається щітці, тобто кут повороту щітки дорівнює куту повороту осі. Компенсацію похибок потенціометра роблять, деформуючи мембрану регулювальними гвинтами 5. Накочуючись на бугри і западини мембрани ролик сприяє додатковому переміщенню щітки, відповідно до величини і знака помилки даного потенціометра.

Мембранний механізм має ряд істотних недоліків:

• помилки компенсуються не безупинно по всьому куту повороту осі потенціометра, а в окремих точках, між якими похибками залишаються не скомпенсованими;

• мембрани піддаються температурним деформаціям, що вносить додаткові похибки;

• механізми набудовуються тільки вручну.

Кулачковий механізм – пристрій, що дозволяє безупинну компенсацію похибок потенціометра у всьому діапазоні кутів повороту. Механізм влаштований у такий спосіб (рис. 10). По кулачку 4 кільцеві форми, жорстко укріпленому в корпусі, котиться ролик 5. Ролик з'єднаний з коромислом 2, на іншому кінці якого знаходиться щітка 3. Коромисло вільно повертається на осі повідця 1, жорстко з'єднаного з віссю потенціометра. Додаткове переміщення щітки для компенсації помилки досягається відповідною зміною радіуса-вектора кулачка, тобто формою кулачка. Кулачковий механізм дозволяє компенсувати похибки характеристики за всіма значеннями заданої функції й одержувати теоретично ідеальне відтворення цієї функції з точністю, обумовленою лише роздільною здатністю потенціометра. Кожен екземпляр кулачка повинний мати профіль, що відповідає умовам компенсації індивідуальних похибок того потенціометра, для якого він призначений.

Рис. 9. Мембранний механізм	Рис. 10. Кулачковий механізм

Задача високопродуктивної автоматичної обробки форми кулачка відповідно до помилок конкретного "виправляючого" потенціометра, що виправляється за допомогою спеціального фрезерного верстата з електромеханічною слідкуючою системою. Автоматизація коректування обумовлює широке застосування механізму при масовому виробництві прецизійних потенціометрів, наприклад, серія ПТП київського заводу "Електроприлад" . Слід зазначити, що недоліки потенціометра з кулачковим механізмом випливають з його переваги. Так, при використанні потенціометра в складних системах іноді виникає необхідність у коректуванні характеристики, обумовленої властивостями системи. Потенціометри з кулачковим механізмом не дозволяють таке настроювання, і в цьому випадку незамінні потенціометри з ламельними чи мембранними механізмами.