DE1640068A1 - Regelbarer Widerstand und Potentiometer - Google Patents

Description

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Titel:

Regelbarer Widerstand und Potentiometer

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf regelbare Widerstände und Potentiometer, die aus einem isolierenden Trägerkörper bestehen, auf dem
ein elektrisch leitfähiges Widerstandsmaterial in Form einer durchgehenden Abdeckung angebracht 1st, der ein Eingangs- und/oder ein Ausgangskontakt 3owie ein bewegbarer Kontakt oder auf diesem Widerstandsmaterial gleitender Läufer zugeordnet ist. Das Widerstandsmaterial ist im allgemeinen ein wärmehärtbares elektrisch leitfähi-Ce3 Harz oder eine Metallschicht, deren Ausgestaltung es erlaubt,
im Zuge der Verschiebung des Läufers lineare Widerstandsänderungen zu erzielen oder nicht.

Nun erlauben aber die Anforderungen, die bezüglich der Genauigkeit und der Erzielung einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit gestellt werden, keine Fertigung der Widerstände oder Potentiometer auf

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direktem Wege. Es ist vielmehr erforderlich, die Rohteile Korrekturen zu unterziehen_f die darin bestehen, den Querschnitt des Widerstandes an bestimmter Stelle "u vermindern. Dieser Yorgang, "Korrektur der Gleichförmigkeit oder Linearität" genannt, ist dazu bestimmt, die Leitwertfehler des Widerstandsmaterials zu berichtigen.

Dagegen ordnet man für die Widerstandsfehler Nebenwiderstände längs fc des Widerstandsmaterials an.

Alle diese Maßnahmen sind noch notwendiger, wenn die Beziehung zwischen der Verschiebung des Läufers und der Ausgangsspannung oder dem Wideretand einer nichtlinearen Funktion gehorchen soll.

Ist nun die Abänderung des Querschnitts der Widerstände verschiedenartig, werden die Stromleitungen durch diese Abänderungen, und durch den Einsatz der liebenwiderstände sehr gestört. In Bereichen, in . denen die Stromleitungen durch die Korrektur der Gleichförmigkeit stark verengt sind, zeigen sich Hitzepunkte zur Zeit der Wärmeabgabe aufgrund.des Joule-Effekts.

Gegenstand der Erfindung bildet demnach ein regelbarer Widerstand oder ein Potentiometer, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht aus Widerstandsmaterial mit einem Netz von leitfähigen Stäben zusammenwirkt,' die Stäbe gleicher Spannung bilden.

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Weitere ergänzende Merkmale gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor, die lediglich der Veranschaulichung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dient und nicht etwa einsohränkend zu verstehen ist»

Es zeigen

Pig. 1 eine - teilweise geschnittene - perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßeo. Potentiometers,

Pig. 2 eine Draufsicht auf dan Widerstand des Potentiometers I gemäß Pig. 1,

Pig. 3 einen Schnitt nach Linie XII-III der Pig. 2 in vergrößertem Haßstab und

Pig. 4 eine von dem Widerstand gemäß Fig. 2 entwickelte Ansicht, wobei man die Stäbe gleiches Spannung und die Stromleitungen hat in Erscheinung treten lassen

Das in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Potentiometer besteht aus einem mittels eines Deckels 1 verschlossenen Gehäuse 2, das mit Klemmen 3 "^-d 4 versehen und von einer Achse 5 durchdrungen i ist. Die Achse 5 ist mit einem Arm 6 ausgerüstet, der einen Läufer trägt, welcher auf einem in dem Gehäuse 2 angeordneten potentiometrischen Widerstand 8 gleitet bzw. schleift.

Die Klemme 3 ist mittels eines Leiters 9 mit einem Kollektor 10 verbunden, auf dem ein (in der Zeichnung nicht sichtbarer) mit den Arm 6 fest verbundener Gleitkontakt schleift.

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Die Klemme 4 steht mit Kontakten 11 und 12 in Verbindung, während die Kontakte 13 und 14 an eine dritte, nicht sichtbare Klemme angeschlossen sind.

Der sinusförmig veränderbare Widerstand 8 wird erfindungsgemäß von einem isolierenden Trägerkörper 15 gebildet, auf dein Stäbe 16 gleicher Spannung in Kontakt mit einem Widerstandsmaterial 17 angeordnet eind, das seinerseits aus vier ringförmigen Bändern 17a, 17"b, 17o und 17d unterschiedlichen Widerstands besteht, die unter Bildung eines ununterbrochenen JLbdeckungs-Widerstandsleiters miteinander verbunden sind.

Die Widerstände der Bänder nehmen vom Band 17a bis zum Band 17d immer mehr ab; der Läufer verschiebt sich auf dem Band 17a des größten Widerstandes (s. die angedeutete strichpunktierte linie).

Die Behandlung für die Korrektur der Gleichförmigkeit ^eht in der Weise vor sich, daß mit einem Fräser geeigneter Abmessung der Au£en-

rand des Bandes 17d bearbeitet wird, wobei Nuten 18a, 18b

hergestellt werden. Die Bänder 17b, 17c und 17d spielen die Rolle von RebenwiderstSnden. für das Band 17a. Das bei diesem Beispiel verwirklichte maximale Widers tandsverliältnis ist höher als 60 zwischen dem Band 17a und dem Band 17d. Es versteht nicli von selbst, daß die "ahl, die relative Breite und der Widerstand durch die Gesamtheit der Bänder zur Herstellung dee Schaltunge-NebenwiderStandes von dor zu realisierenden Punktion und von der geforderten Gleichförmigkeit

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abhängen. Bei den obigen Beispiel ist für ein Potentiometer von 27 mm Durchmesser eine Gleichförmigkeit von 0,001 leicht realisiert worden.

Die vorstehend beschriebenen Stäbe gleicher Spannung müssen eine gut bestimmte Breite aufweisen, die von der beaüglich der Gleichförmigkeit des Potentiometers geforderten Genauigkeit abhängt. Es soll einmal davon ausgegangen werden, daß in einem Hingwiderstand von der abgewickelten Länge L, der dem bei 17a dargestellten entspricht und unter Spannung ein gleichförmiges PeId besitzt, ein Stab gleicher Spannung von dtr Breite 1 angeordnet wird. Für den Fachmann ist leicht zu errechnen, daß der durch den Stab bezüglich der Gleichförmigkeit eingetretene Fehler gleich + ^ ist. Wünscht man einen maximalen Fehler £ , ausgedrückt in Tausendsteln, bezüglich der Gleichförmigkeit zu erhalten, muß £ ^gst ^ χ 1000, d.h. die Breite des Stabes gleicher Spannung

1000

sein, üie Länge der Stäbe gleicher Spannung muß mindestens gleich der Länge des durch die Korrekturen abgetrennten Teils der Nebenwiderstände sein.

Die Stäbe gleicher Spannung können auf verschiedene Weise hergestellt werden, hop. durch Ausfüllen von Rinnen mit Metall, durch

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Terdampfung von Metall unter Vakuum quer durch ein Netz oder durch chemische Metallisation und Fotogravur; das verwendete Metall kann irgend ein "beliebiges sein.

Die Erfindung ist nicht auf die allein beschriebene und dargestellte Ausftihrungsform beschränkt. Sie ist in besonderen Maß auf jede Widerstands- und Potentiometerart, sei es eine lineare oder nicht, anwendbar; für den als Abdeckung ausgebildeten Widerstandsleiter lassen sich ein oder mehrere Bänder verwenden, die gleichartig oder ungleich artig sein oder gleiche oder ungleiche Widerstände aufweisen können. Sie Verteilung der Stäbe gleicher Spannung kann nicht regelmäßig seil) jedoch irgendeiner Gesetzmäßigkeit folgen.

Es sei hier nochmals betont, daß die Ausgestaltung eines Widerstands mit Stäben gleicher Spannung es erlaubt, eine der Gesetzmäßigkeit, der dieser Widerstand unterworfen ist, entsprechende Potentialänderung zu erzielen, welcher Art auch immer die an diesem Widerstand vorgenommenen Korrekturen sein mögen. Bei den bekannten Widerständen ist dies nicht der Fall, da die Korrekturen die Stromleitungen und die Linien gleicher Spannung deformieren.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Regelbarer Widerstand oder Potentiometer, "bestehend aus einem isolierenden Trägerkörper, der mit einer Schicht eines elektrisch leitfähig«! Widerstandsmaterial versehen ist₉ dem ein oder mehrere feste Kontakte zugeordnet sind und auf dem ein beweglicher Kontakt verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet» daß die Schicht aus Widerstandsmaterial mit einem Netz von leitfähigen Stäben zusammenwirkt, die Stäbe gleicher Spannung bilden. "

2. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe gleicher Spannung auf dem isolierenden Trägerkörper angeordnet und von der Wi&erstsndscliicht bedeckt sind, mit der sie in Kontakt stehen.

3. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Stäbe gleicher Spannung sich jenseits der Widerstandsschicht erstrecken und mit Korrektur-Nebenwiderständen ausge- { stattet sind.

4. Regelbarer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe gleicher Spannung in Kontakt mit mehreren Schichten verschiedener Widerstände stehen.

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