Potentiomètre. La présente invention a pour objet -Lui potentiomètre du type circulaire ayant im angle mort très faible.
Jusqu'à ce jour, on a employé en électri cité et surtout en radio-électricit.é des poten tiomètres ayant des angles morts très impor tants, quelquefois de l'ordre de 60 .
Pour des applications spéciales telles que les télétransmissions d'angles, il est indispen sable de resserrer cet angle mort et quelques constructeurs sont parvenus à le diminuer jusqu'à quelques degrés.
Ils ont constitué la résistance par une bande isolante sur laquelle le fil résistant est enroulé, et quri est recour bée circulairement, formant ainsi un tore à section rectangulaire; ils se sont efforcés de rapprocher les deux extrémités du bobinage le plus exactement possible.
Outre qu'avec ce procédé, on ne peut réaliser une jonction par faite des deux extrémités de bobinage, on éprouve des difficultés à donner au bobinage une résistance de valeur ohmique prédétermi née ayant ire longueur correspondant exacte ment au périmètre sur lequel cette bande est enroulée.
On constate de plus, facilement, qu'il y a la différence de potentiel maxima aux deux points qui sont les phis rapprochés, constitués avec des fils quelquefois très fragiles; après un certain temps de service, le frotteur touche les deux extrémités à la fois et provoque un court-circuit inadmissible dans le cas d'un potentiomètre de télétransmission d'angles.
Ces dispositifs sont dope insuffisants pour des applications où il faut reproduire des angles pouvant aller jusqu'à 360 , en. varia tion de tension, et ce d'une manière continue.
La présente invention obvie à ces défauts et a polo ' but de réaliser un potentiomètre du type circulaire n'ayant pratiquement pas d'an gle mort.
Elle a pour objet un potentiomètre .du type circulaire à contacts frottants donnant des variations de résistance continues pour une course de 360 de l'index d-Li. cadran, ca ractérisé par le fait qu'il comprend deux frot teurs commandés chacun par un jeu d'engre- nages de rapport 2:
1, de façon que chaque frotteur ne parcoure qu'un angle utile de 180 lorsque l'index parcourt 360 , ces deux frot- teurs entrant en contact alternativement avec une longueur développée d'une bo bine s'étendant sur purs de 180 , 1e deuxième frotteur, calé à 180 du premier, entrant en fonction exactement à l'instant où le premier arrive à la fin de sa course angulaire utile,
et par le fait que des. contacts glissant sir des bandes métalliques sont disposés pour assurer la commutation des deux frotteurs l'in par l'autre chaque fois que ceux-ci ont parcouru un demi4our et pour débrancher les extrémi tés de la bobine en deçà de 0 et, au,delà de 180 , des résistances de compensation,
connec tées auxdites extrémités de la bobine, permet tant d'éliminer l'influence électrique de ces extrémités sur la tension à mesurer par le potentiomètre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent le montage schématique développé sur un plan d'un po tentiomètre circulaire à deux moments suc- cessifs, d'abord au cours d'une révolution de 180 (fig. 1), puis aussitôt après une commu tation de frotteurs et de curseurs (fig. 2).
La fig. 3 montre que l'influence des extré mités de la bobine n'est pas gênante en ce qui concerne l'angle mort et la précision du mon tage potentiométriqiie.
Dans la fig. 1, qui donne, à titre d'exem ple, une représentation développée -d'un po tentiomètre de forme circulaire, répétée sur deux tours consécutifs, soit 2 X 360 ,<I>BC</I> re présente la bobine, en général enroulée sur une bande isolante, elle-même fixée en arc de cercle sur son bâti isolant.
Trois bandes de frottement circulaires, métalliques, concentri- ques, <I>D, E</I> et 1T, la bande 'D étant interrom pue aux points <B>dl</B> et d2, à 180 l'un de l'autre, sont encastrées dans le bâti isolant; siir elles glissent des contacts a2, a3 et W2.
En réalité, l'a bande D comprend deux sections conduc trices avec intervalles d1 et d2. Autour de l'axe du potentiomètre peut tourner une pièce isolante supportant, d'une part, le premier frotteur a1 frottant sur la bobine et le con tact a2 glissant sur F et, d'autre part, à 180 des premiers, le deuxième frotteur<B>dl</B> analo gue au frotteur ai, le contact a'2 glissant sur E.
Les frotteurs ai et a'1 sont. commandés chactm, à partir de l'index, par un jeu d'en grenages non représentés, de rapport 2:1, afin que chaque frotteur ne parcoure qu'un angle utile de 180 lorsque l'index tourne de 360 .
Le contact a3 qui glisse sur la bande D est relié au centre de rotation général sur lequel un plot élastique vient prendre contact et constitue la borne A de tension variable. En fin, les bandes D et E sont reliées par une connexion v-x et les bandes D et F par une connexion Y-z.
Le second frotteur a'1 est calé à l80 exac tement du premier al par rapport à l'axe de rotation, et commencera sa course de 180 exactement quand le premier frotteur aura terminé 1a sienne. Ce remplacement de l'un par l'autre est obtenu au moyen des trois ban des de frottement circulaires D, E et b', si tuées à l'intérieur de la pièce-support de la bobine et qui commutent l'un des frotteurs par l'autre.
Comme il serait difficile de terminer la bobine B C exactement à 180 , on l'exécute sur une amplitude nettement supérieure à. 180 en la faisant dépasser de part et d'autre des positions B1 correspondant à 0 et C1 correspondant à 1800 sans s'astreindre à iine grande précision de longueur pour ces tron çons extrêmes,
la résistance ohmique des tron çons d'extrémité en deçà de 0 et au-delà de 180 étant rendue négligeable par le montage électrique représenté à -la fig. 3 et qui sera décrit plus loin..
Les points B et C sont branchés aux bor nes de 1a source d'alimentation, de tension U; entre le point<I>A</I> et le point.<I>B</I> par exemple, on recueille une tension proportionnelle à
EMI0002.0110
(exactement, à
EMI0002.0111
si la chute de tension dans B Bi et C C1 n'est pas négligeable ou n'est pas éliminée par le mon tage de la fig. 3).
Les points A et B sont re liés aux bornes de la charge d'utilisation.
Le fonctionnement est très simple. Les points B et C sont fixes; au point 0 du ca dran le premier frotteur ai se trouve au point By. de la résistance; à mesure que l'index tourne et se rapproche de la division 360 , le frotteur ai se déplace le long de la résistance et se rapproche de Cl situé à 180 de Bi, en parcourant un angle deux fois plus petit que celui de l'index.
Il entraine avec lui. le con tact a2 glissant sur la bande eiredaire eonti- nue I' et le contact a3 glissant sur la bande circulaire D interrompue en dl et d2.
Il entraîne aussi avec, un décalage de 180 le deuxième frotteur a'l qui, pour le moment, ne frotte sur rien, et le contact d2 glissant sur la bande circulaire continue E. Pendant toute cette course de Bl à Cl, le premier Trot- teuir al est relié .à la borne A par les points <I>al, a2, z, y, as</I> et A.
Le deuxième frotteur a'1 entraîné lui aussi dans le déplacement est en liaison par le contact a'2 avec la section<I>d2</I> d1 de la bande D, qui n'est reliée à rien et n'in tervient donc pas au point de vue électrique.
Lorsque le premier frotteur a1 atteint le point C1 (fig. 2), le contact a3 quitte la sec tion<I>dl</I> d2 de la bande<I>D</I> pour s'engager sur la section d2 dl, .et simultanément le deuxième frotteur a'1 s'engage sur la section<I>BI</I> C1 de la bobine.
A ce moment, le même cycle recom mence avec le deuxième frotteur a'1 qui, par l'intermédiaire du circuit a'1, a'2, <I>x, v,</I> a3 et A, est relié à la borne A. Quant au pre mier frotteur a,, il frotte encore sur la sec tion Cl C, et le contact a2 sur la bande con tinue B'. Mais celle-ci, reliée à la section<I>dl</I> d2 de la bande D, n'est plus en relation avec la. borne A et son action est supprimée.
Dans le potentiomètre décrit, les extrémi tés B Bl et Cl C sont. parcourues par les frot- teurs sans qu'elles n'interviennent dans le montage électrique, et. seule la section B1 <I>Ci</I> parcourue par les frotteurs sur un déplace ment angulaire de 180 , pour un déplacement de l'index de 360 , est employée pour obtenir la variation de tension.
La chute de tension dans les résistances B B1 et CIC est éliminée en couplant un pre mier potentiomètre transmetteur comprenant la bobine B C avec un potentiomètre récep teur avec bobinage B' C', semblable au pre mier ou simplement de même résistance totale approximative, les deux potentiomètres étant réunis à la source de courant non figurée,
par exemple par l'intermédiaire de deux résis tances montées en compensateurs potentiomé- triques des résistances B Bl et Cl C suivant le schéma de la fig. 3, où les résistances de compensation sont représentées par les résis- tances B B' et C C' avec curseurs auxiliaires réglables G et H reliés à la source d'alimen tation.
Grâce à ce montage, les bouts de résistance B Bl et C C1 ne sont pas gênants et peuvent être neutralisés, par exemple dans une trans- mission d'angle, au moyen des résistances auxiliaires B B' et C C', de manière qu'à une position du curseur du potentiomètre trans metteur corresponde une position homologue exacte du curseur du potentiomètre récepteur.
Ceci est réalisé en réglant les curseurs auxi liaires<I>G et H</I> des résistânces auxiliaires <I>B B'</I> et C C' de manière que le pont soit équilibré (tension nulle entre A A') pour des positions homologues quelconques des curseurs. Ce po tentiomètre permet de réduire l'angle mort à une valeur très faible, de l'ordre de 0 5 sans que l'encombrement soit exagéré.
I1 est bien évident que l'invention ne se limite pas à la disposition ci-dessus décrite. En particulier, les bandes de contact pour raient être disposées autrement qu'il est indi qué, par exemple sur lie pourtour d'un cylin- dre, de même que la bobine constituant la ré sistance.
Les frotteurs al et a'1 pourraient faire leur contact à l'intérieur de la partie cylindrique du bobinage recourbé en arc de cercle sur le bâti isolant. La variation de la résistance, au lieu de suivre une loi de pro- portionnalité comme dans l'exemple décrit, pourrait être logarithmique ou obéir à une toute autre fonction.