устройство для регулирования и настройки

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И НАСТРОЙКИ, содержащее ось, на которой закреплен подвижный диск, токопроводящий элемент, основание в виде диска с неподвижными контактами, расположенными концентрично указанной оси, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит корпус и два RS-триггера, неподвижные контакты выполнены в виде одного кольца, двух сигнальных кольцевых гребенок и одной кодовой кольцевой гребенки, гребни которых смещены относительно друг друга так, что в каждом фиксированном положении токопроводящий элемент соединен с одним гребнем только одного из колец, на одной плоскости подвижного диска расположен токопроводящий элемент, выполненный в виде пластинчатой пружины, а на другой выполнены углубления, число которых равно сумме гребней сигнальных кольцевых гребенок, корпус снабжен пружинами фиксации, входящими в зацепление с углублениями подвижного диска, причем первый вход первого RS-триггера соединен с основной сигнальной кольцевой гребенкой, первый вход второго RS-триггера соединен с дополнительной сигнальной кольцевой гребенкой, а вторые входы обоих RS-триггеров соединены с кодовой кольцевой гребенкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для плавной регулировки при помощи поворота ручки в цифровых устройствах.

Известен поворотный шаговый переключатель, содержащий в круглом корпусе поворотный вал, поворотную деталь, на которой закреплен электрический контакт, средства позиционирования и средства ограничения вращения [1]

Недостатком данного устройства является низкая точность регулировки, обусловленная малым количеством контактов на основании.

Известно устройство, преобразующее угол поворота ручки настройки в цифровой код, содержащее ось, на которой друг под другом закреплены подвижный элемент, несущий токопроводящий элемент и основание в виде диска с неподвижными контактами, расположенными концентрично указанной оси [2]

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая точность регулировки из-за малого количества контактов на основании, обусловленная разрешающей способностью подвижного элемента.

Кроме того, известное устройство не позволяет определить направление вращения ручки настройки (уменьшение или увеличение).

Задача изобретения состоит в обеспечении плавной регулировки в цифровом устройстве путем вращения ручки настройки и обеспечение возможности определения направления вращения ручки настройки.

Задача решается тем, что устройство для регулировки и настройки, содержащее ось, на которой закреплен подвижный диск, несущий токопроводящий элемент, основание в виде диска, дополнительно содержит два RS-триггера и корпус, а на упомянутом основании выполнены неподвижные контакты, а именно: основной контакт в виде кольца и 3 кольцевые гребенки, две из них сигнальные основная и дополнительная и одна кодовая, гребни указанных гребенок смещены относительно друг друга таким образом, что в каждом фиксированном положении токопроводящий элемент соединен с одним гребнем только одного из колец, на одной плоскости подвижного диска расположен токопроводящий элемент, выполненный в виде пластинчатой пружины, а на другой выполнены углубления, число которых равно сумме гребней сигнальных колец, корпус снабжен пружинами фиксации, входящими в зацепление с углублениями подвижного диска, причем первый вход первого RS-триггера соединен с основной сигнальной кольцевой гребенкой, первый вход 2-го RS-триггера соединен с дополнительной сигнальной кольцевой гребенкой, а 2-ые входы обоих триггеров соединены с кодовой кольцевой гребенкой.

Суть изобретения состоит в том, что предложенное устройство по сравнению с прототипом обеспечивает значительно более плавную регулировку в цифровом аппарате, где для изменения какого-либо параметра необходима информация в цифровом коде. Это обеспечивается благодаря наличию большого числа контактов, расположенных на неподвижном диске, выполненные в виде кольцевых гребенок, например, путем травления фольгированного материала. Несущий токопроводящий элемент выполнен в виде пластинчатой пружины, которая замыкает контакты гребенки с основным контактом. На неподвижном диске выполнено всего 3 кольцевых гребенки, две из которых сигнальные (основная и дополнительная) и одна кодовая. Причем гребни кольцевых гребенок расположены относительно друг друга таким образом, что в каждом фиксированном положении подвижного диска контакт пластинчатой пружины возможен только с одним гребнем одной из трех кольцевых гребенок. Порядок замыкания основного контакта с гребнями сигнальных и кодового колец дает возможность определить направление вращения ручки настройки. Число гребней всех трех колец одинаково.

Для фиксации оси в определенном положении в подвижном диске выполнены углубления, число которых равно сумме гребней сигнальных колец, а в корпусе устройства выполнены пружины фиксации.

На первый вход 1-го RS-триггера поступает сигнал при контакте токопроводящего элемента с основной сигнальной гребенкой, на первый вход 2-го RS-триггера поступает сигнал при контакте токопроводящего элемента с дополнительной сигнальной гребенкой, а при контакте токопроводящего элемента с кодовой гребенкой, сигнал поступает на оба триггера одновременно и обнуляет их. И в зависимости от направления вращения подвижного диска зависит порядок замыкания гребней гребенок: либо сначала замыкается гребень основной сигнальной гребенки, а затем дополнительной сигнальной гребенки, затем кодовой.

В этом случае сначала сигнал появится на выходе 1-го триггера, а затем 2-го, затем обнуление.

При вращении подвижного диска в другую сторону порядок замыкания колец меняется: сначала замыкается дополнительная сигнальная гребенка и на выходе 2-го триггера появляется сигнал, а затем основная сигнальная гребенка и на выходе 1-го триггера появляется сигнал.

Таким образом, в зависимости от того, на выходе какого триггера появляется первый сигнал можно судить о направлении вращения ручки настройки.

На фиг.1,2 изображена конструкция устройства; на фиг.3 схема соединения устройства с триггерами.

Устройство содержит корпус 1, на котором выполнены пластинчатые пружины 2, ось 3, на которой закреплен подвижный диск 4 с углублениями 5, несущий токопроводящий элемент 6, неподвижное основание 7, на котором выполнены контакты один в виде кольца и три в виде кольцевых гребенок; две сигнальные основная 9 и дополнительная 10 и одна кодовая 11, которые посредством проводников 12, 13, 14 соединены с RS-триггерами 15, 16.

Устройство работает следующим образом: при повороте ручки настройки 3, например, вправо, происходит движение токопроводящего элемента 6 вправо, и он замыкает гребень основного сигнального кольца 9 с кольцом 8. Тем самым, замыкается вход первого триггера 15 и на его выходе появляется сигнал. При дальнейшем повороте ручки настройки происходит замыкание гребня дополнительного сигнального кольца 10 токопроводящим элементом 6 с кольцом 8, тем самым, замыкается вход второго RS-триггера 16 и на его выходе появляется импульс. Дальнейший поворот ручки настройки 3 приводит к перемещению токопроводящего элемента 6 таким образом, что замыкается гребень кодовой гребенки 11, тем самым замыкаются вторые входы обоих триггеров и происходит сброс триггеров, т.е. на их выходах появляется "0".

Дальнейший поворот ручки настройки приводит к замыканию гребня основной сигнальной гребенки, на выходе триггера 15 появляется сигнал, и процесс повторяется.

Таким образом, в зависимости от угла поворота ручки настройки, на выходе триггера появляется определенное число импульсов.

При этом, если ручка настройки вращается вправо, то первым появляется импульс на выходе 1-го триггера 15, а при вращении в противоположную сторону первым импульс появляется на 2-ом триггере 16, так как замыкание гребней происходит в обратном порядке сначала дополнительная сигнальная гребенка, а затем основная. Таким образом можно определить направление вращения ручки настройки.