DE2118381A1 - Potentiometer - Google Patents

Description

3385-70/H DB 212 23819 A/?0 Vom 24.4.1970

Societa. Italiana Telecomunicazioni ^iemens s.p.a., Mailand, Italien

jPot; en t i gmet er

Die Erfindung betrifft ein Potentiometer mit verstellbarem Abgriff zum annähernd kontinuierlichen Dämpfen von ^ignaj.en, insbesondere für eine Anlage zum Aufnehmen■ und Übertragen von Schall.

In einem Studio zum Übertragen und Aufzeichnen von Sprache oder Musik muß die Lautstärke möglichst kontinuierlich und innerhalb bestimmter Grenzen möglichst mit logarithmischer Änderung geregelt werden„ Hierdurch sollen gegebenenfalls übermäßige Schwankungen der Schallquelle (Sänger, Sprecher, Orchester usw.) ausgeglichen und die Amplitude des jeweiligen elektrischen Signales den für die Übertragung oder Aufnahme am besten geeigneten Pegeln angepaßt und außerdem auch besondere Effekte, wie z.B. ein langsames Abklingen erzielt werden.

Es sind zwei Arten von Potentiometern für diesen Zweck bekannt. Das eine bekannte Potentiometer enthält eine kontinuierliche Bahn aus Widerstandsmaterial wie z.B. Graphit, der das ^ignal über einen beweglichen Kanal entnommen wird. Das andere bekannte Potentiometer enthält die Serienschaltung aus einer bestimmten Anzahl von Widerständen, deren elektrische Verbindungsstellen mittels spezieller Plättchen in eine lineare Bahn gebracht werden, damit das ^üignal von einem beweglichen

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Kontakt abgegriffen werden kann. Beide Konstruktionen haben erhebliche Nachteile,,

Bei dem erstgenannten bekannten Potentiometer ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich der konstruktiven Heproduzierbarkeitj, d.h. es war bisher nicht ohne weiteres möglich, eine Mehrzahl von Potentiometern mit genügend übereinstimmenden elektrischen Eigenschaften herzustellen. Insbesondere stirnkeil das Dämpfungsverhalten und der Gesarat wide rs tandswert praktisch nie in der gewünschten Weise überein. Ein z\^eiter Sachteil besteht darin, daß es schwierig ist, über die gesamte Bewegungsstrecke zwischen dem aus Widerstandsmaterial bestehenden festen Teil und dem beweglichen Abgriff des Potentiometers einen sicheren elektrischen Kontakt zu gewährleisten.

Das andere bekannte Potentiometer hat den wesentlichen Nachteil, daß die Regelung diskontinuierlich ist, v/as unter bestimmten Betriebsbedingungen unvermeidbar zu Störungen bei der Aufzeichnung oder bei der Übertragung des Tonprogrammes führt.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Potentiometer der eingangs angegebenen Art auf einen Teil einer Oberfläche einer isolierenden Platte eine dünne Schicht aus Widerstandsmaterial aufgebracht ist, daß auf der Platte in gerader Linie in unmittelbarer Nähe einer Randzone der Schicht oberfläche eine Reihe von elektrisch voneinander isolierter Blättchen auf einem beständigen, leitenden Material angeordnet ist, die an ihrem einen Ende mib dieser Randzone auf einer Fläche in Kontakt stehen, die so klein im Verhältnis zur Gesamtfläche der Randzone isb, daß die Widerstandsänderung dieser Gesamtfläche vernachlässigbar ist, daß parallel zur

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geradlinigen Reihe der Blättchen von diesen isoliert ein leitender Streifen aus demselben beständigen Material auf der isolierenden Platte angeordnet ist, und daß dieser Streifen mit den Blättchen über einen beweglichen Kontakt verbunden ist, der gleichzeitig eine Mehrzahl von Blättchen belegt.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Potentiometer. Sie macht sich die Vorteile der moderenen Verfahren zum Aufbringen einer dünnen Schicht aus Widerstandsmaterial auf Glas zunutze, aus ¹WBIcher einzelne Blättchen, die z.B. aus Gold bestehen können, herausgeführt * werden. Durch das Aufbringen einer dünnen-Widerstands— schicht ist es möglich, die elektrischen Eigenschaften eines Potentiometers weitgehend konstant zu halten, also mehrere Potentiometer mit (innerhalb der Toleranzgrenzen} gleichen Eigenschaften herzustellen.

Eine diskontinuierliche Regelung wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß eine bestimmte Anzahl von Blättchen vom beweglichen Kontakt gleichzeitig belegt oder erfaßt wird. Bei einer Verschiebung des beweglichen Kontaktes zwischen aufeinanderfolgenden Positionen werden also nur diejenigen Blättchen gewechselt, die sich an seinen äußeren λ Enden befinden und deren Anzahl nur etwa 25 % der Zahl der Blättchen beträgt, die gleichzeitig Kontakt machen. Bie große Zahl der Blättchen bei einem Potentiometer gemäß der Erfindung gewährleistet eine annäher^nd kontinuierliche Dämpfung und gestattet zugleich die Verwendung von Merkstoffen, die für den Kontakt zwischen dem festen und beweglichen Teil des Potentiometers besonders gut geeignet sind.

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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

3?ig. 1 a die isolierende Platte mit den verschiedenen Bauteilen des Potentiometers;

"⁰Ig₀ X b einen vergrößerten Ausschnitt, in welchem einige Blättchen erkennbar sind;

Fig. -j c einen vergrößerten Ausschnitt, in welchem als Alternative zu den Blättchen gemäß Fig. 1 b Ansätze aus Widerstandsmaterial dargestellt sind, die teilweise mit leitendem Metall überzogen sind;

Fig. 2 die isolierende Platte mit einem Lacküberzug; und

Fig. 3 a und 5 b zwei Ansichten eines Schiebers des Potentiometers.

Zur Herstellung des in -^ig. 1 a dargestellten Potentiometers wird auf ein Glas V eine dünne Schicht aus Widerstandmaterial A aufgebracht. Über dieser dünnen Schicht sind eine Vielzahl von Goldblättchen C nebeneinander in einer geradlinigen Reihe, die der Bewegungsbahn eines beweglichen Kontaktes D entspricht, angeordnet. Da das Dämpfungsverhalten des Potentiometers von der Verteilung des elektrischen Stromes innerhalb der dünnen Schicht aus Widerstandsmaterial A bestimmt wird und die Stromverteilung ihrerseits von der geometrischen Form des Widerstandsmaterials und von der Lage der Eingangszone B, der Massezone Z und Abgriffzone E des E des Stromes abhängt, müssen die Goldblättchen G auf das Widerstandsmaterial A zu liegen kommen, ohne diese Stromverteilung zu verändern.

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OfWSJNAL INSPECTED

Zu diesem Zweck werden Goldblättchen C in Form von Rechtecken R (Fig. 1 b), welche mit einem Ansatz L versehen sind, im Vakuum so auf das Widerstandsmaterial A aufgelegt, daß der Ansatz L in das Widerstandsmaterial eindringt .

Eine weitere Möglichkeit zum Anbringen der Blättchen besteht darin, die Widerstandsschicht mit Ansätzen zu versehen, die nur zu einem Teil einen leitenden Metallüberzug erhalten, wie in Fig. 1 c dargestellt ist.'In diesem Fall befindet sich eine Reihe von Widerstandselementen · zwischen dem Widerstandsmaterial A und der Abgriffζone E, •so daß die Stromverteilung innerhalb der Widerstandsschicht nicht geändert wird. Parallel zur Reihe der Goldblättchen G wird ein Goldstreifen angeordnet, der die Abgriff zone E bildet.

Damit ein optimaler elektrischer Kontakt zwischen den Goldblättchen und dem beispielsweise aus Graphit bestehenden beweglichen Kontakt D gewährleistet ist, werden die Blättchen mit möglichst kleinem gegenseitigen Abstand nahe aneinander gelegt. Damit Schrammen auf der Schaltung bzw. auf der Widerstandsschicht vermieden werden, die spürbare Änderungen des Dämpfungsverhaltens verursachen würden, wird sie mit einer Schutzlackschicht T überzogen (Fig. 2). Auf einen Teil der streifenförmigen Massezone Z wird ferner ein Kupferdraht K gelötet, der die Aufgabe hat, den Widerstand des Massekreises herabzusetzen, um die Dämpfung am Ende der Bewegungsstrecke zu verringern.

Der bewegliche Konbakt D besteht aus einer Brücke P (Fig. 3) aus leitendem Material mit polierter Kontaktoberfläche, deren Kanten abgeschrägt sind, damit ein Abrieb des Blätt-

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chengoldes möglichst vermieden wird, ^ ie Brücke P ist auf einen Träger S aus Kunststoff aufgeleimt oder aufgelötet. Der Träger ist an einer metallischen Blattfeder G befestigt, die den Kontakt zwischen der Brücke und den Blättchen durch einen festgelegten D_ruck sichert. Die Blattfeder G ist durch Schrauben Z' auf einem Schieber montiert, der zu einem Teil H aus Stahl und zu einem Teil P aus thermoplastischem Künststoff besteht und auf einer polierten, rostfreien Stahlführung M läuft. Die Verbindung zwischen dem thermoplastischen Teil P des Schiebers und der -Edelstahlführung ist selbstschmierend und gewährleistet eine besonders weiche und genaue Gleitbewegung beim Verschieben.

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Claims (2)

1. Patent ansprüche

   Pobentiometer mit verschiebbarem Abgriff zum annähernd kontinuierlichen Dämpfen von Signalen,insbesondere für eine Anlage zum Aufnehmen und Übertragen von Schall, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil einer Oberfläche einer isolierenden Platte (V) eine dünne Schicht aus Widerstandsmaterial (A) aufgebracht ist, daß auf der Platte in gerader Linie in unmittelbarer Nähe einer Randzone der Schichtoberfläche eine Reihe von elektrisch voneinander isolierten Blättchen (C) aus einem beständigen leitenden Material angeordnet ist, die an ihrem einen Ende mit dieser f Randzone auf einer Fläche in K_ontakt stehen, die so klein im Verhältnis zur Gesamtfläche der Randzone ist, daß eine Widerstandsänderung dieser Gesamtfläche vermieden oder vernachlässigbar ist, daß parallel zur geradlinigen Reihe der Blättchen von diesen isoliert ein leitender Streifen (Ξ) aus demselben beständigen Material auf der isolierenden Platte angeordnet ist, und daß dieser Streifen mit dem Blättchen über einen beweglichen Kontakt (D) verbunden ist, der gleichzeitig eine Mehrzahl von Blättchen belegt«
2. 2. Potentiometer nach Anspruch1,dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (D) von einer metallischen " Blattfeder (G) mit geeichter Druckkraft, die an einem Träger (S) des beweglichen Kontaktes montiert ist, gleichzeitig auf die Blättchen (C) und auf den leitenden Streifen (3) gedrückt wird, und daß die Blattfeder an einem bewegbaren Schieber (F,H) befestigt ist.

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