Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.02.1974 Opis patentowy opublikowano: 28.04.1975 77536 KI. 21c, 54/05 MKP HOlc 13/00 Twórcawynalazku: Ludomir Olkusnik Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Doswiadczalny Aparatury Pomiarowej przy Krakowskiej Fabryce Aparatów Pomiarowych MERA-KFAP,Kraków (Polska) Potencjometr bezstykowy Przedmiotem wynalazku jest potencjometr bezstykowy przeznaczony do stosowania w elektronicznych przyrzadach pomiarowych i elementach automatyki, charakteryzujace sie bardzo niskim poziomem szumów, zmniejszonym do wartosci szumów wlasnych materialów pólprzewodnikowych uzytych do jego wykonania.Podzespól ten zastosowany w wymienionych urzadzeniach podnosi ich niezawodnosc, zywotnosc i dokladnosc dzialania.Znane potencjometry drutowe, warstwowe i objetosciowe charakteryzuja sie tym, ze zmiana stosunku rezystancji miedzy ich koncówkami poczatkowa a srodkowa i srodkowa a koncowa nastepuje poprzez przesunie¬ cie styku ruchomego, polaczonego z koncówka srodkowa, po elemencie rezystancyjnym. W znanych potencjo¬ metrach fotorezystancyjnych analogiczna zmiane stosunku rezystancji uzyskuje sie przez zmiane natezenia stru¬ mienia swietlnego padajacego na fotorezystory przy czym zmiana natezenia strumienia jest wynikiem jego zweza¬ nia badz przemieszczania, miedzy zródlem swiatla (zarówka) a fotorezystorami, pólprzepuszczalnej blony o niejdnostajnym stopniu przepuszczalnosci na swej dlugosci.Rozwiazania te wykazuja szereg wad i niedogodnosci produkcyjnych, z których najwazniejsze to w przy¬ padku potencjometrów stykowych wystepowanie trzasków przy przesuwaniu styku ruchomego po elemencie rezystancyjnym, a w przypadku potencjometrów fotorezystancyjnych zaleznosc rezystancji od jasnosci zródla swiatla czyli od wartosci napiecia zasilajacego i wieku zarówki. Wada potencjometrów fotorezystyncyjnych jest równiez trudnosc wykonania pólprzepuszczalnej blony o odpowiednio zmieniajacym sie stopniu przepuszczal¬ nosci wynikiem czego sa zmiany calkowitej rezystancji potencjometru dla róznych polozen blony.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci.W potencjometrze bedacym przedmiotem wynalazku wady te zostaly zlikwidowane dzieki wyelimino¬ waniu ruchomego styku i zastapieniu go warstwa materialu fotorezystancyjnego umieszczonego miedzy elemen¬ tem rezystyncyjnym i elektroda zbierajaca, przylegajaca i stykajaca sie liniowo na calej swej dlugosci z obu tymi elementami. Polaczenie elementu rezystancyjnego z elektroda zbierajaca nastepuje w miejscu naswietlania wars¬ twy fotorezystancyjnej waskim strumieniem swiatla padajacego ze zródla przez otwór w ruchomej tarczy wyko¬ nanej z materialu nie przepuszczajacego swiatla, oddzielaj '¦¦*. aj v/urstwe fotorezystancyjna od zródla swiatla.2 77536 Przedmiot wynalazku zostal objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedsta¬ wia widok potencjometru w czesciowym przekroju, fig 2-widok wewnetrznej czesci obudowy, w której umieszczone sa element rezystancyjny, elektroda zbierajaca i warstwa materialu fotorczystancyjnego, fig. 3 — fragment fig. 2 lecz z rezystorem w postaci meandra, fig. 4 - przekrój przez tarcze ze szczelina kolima- cyjna, wzdluz tej szczeliny, fig. 5 - przekrój podluzny przez potencjometr ze swiatlowodem stozkowym, fig. 6 — przekrój podluzny przez potencjometr ze swiatlowodem palcowym, a fig. 7 —widok tarczy potencjo¬ metru o charakterystyce nieliniowej ze szczelina o zmiennej szerokosci.Jak pokazano na fig. 1 i 2 element rezystancyjny 1 metalowy lub masowy w postaci niepelnego pierscienia z zaciskami P i K przylaczonymi do jego konców umieszczony jest wewnatrz obudowy 2 najej plaskiej czesci 3, przez która przechodzi os 4. Wewnatrz elementu rezystancyjnego 1 umieszczona jest elektroda zbierajaca 5 z materialu bedacego dobrym przewodnikiem pradu, w postaci pierscienia, do której przylaczona jest koncówka S. Miedzy elektroda zbierajaca 5 a elementem rezystancyjnym 1 znajduje sie warstwa materialu fotorezystancyj- nego 6 stykajaca sie obwodowo z elementem rezystanycjnym 1 i elektroda zbierajaca 5. Nad plaska czescia 3 obudowy 2 znajduje sie tarcza 7 z materialu nie przepuszczajacego swiatla, przymocowana do osi 4, w której lo tarczy 7 jest usytuowana promieniowo waska szczelina 8. Szczelina 8 jest tak usytuowana w tarczy 7, ze promie¬ nie ze zródla swiatla 9 znajdujacego sie nad tarcza padaja przez szczeline 8 na warstwe fotorezystancyjna 6.Odmiane konstrukcyjna umozliwiajaca realizowanie potencjometru o wiekszych wartosciach rezys¬ tancji znamionowej przedstawiono na fig. 3. Element rezystancyjny 1 ma w tym przypadku znacznie wieksza dlugosc gdyz jest wykonany w ksztalcie meandra.Dla lepszego wykorzystania strumienia swietlnego zródla 9 a tym samym mozliwosci stosowania zródel o niniejszych mocach, miedzy zródlem swiatla 9 a tarcza 7, jak pokazano na fig. 5, usytuowano swiatlowód 11 wykonany z materialu przezroczystego np. ze szkla organicznego w postaci zblizonej do wydrazonego stozka scietego. Swiatlowód 11 jest przymocowany swa górna czescia 12 do obudowy 2 w taki sposób, ze jego dolna czesc 13 znajduje sie bezposrednio nad szczelina 8 tarczy 7. W górnej czesci 12 swiatlowodu 11 znajduje sie zaglebienie 14 dla umieszczenia w nim zródla swiatla 9. Boczne sciany swiatlowodu 11, za wyjatkiem wypolero¬ wanych powierzchni zaglebienia 14 i dolnej czesci 13, sa pokryte nie przepuszczajaca swiatla warstwa 15 korzystnie cienka warstwa metalu lub farby o duzym wspólczynniku odbijania swiatla.Odmiana konstrukcyjna potencjometru ze swiatlowodem przedstawiona na fig. 6 charakteryzuje sie tym, ze swiatlowód 16 wykonany z materialu o tych samych wlasnosciach jak poprzednio w postaci palca, umoco¬ wany jest obrotowo na osi 4 zamiast tarczy 7. W górnej czesci swiatlowodu 16 znajduje sie zródlo swiatla 9 a czolowa powierzchnia palca 18 o niewielkiej szerokosci znajduje sie bezposrednio nad warstwa materialu fotorezystancyjnego 6. Boczne sciany swiatlowodu 16 za wyjatkiem wypolerowanych powierzchni zaglebienia 17 i czola palca 18 sa pokryte warstwa 15 nie przepuszczajaca swiatla o takich samych wlasciwosciach jak w poprzednim przypadku.Naswietlona szerokosc warstwy fotorezystancyjnej 6 bocznikuje polaczony z nia fragment elementu rezy- stanycjnego 1. Odmiane potencjometru o nieliniowej charakterystyce, w której wartosc bocznikowanej czesci elementu rezystancyjnego 1 nie zalezy od kata ustawienia tarczy 7 to znaczy potencjometru nieliniowego o nie¬ zmiennej calkowitej wartosci rezystancji, niezaleznie od polozenia tarczy, przedstawia fig. 7. Potencjometr taki ma element rezystancyjny 1 i przylegajaca do niego warstwe materialu fotorezystancyjnego 6 tak uksztaltowana, ze jej odleglosci od osi 4 zmienia sie z katem, a szczelina 8 w tarczy 7 ma zmieniajaca sie szerokosc wzdluz promienia, przy czym zmiany odleglosci warstwy fotorezystancyjnej od osi 4 i szerokosci szczeliny 8 sa tak dobrane aby wartosc zbocznikowanej czesci elementu rezystanycjnego 1 przez przewodzaca (naswietlona) czesc warstwy fotorezystancyjnej 6 byla stala, niezaleznie od kata obrotu tarczy 7. PL