Brevet FR2567310A1 — publié le 19860110

Potentiomètre électrique, comportant sur la couche conductrice une couche non-conductrice limitée.- L'invention concerne un potentiomètre électrique, du type comportant une plaque de support, un frotteur et une couche électroconductrice à balayer par le frotteur. Il a déjà été proposé un potentiomètre élec- trique, dans lequel l'obtention de la courbe caractéristique désirée, qui caractérise le rapport entre le chemin de déviation du frotteur et la variation de tension qui en résulte, n'est possible qu'au prix d'une opération de réglage, extrêmement compliquée et coateuse, du frotteur à balai par rapport au milieu de la couche électroconductrice. Le potentiomètre électrique conforme à l'inven- tion est caractérisé en ce que, sur la couche électroconduc- trice est appliquée partiellement une couche non-conductrice de l'électricité de telle manière que, dans la zone de la couche électroconductrice pouvant être balayée par le frotteur lors de sa déviation, une zone de prise de la couche électro- conductrice qui est constituée plus étroite que le frotteur transversalement à la direction de déviation de celui-ci et est limitée par la couche non-conductrice des deux côtés transversalement à la direction de déviation du frotteur reste non-couverte par cette couche non-conductrice. Un tel potentiomètre électrique présente, vis-à- vis des réalisations connues, l'avantage qu'il est assure, de manière très simple, que le frotteur balaye la couche électroconductrice, lors de son mouvement de déviation, toujours symétriquement par rapport à la ligne médiane de cette couche dans la direction de ce déplacement. Des moyens qui seront indiqués dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements du potentiomètre tel que défini ci-dessus. Il est particulièrement avantageux, dans le cas d'une couche électroconductrice présentant une largeur allant en s'agrandissant dans la direction de déviation du frotteur, de prévoir une zone de prise, dont la largeur, en partant de la zone étroite de la couche électroconductrice, l'agrandit également dans la direction de déviation du frotteur, et cela de telle manière que les parties du frotteur en contact avec la zone de prise, dans sa position voisine de l'extrémité étroite de la couche électroconduc- trice, ne viennent pas, lors d'une déviation du frotteur le long de la ligne médiane de la couche électroconductrice, en contact avec la couche non-conductrice de l'électricité. on évite ainsi de fausser la courbe caractéris- tique du potentiomètre dans la zone de la plus grande pente de cette courbe caractéristique, ce risque de fausser celle- ci étant dé au fait que de petits fils du balai du frotteur peuvent être rendus rugueux ou usés par le frottement sur la couche non-conductrice de l'électricité, relativement agressive, par suite d'agrandissement des surfaces d'appli- cation et/ou d'usure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant deux exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble, schématique, d'un premier exemple d'un potentiomètre conforme à l'inven- tion; - la figure 2 est une vue partielle d'un second exemple de potentiomètre conforme à l'invention. La figure 1 représente un potentiomètre électri- que, qui comporte une plaque de support 1, non-conductrice de l'électricité, par exemple en-matériau céramique, et un levier de frotteur 2. Le levier 2 est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation 3 comportant un point central MS et, lors d'un mouvement de rotation autour de l'axe 3, balaye, par un frotteur 4 et un autre frotteur 5 disposé à distance axiale de celui-ci - par exemple des frotteurs à balai 4 et 5 - des couches 7, 9 électroconductrices, qui sont appliquées par des procédés connus, à distance l'une de l'autre, sur la plaque de support 1. La première couche 7, électroconductrice, repré- sentée en hachuré, peut être balayée par le frotteur à balai 4 et est constituée sous la forme de couche résistive; cette couche 7 est reliée, par l'une de ses extrémités 10, à une couche de jonction 12, électroconductrice, menant à une couche de raccordement 11, électroconductrice, et par son autre extrémité 13. formée plus étroite. à une couche de jonction 8 électroconductrice, qui mène à une couche de raccordement 14 électroconductrice, mise à la terre. A la couche de raccordement 11 s'applique la tension d'alimenta- tion Uo. Les frotteurs à balai 4 et 5 sont reliés l'un à l'autre de façon électriquement conductrice et l'autre couche électroconductrice 9 balayée par le frotteur à balai est en liaison, par l'intermédiaire d'une couche de jonction 15, électroconductrice, avec une couche de raccorde- ment de prise 16, permettant d'y prendre la tension de mesure considérée U. Pour une position correcte du frotteur à balai 5, celui-ci se déplace sur un chemin de déplacement admissible qui est plus étroit que la couche 9. Ce chemin de déplacement présente alors, d'une part, un rayon légère- ment plus grand que la ligne de limitation 19 située en regard de l'axe de rotation 3 et, d'autre part, un rayon légèrement plus petit que la ligne de limitation 20 de la couche 9 située à l'opposé de l'axe de rotation 3. La largeur du frotteur à balai 5 en direction longitudinale du levier 2 est plus faible que la largeur de la couche 9. Dans son état de repos, le levier 2 prend une position qui correspond à la ligne 22 marquée en traits mixtes et passe par l'extrémité 13 de la couche résistive 7. Le déplacement de mesure du levier 2 s'effectue, dans - l'exemple de réalisation représenté, en sens inverse des aiguilles d'une montre, en direction de l'angle balayant alors avec le frotteur à balai 4 la couche résis- tive 7, et avec le frotteur à balai 5 la couche 9. Lors d'un déplacement en direction de l'angle ", le frotteur à balai 4 balaye une zone de la couche résistive 7 sur un chemin de déplacement. La largeur du frotteur à balai 4 peut alors être, en direction longitudinale du levier 2, plus faible que la largeur C de la couche résis- tive 7 a son extrémité étroite 13. Des points, appliques sur la couche résistive 7, représentent une couche 24 non-conductrice de l'électricité, donc isolante. Cette couche 24 est appliquée partiellement de telle manière, sur la couche 7, que dans la zone du chemin de déplacement du frotteur à balai 4 en direction de l'angle " sur une longueur L, une zone, de prise 25, consti- tuée avec une largeur B à peu près constante, plus étroite que le frotteur à balai 4 en direction longitudinale du levier 2, reste non- couverte par la couche 24 non-conductrice et est ainsi limitée, dans la direction de déviation du frotteur des deux c6tés par cette couche 24. La zone de prise 25 est constituée symétriquement par rapport à la ligne médiane 26 de la couche résistive 7, ligne - marquée en traits mixtes - qui s'étend en forme d'arc de cercle autour d'un point central 11. La zone de prise 25 de la couche résistive 7 est fixée dans sa position exactement au milieu de cette couche résistive 7; par suite, le frotteur à balai 4, constitué plus large que la zone de prise 25, lorsqu'il dévie en direction de l'angle t, dans le cas de points centraux M et MS - prévus pour la ligne médiane 26 et le frotteur 4 respectivement - se situant, de manière idéale, en un seul et même point, balaye toujours dans la même largeur la zone de prise 25; tandis que les restes du balai du frotteur 4 passant à droite et à gauche de la zone de prise sur la couche 24 non-conductrice peuvent présenter des largeurs différentes, sans qu'il en résulte de modifica- tion de la courbe caractéristique du potentiomètre lors d'un mouvement de déviation. La couche 24 non-conductrice peut être constituée plus large à l'extrémité 13 et plus étroite à l'extrémité 10 que la couche 7 électroconductrice, mais chaque fois plus large que le frotteur à balai 4 en direction longitudinale du levier 2. Etant donné que pour des motifs de tolérances de fabrication, la position des points centraux M et MS - prévus pour la ligne médiane 26 de la couche 7 électrocon- ductrice et le frotteur à balai 4 respectivement - ne coïncide pas en règle générale, comme d'ailleurs représenté en figure 1, il se présente le risque que, lors d'une rota- tion du frotteur à balai 4 en direction de l'angle 'y, des fils de balai individuels du frotteur 4 ne balayent l'une après l'autre la couche 7 électroconductrice dans la zone de prise 25 et la couche 24 nonconductrice, et ne soient alors, sous l'effet de cette couche 24 relativement agres- sive, rendus rugueux ou usés par le frottement. Par suite, en raison d'une plus grande surface d'application et/ou d'une usure par abrasion de ces fils de balai - en particulier dans le cas de positions de mesure du frotteur à balai 4 à proximité de l'extrémité étroite 13 de la couche 7, à l'en- droit de laquelle la courbe caractéristique- du potentiomètre présente sa plus grande pente - il se produit des altérations indésirablement importantes de cette courbe caractéristique du potentiomètre. Afin d'éviter un défaut de ce genre, on doit, par conséquent, conformément au second exemple de réalisa- tion selon la figure 2 - o les éléments aui restent les mêmes et ont la même action vue dans l'exemole de la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques - prévoir que la zone de prise 25a présente une largeur B1 qui varie en direction transversale par rapport à la ligne médiane 26 de la couche 7; et cela de telle manière que cette zone de prise 25 présente, depuis l'une de ses extré- mités 29, - à l'endroit de l'extrémité étroite 13 de la couche 7 - jusqu'à son extrémité 30, sur une lonqueur L. une larqeur B1 allant en s'aqrandissant constamment. Cela siqnifie que la zone de prise 25a se situe, par son extrémité étroite 29, dans la zone de l'extrémité étroite 13 de la couche 7 électroconductrice, donc dans la zone de la plus qrande Pente de la courbe caractéristique du potentiomètre-; tandis que l'extrémité plus large 30 de la zone de prise 25a se situe dans la zone de l'extrémité plus large 10 de la couche 7, dans laquelle la pente de la courbe caractéristique du potentiomètre est plus aplatie. La largeur B1 de la zone de prise 25a allant en s'accroissant à partir de l'extrémité étroite 29 doit alors être choisie de telle manière que les fils de balai du frotteur 4 en contact avec la zone de prise 25a, dans la position de ce frotteur voisine de l'extrémité étroite 29, ne viennent pas, lors d'une déviation du frotteur 4 le long de la ligne médiane 26, en contact avec la zone 24 non- conductrice de l'électricité. On évite ainsi que les fils de balai du frotteur 4 balayant la zone étroite de la couche 7 électroconductrice à proximité de l'extrémité 13, qui présente la plus grande pente de la courbe caractéristique et est, par suite, la plus sujette à des altérations de cette courbe ne se trouvent modifiés par la couche 24 non-conductrice à leurs surfaces de contact et n'aient par suite pour effet de fausser la courbe caractéristique du potentiomètre dans sa zone particulièrement sensible. R E V E N D I C A T I O N S 1)Potentiomètre électrique comportant une plaque de support, un frotteur et une couche électroconductrice à balayer par le frotteur, caractérisé en ce que, sur la couche électroconductrice (7) est appliquée partiellement une couche (24) non-conductrice de l'électricité de telle manière que, dans la zone de la couche électroconductrice (7) pouvant être balayée par le frotteur (4) lors de sa déviation, une zone de prise (25, 25a) de la couche électro- conductrice (7) qui est constituée plus étroite que le frotteur (4) transversalement à la direction de déviation de celui-ci et est limitée par la couche non-conductrice (24) des deux côtés transversalement à la direction de déviation du frotteur (4) reste non-couverte par cette couche non-conductrice (24). 2) Potentiomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de prise (25, 25a) est consti- tuée symétriquement par rapport à la ligne médiane (26) de la couche électroconductrice (7) qui s'étend, dans la direction de déviation du frotteur (4), en forme d'arc de cercle autour d'un point central (M). 3) Potentiomètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de prise (25) présente, dans la direction de déviation du frotteur (7), une certaine lonqueur (L) et, transversalement par rapport à la liqne médiane (26) de la couche électroconductrice (7), une larqeur constante (B). 4) Potentiomètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de prise (25a) présente une certaine lonqueur (L) dans la direction de déviation du frotteur (4) et est constituée avec une largeur qui varie en direction transversale par rapport à la ligne médiane (26) de la couche électroconductrice (7). ) Potentiomètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone de prise (25a) présente, en direction transversale par rapport à la ligne médiane (26) de la couche électroconductrive (7), une largeur (B1) qui va en s'agrandissant constamment d'une extrémité (29) à l'autre extrémité (30). 6 ) Potentiomètre selon la revendication 5o caractérisé en ce que la couche électroconductrice (7) présente une largeur croissante (C) transversalement par rapport à la direction de déviation du frotteur (4), au cours de la déviation de ce frotteur (4), et l'extrémité étroite (29) de la zone de prise (25a) part de l'extrémité étroite (13) de la zone électroconductrice (7) ) Potentiomètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la largeur croissante (B1) de la zone de prise (25a) est réalisée de telle manière, que les parties du frotteur (4) en contact avec la zone de prise (25a), dans sa position voisine de l'extrémité étroite (13) de la couche électroconductrice (7) ne viennent pas, Iors d'une déviation du frotteur (4) le long de la ligne médiane (26) , en contact avec la couche (24) non-conductrice de l'électricité.