專利名稱：電位器以及用于測(cè)定部件的角位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電位器，該電位器包括(a)至少兩個(gè)導(dǎo)電的節(jié)段，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電的節(jié)段分別具有由環(huán)繞的邊緣包圍的接觸面并且分別利用它們的邊緣的一個(gè)區(qū)段齊平地相互鄰接，以及包括(b)用于將第一節(jié)段中的第一接觸點(diǎn)與不同于所述第一節(jié)段的第二節(jié)段中的至少一個(gè)第二接觸點(diǎn)電連接的連接裝置。本發(fā)明還涉及在使用根據(jù)本發(fā)明的電位器的情況下用于測(cè)定部件的角位置的方法。
背景技術(shù)：
電位器經(jīng)常被用于測(cè)量角位置，即用于測(cè)定一個(gè)物體相對(duì)于另一物體的旋轉(zhuǎn)。為了能夠測(cè)量出所有的角位置，即不產(chǎn)生死角，需要進(jìn)行相對(duì)于傳統(tǒng)的電位器的改進(jìn)。例如在韓國(guó)的公開文獻(xiàn)KR 10 2001 099256 A中公開了一種無(wú)死角的電位器。在那里公開的電位器的缺點(diǎn)在于，難以對(duì)該電位器進(jìn)行封裝。因此，該電位器易于受到污染。 一個(gè)另外的缺點(diǎn)在于，該電位器的兩個(gè)部分是通電的，因此該電位器容易出錯(cuò)。
由DE34 27 000C2公開了一種所述類型的電位器，在該電位器中，兩個(gè)滑動(dòng)觸頭相互連接并且與一個(gè)末級(jí)放大器相連接。借助所述兩個(gè)滑動(dòng)觸頭外加到節(jié)段中的電流由通過所述兩個(gè)滑動(dòng)觸頭進(jìn)行接觸的節(jié)段傳導(dǎo)到一個(gè)另外的節(jié)段并且從那里被輸送到揚(yáng)聲器。在那里所描述的電位器的缺點(diǎn)在于，在旋轉(zhuǎn)中心內(nèi)的滑動(dòng)觸頭必須與電流源相連接。在該點(diǎn)內(nèi)發(fā)生變化的電阻導(dǎo)致系統(tǒng)的測(cè)量誤差。此外，該電位器的缺點(diǎn)還在于，該電位器僅能在0至180°的角度范圍內(nèi)被操作。因此，該電位器不能應(yīng)用在必須能夠
調(diào)節(jié)任意角度的場(chǎng)合中。
由DE 10 2005 021 890 Al公開了一種具有三個(gè)同心導(dǎo)體的電位器。每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)體可以通過兩個(gè)被可旋轉(zhuǎn)地放置的臂相互連接。所述三個(gè)導(dǎo)體中的
位于中間的導(dǎo)體具有更大的電阻，從而可以由外部電導(dǎo)體和內(nèi)部電導(dǎo)體之間的電阻得出臂的旋轉(zhuǎn)位置。該電位器的缺點(diǎn)在于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
由DE 43 39 931 Cl公開了一種用于汽車變速箱的檔位選擇桿的位置傳感器。該位置傳感器的缺點(diǎn)在于，其不適用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種魯棒的電位器，利用該電位器可以檢測(cè)所有角度中的部件的角位置。
本發(fā)明通過所述類型的電位器解決所述任務(wù)，在該電位器中，在每?jī)蓚€(gè)節(jié)段之間均設(shè)置有電觸點(diǎn)。
根據(jù)第二個(gè)方面，本發(fā)明通過一種用于測(cè)定部件的角位置的方法解決所述任務(wù)，該方法包括以下步驟(a)將所述部件與根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器的連接裝置或者節(jié)段進(jìn)行機(jī)械連接，(b)將一個(gè)電流源或者電壓源與所述電位器連接，使得電流流過至少一個(gè)節(jié)段，(c)測(cè)定由于所述電流而在所述電位器的一部分上下降的至少一個(gè)第一電壓，(d)由所述至少一個(gè)電壓求得所述連接裝置的旋轉(zhuǎn)位置，以及(e)由所述連接裝置的旋轉(zhuǎn)位置求得所述部件的角位置。
根據(jù)本發(fā)明的電位器的優(yōu)點(diǎn)是，不必量取被可旋轉(zhuǎn)地放置的部件的電流以及電壓。能夠?qū)崿F(xiàn)或者僅電接觸節(jié)段或者僅電接觸連接裝置。由此電位器變得特別的魯棒。 一個(gè)另外的優(yōu)點(diǎn)在于，可以容易地制造并因此成本有利地生產(chǎn)所述電位器。此外，還可以開放地構(gòu)造所述電位器。
此外有利地，可以以平的結(jié)構(gòu)類型制造所述電位器。 一個(gè)另外的優(yōu)點(diǎn)在于，可以如此封裝所述電位器，使得在封裝內(nèi)不需要被可旋轉(zhuǎn)地放置的元件。于是得到可在水下容易使用的、抗干擾的電位器。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，連接裝置可以——但不是必須地--洽好與兩個(gè)
接觸點(diǎn)電連接。連接裝置例如也可以恰好與三個(gè)接觸點(diǎn)相互連接。此外，連接裝置可以——但不是必須地——與接觸點(diǎn)持久地相互連接。于是可以使用有時(shí)不與任何接觸點(diǎn)接觸的連接裝置。連接裝置可以電跨接兩個(gè)接觸點(diǎn)，即與一個(gè)電阻連接并因此充當(dāng)跨接裝置，這個(gè)電阻與電位器的其他電阻相比較而言是小電阻。但連接裝置還可以如此連接接觸點(diǎn)，即連接裝置可以與一個(gè)外部的電路連接，使得電流流過這兩個(gè)接觸點(diǎn)。在這種情況下，連接裝置可被如此構(gòu)造，使得如果連接裝置沒有與外部的電路連接，則兩個(gè)接觸點(diǎn)是相互電絕緣的。
節(jié)段的環(huán)形封閉的設(shè)置尤其應(yīng)理解為，被如此設(shè)置的節(jié)段在數(shù)學(xué)意義上構(gòu)成一個(gè)非單連通的區(qū)域。該區(qū)域例如可以是雙連通的。此外，環(huán)形的設(shè)置可以——但不必須——在中心處具有一個(gè)孔。如果節(jié)段構(gòu)成這樣的環(huán)形設(shè)置，使得電流幾乎不流過節(jié)段之間的中心，那么其實(shí)就足夠了。
電流源尤其應(yīng)理解為一個(gè)裝置，借助該裝置可以在兩個(gè)觸點(diǎn)上施加預(yù)給定電壓的電流或者預(yù)給定電流的電流。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，節(jié)段構(gòu)成一個(gè)封閉的裝置，尤其構(gòu)成一個(gè)環(huán)形封閉的裝置。以此方式得到可用于很好地測(cè)量角度的旋轉(zhuǎn)電位器。然而，所述節(jié)段不一定必須構(gòu)成封閉的裝置。更確切地說，節(jié)段也可被相繼地設(shè)置并因此構(gòu)成一列。
優(yōu)選地，電位器包括電觸點(diǎn)，通過所述電觸點(diǎn)可外加流過所有節(jié)段的電流。通過電觸點(diǎn)外加的電流不一定總是流過所有的節(jié)段。例如連接裝置可以在一個(gè)位置中跨過整個(gè)節(jié)段，使得電流不流過這個(gè)節(jié)段或者僅以極小的部分流過這個(gè)節(jié)段。尤其足夠的是，存在連接裝置的一個(gè)位置，在該位置中，通過電觸點(diǎn)對(duì)可外加流過所有節(jié)段的電流。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述接觸面是平的并且位于一個(gè)共同的接觸面平面中。換言之，這意味著節(jié)段相互鄰接，從而構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的、平坦的、共同的平面。在此情況下，連接裝置可以特別容易地在所述共同的接觸面平面上滑動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，每個(gè)節(jié)段恰好與兩個(gè)相鄰的節(jié)段齊平地鄰接。于是得到一個(gè)環(huán)形封閉的裝置。在此特別的是，每個(gè)節(jié)段在一些位置上與兩個(gè)相鄰的節(jié)段電連接，在這些位置上所述節(jié)段齊平地相互鄰接。然而，每個(gè)節(jié)段恰好與兩個(gè)相鄰的節(jié)段鄰接并不是必需的。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述節(jié)段構(gòu)成圓環(huán)形節(jié)段。這些圓環(huán)形節(jié)段構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)，該封閉的環(huán)具有等于外半徑和內(nèi)半徑之間的差值的環(huán)寬。于是，每個(gè)圓形節(jié)段具有兩個(gè)部分圓形地彎曲的邊界以及兩個(gè)直線地延伸的邊界，其中所述直線地延伸的邊界的延長(zhǎng)線交于所述圓環(huán)的中心點(diǎn)。特別優(yōu)選地，所述節(jié)段的大小分別相同。由此獲得尤其容易制造的結(jié) 構(gòu)。優(yōu)選地， 一個(gè)節(jié)段中的電阻率是恒定的。電阻率表明位于預(yù)給定間隔 的節(jié)段的兩個(gè)接觸點(diǎn)之間的電阻。特別優(yōu)選地，兩個(gè)相鄰節(jié)段的電阻率是
有區(qū)別的。在此，所述區(qū)別的大小例如大于10%，但優(yōu)選大于100%。兩個(gè)
相鄰節(jié)段的電阻率也可以相互相差數(shù)倍。
特別優(yōu)選地，所有節(jié)段中的電阻率都是不同的。由此可以由測(cè)量各個(gè) 節(jié)段之間的電壓特別容易地求得連接裝置的旋轉(zhuǎn)位置。
特別優(yōu)選地，連接裝置恰好跨接兩個(gè)接觸點(diǎn)，使得在這兩個(gè)接觸點(diǎn)之 間存在一個(gè)電阻，該電阻與電位器的其他電阻相比是小電阻。從而得到一 個(gè)可被特別容易地分析處理的電壓信號(hào)，以便求得連接裝置的角位置。
特別優(yōu)選地，連接裝置被可旋轉(zhuǎn)地放置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心處，其中，該 旋轉(zhuǎn)中心與圓環(huán)中心點(diǎn)重合。以此方式可以特別容易地將由電位器測(cè)定的 電壓結(jié)果換算為連接裝置圍繞旋轉(zhuǎn)中心已執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)角。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，連接裝置被如此構(gòu)造，以便制造用于 與節(jié)段的接觸點(diǎn)電連接的接觸點(diǎn)，其中，兩個(gè)接觸點(diǎn)分別關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心錯(cuò) 開一個(gè)張角，并且其中，至少一個(gè)張角如此之大，以至于相應(yīng)的接觸點(diǎn)不 能位于一個(gè)節(jié)段中。由此可以有利地避免不確定性，從而可由電位器上測(cè) 得的電壓始終明確地求得連接裝置的旋轉(zhuǎn)位置。
優(yōu)選地，連接裝置包括一個(gè)封閉的、可彎曲的導(dǎo)體，該導(dǎo)體被設(shè)置成 導(dǎo)電的節(jié)段，使得該導(dǎo)體能夠通過壓力在接觸點(diǎn)處與所述節(jié)段中的一個(gè)節(jié) 段電接觸。為此，例如可彎曲的電導(dǎo)體被設(shè)置為在空間上與節(jié)段的接觸面 間隔開來。該可彎曲的導(dǎo)體通過壓力在接觸點(diǎn)處發(fā)生變形并且與節(jié)段的接 觸面接觸。如果在一個(gè)第二位置上同樣在可彎曲的導(dǎo)體上施加壓力，則該 可彎曲的導(dǎo)體在兩個(gè)位置處與節(jié)段接觸并且在兩者之間的產(chǎn)生電接觸?？?br> 彎曲的導(dǎo)體優(yōu)選具有小的電阻。例如，可彎曲的導(dǎo)體的電阻率比節(jié)段的電 阻率小。
節(jié)段和連接裝置的各部分，尤其是可彎曲的導(dǎo)體由可彎曲的外殼液密 地包圍。于是有利地獲得一個(gè)液密的電位器，該電位器可用于制造液密的 旋轉(zhuǎn)傳感器。
根據(jù)本發(fā)明，電位器包括一個(gè)耦合單元，該耦合單元用于在至少兩個(gè)接觸點(diǎn)處將壓力施加到可彎曲的導(dǎo)體上。該耦合單元例如是連接裝置的一 部分。該耦合單元例如被可旋轉(zhuǎn)地放置，使得該耦合裝置的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致可彎 曲的導(dǎo)體在兩個(gè)發(fā)生變化的接觸點(diǎn)處將第一節(jié)段中的第一接觸點(diǎn)與第二節(jié) 段中的第二接觸點(diǎn)連接。以這種方式，同樣可以在液體環(huán)境中檢測(cè)該耦合 裝置的旋轉(zhuǎn)位置，在該液體環(huán)境中，節(jié)段被一個(gè)液密的外殼包圍。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，在每?jī)蓚€(gè)節(jié)段之間總是設(shè)置一個(gè)電觸點(diǎn)。 通過該電觸點(diǎn)可以量取在節(jié)段上下降的電壓。
優(yōu)選地，所述電位器包括一個(gè)龜壓測(cè)定裝置和一個(gè)控制裝置，該控制 裝置被構(gòu)造用于每次將兩個(gè)觸點(diǎn)與一個(gè)電流源連接以及將兩個(gè)觸點(diǎn)與電壓 測(cè)定裝置連接。在此，該控制裝置被構(gòu)造用于執(zhí)行以下描述的根據(jù)本發(fā)明 的方法。所述觸點(diǎn)可以是與節(jié)段相連接的觸點(diǎn)或者是連接裝置的觸點(diǎn)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，連接裝置將第一節(jié)段中的第一接觸點(diǎn)與不 同于第一節(jié)段的第二節(jié)段中的第二接觸點(diǎn)以及恰好一個(gè)第三接觸點(diǎn)連接。 特別優(yōu)選地，該第三接觸點(diǎn)總是位于不同于第一和第二節(jié)段的第三節(jié)段中。 特別有利的是，根據(jù)本發(fā)明的電位器被用作例如假臂、假手等假肢中的轉(zhuǎn) 角傳感器。由于可封裝性，該假肢也可被用于水下。
根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選地包括以下步驟在第一電觸點(diǎn)對(duì)上測(cè)定第一 電壓后，將電流施加到第二電觸點(diǎn)對(duì)上。
由此，僅利用一個(gè)電流源和一個(gè)電壓測(cè)定裝置便可以執(zhí)行所述方法。 特別地，所述方法包括測(cè)定末級(jí)電接觸對(duì)之間的終端電壓，其中n>l，并
且其中n對(duì)如此選擇，使得連接裝置的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置恰好相應(yīng)于一個(gè)終端 電壓的組合。由此可由所測(cè)得的電壓以明確的方式對(duì)應(yīng)于連接裝置的旋轉(zhuǎn) 位置。
根據(jù)本發(fā)明的電位器可以具有一個(gè)連接裝置，該連接裝置在兩個(gè)、三 個(gè)、四個(gè)或五個(gè)觸點(diǎn)位置上與節(jié)段相接觸。然而，對(duì)于特別簡(jiǎn)單的構(gòu)造的 實(shí)施形式來說，兩個(gè)或三個(gè)觸點(diǎn)位置就足夠了。


以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖示出
圖la:第一根據(jù)本發(fā)明的電位器的示意圖，該電位器具有三個(gè)節(jié)段以及位于第一位置的連接裝置；
圖lb:根據(jù)圖la的電位器的等效電路圖2a:根據(jù)圖la的電位器，其中，連接裝置位于另一位置中； 圖2b:具有圖2a中所示位置的電位器的等效電路圖； 圖3a:根據(jù)圖la和2a的電位器，其中，連接裝置位于第三位置中； 圖3b:屬于圖3a的等效電路圖4a:根據(jù)本發(fā)明的電位器的第二實(shí)施形式，該電位器具有六個(gè)節(jié)段， 其中，連接裝置位于第一位置中； 圖4b:屬于圖4a的等效電路圖5a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第二位置中； 圖5b:屬于圖5a的等效電路圖6a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第三位置中； 圖6b:屬于圖6a的等效電路圖7a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第四位置中； 圖7b:屬于圖7a的等效電路圖8a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第五位置中； 圖8b:屬于圖8a的等效電路圖9a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第六位置中； 圖9b:屬于圖9a的等效電路圖10a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第七位置中； 圖10b:屬于圖10a的等效電路圖lla:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第八位置中； 圖llb:屬于圖lla的等效電路圖12a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第九位置中； 圖12b:屬于圖12a的等效電路圖13a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第十位置中； 圖13b:屬于圖13a的等效電路圖14a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第十一位置中； 圖14b:屬于圖14a的等效電路圖15a:根據(jù)圖4a的電位器，其中，連接裝置位于第十二位置中；圖15b:屬于圖15a的等效電路圖16a和16b示出了根據(jù)圖la和4a的沿直線A的橫截面；
圖17a、 17b、 18a、 18b、 19a、 19b、 20a、 20b、 21a、 21b、 22a和22b
示出了根據(jù)本發(fā)明的電位器的第三實(shí)施形式以及分別附屬的等效電路圖； 圖23a和23b示出了在根據(jù)圖4a至16a的電位器的觸點(diǎn)上下降的電壓
與連接裝置的旋轉(zhuǎn)角的相互關(guān)系；
圖24為由子運(yùn)算得到的、關(guān)于根據(jù)圖17a至22b的電位器在360°旋
轉(zhuǎn)角上的電壓變化曲線。
具體實(shí)施例方式
圖la示出了具有三個(gè)節(jié)段12.1、 12.2和12.3的電位器10，這三個(gè)節(jié) 段分別具有一個(gè)接觸面14.1、 14.2和14.3。接觸面14.1被邊緣16.1包圍， 該邊緣16.1圍繞節(jié)段12.1 —周。以相同的方式，接觸面14.2被邊緣16.2 包圍以及接觸面14.3被邊緣16.3包圍。同類的物體分別注有相同的附圖標(biāo) 記，這些附圖標(biāo)記必要時(shí)具有不同的、用于逐一編號(hào)的后綴。
邊緣16.1具有第一區(qū)段18.1和第二區(qū)段20.1。以相同的方式，邊緣 16.2具有第一區(qū)段的18.1以及第二區(qū)段20.2，邊緣16.3具有第一區(qū)段18.3 和第二區(qū)段20.3。節(jié)段12.1、 12.2和12.3在它們的第一區(qū)段18和第二區(qū)段 20處齊平地彼此鄰接，從而使得這些節(jié)段相互電接觸。構(gòu)造為圓環(huán)形節(jié)段 的節(jié)段12.1至12.3通過鄰接構(gòu)成一個(gè)封閉的圓環(huán)，在該圓環(huán)中，每個(gè)節(jié)段 與恰好兩個(gè)相鄰節(jié)段由于它們的齊平的接觸而彼此電連接。
節(jié)段12.1、 12.2和12.3分別大小相等并且具有一個(gè)均勻的，即與位置 無(wú)關(guān)的電阻率。于是節(jié)段12.1具有電阻率rl，該電阻率rl不同于節(jié)段12.2 的電阻率r2，也不同于節(jié)段12.3的電阻率r3。
在每?jī)蓚€(gè)節(jié)段之間存在一個(gè)電觸點(diǎn)。于是在節(jié)段12.1和12.2之間存在 電觸點(diǎn)22.1。在節(jié)段12.2和12.3之間設(shè)置有電觸點(diǎn)22.2，并且在節(jié)段12.3 和12.1之間設(shè)置有電觸點(diǎn)22.3。通過電觸點(diǎn)22.1至22.3可以測(cè)定在各個(gè)節(jié) 段上下降的電壓。在一個(gè)替代的實(shí)施形式中，觸點(diǎn)22也可被設(shè)置在節(jié)段的 任意的其他位置上，例如被設(shè)置在各個(gè)節(jié)段的中間。
通過電觸點(diǎn)22.1和22.3可外加預(yù)給定的電流I，該電流I可以由電流源24.1輸出。替代地，存在電壓源24.2，該電壓源在電觸點(diǎn)22.1和22.3 上施加例如5V的預(yù)給定的電壓U,。
在圖1中所示的節(jié)段12.1至12.3構(gòu)成了電位器10的一種情況。圖16a 示出了沿直線A的截面。如可以看到的，電位器10包括一個(gè)支座26，在 該支座上施加了節(jié)段12.1至12.3，其中，在圖16a中僅示出了節(jié)段12.2。 沿著外圓環(huán)半徑K外和內(nèi)圓環(huán)半徑K rt設(shè)置了內(nèi)間隔環(huán)28和外間隔環(huán)30， 所述內(nèi)間隔環(huán)28和外間隔環(huán)30保持蓋膜32到支座26的距離。在蓋膜32 上固定了一個(gè)銀層形式的、可彎曲的導(dǎo)體34，該導(dǎo)體34具有圓環(huán)形的形狀 并且與節(jié)段12.1至12.3間隔開。
如圖16b所示，利用耦合裝置36施加到蓋膜32上的壓力導(dǎo)致可彎曲 的導(dǎo)體34發(fā)生變形并且在接觸點(diǎn)處與相應(yīng)的節(jié)段接觸，在此與節(jié)段12.2 接觸。由此在可彎曲的導(dǎo)體34和節(jié)段12.2之間產(chǎn)生電接觸。蓋膜32、可 彎曲的導(dǎo)體34和耦合裝置36是連接裝置38的一部分。替代地，連接裝置 還可以包括被可旋轉(zhuǎn)地放置的滑動(dòng)觸頭。
圖la示出了耦合裝置36，該耦合裝置36被可旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋轉(zhuǎn)角cp地放 置在中心點(diǎn)M。在耦合裝置36的末端處，該耦合裝置在兩個(gè)接觸點(diǎn)Pj、 P2處擠壓蓋膜32 (圖16b)并且使相應(yīng)的節(jié)段——在圖la中為節(jié)段12.1 和12.2——在接觸點(diǎn)P,、 P2處短路。由此，如下文詳細(xì)說明的，在兩個(gè)節(jié) 段之間下降的電壓發(fā)生改變。
所述兩個(gè)接觸點(diǎn)Pi和P2關(guān)于中心點(diǎn)相互間隔一個(gè)張角a (圖la)，該 張角大于由一個(gè)節(jié)段跨越的角度范圍，該角度范圍在此情況下為120°。
圖lb示出了電位器10的、屬于旋轉(zhuǎn)角cp的等效電路圖。在此，每個(gè) 節(jié)段12.1至12.3的電阻被劃分為兩個(gè)子電阻，這兩個(gè)子電阻表示順時(shí)針意 義上位于接觸點(diǎn)Pi、 P2之前或者位于接觸點(diǎn)P" P2之后的電阻。以后綴"a" 或者"b"表示的子電阻的總和分別等于所述節(jié)段的總電阻r。只要兩個(gè)接
觸點(diǎn)PT或者P2中的一個(gè)位于相關(guān)的節(jié)段中，則這些子電阻的大小取決于旋
轉(zhuǎn)角cp。
可以通過應(yīng)用基爾霍夫定律由圖lb中所示的等效電路圖求得電壓U" U2和U3，電壓"、1)2和113是在預(yù)給定的電流1或者預(yù)給定的電壓的情況 下分別在節(jié)段12.1、 12.2和12.3上下降的電壓并且可以利用電觸點(diǎn)22.1、22.2和22.3對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。如果施加一個(gè)預(yù)給定的電壓U,，則可以相應(yīng)地
計(jì)算出電壓U2和U3。
圖2a示出了電位器10，其中，耦合裝置36位于一個(gè)另外的旋轉(zhuǎn)角cp， 從而使得接觸點(diǎn)P!位于節(jié)段123中而接觸點(diǎn)P2位于節(jié)段12.1中。由此得 到圖2b中所示的等效電路圖。
圖3a示出耦合裝置36的第三個(gè)可能的位置，其中，第一接觸點(diǎn)Pt位 于節(jié)段12.2中而第二接觸點(diǎn)P2位于節(jié)段12.3中。由此得到圖3b中所示的 等效電路圖。
對(duì)于每個(gè)所示的旋轉(zhuǎn)角cp，可以在預(yù)給定的電流I或者預(yù)給定的電壓U 的情況下根據(jù)圖lb、 2b和3b中所示的等效電路圖求得由第一電壓Q和第 二電壓U2組成的、與旋轉(zhuǎn)角cp明確對(duì)應(yīng)的電壓對(duì)。因此，可以通過求得三 個(gè)電壓U,至U3中的兩個(gè)電壓明確地推斷出旋轉(zhuǎn)角cp。
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的電位器的第二實(shí)施形式，該電位器具有六個(gè) 節(jié)段12.K 12.2、 12.3、 12.4、 12.5和12.6。如以上對(duì)第一實(shí)施形式所描述 的那樣布置節(jié)段12.1至12.6。在各個(gè)節(jié)段之間設(shè)置了電觸點(diǎn)22.1至22.6。 觸點(diǎn)22.1和22.4與一個(gè)未示出的電壓源連接，該電壓源在這兩個(gè)電觸點(diǎn)上 施加例如5V的電壓V，該電壓產(chǎn)生流過所有節(jié)段12.1至12.6的電流I。 當(dāng)耦合裝置36位于圖4中所示的位置時(shí)，圖4b示出電位器10的等效電路 圖。再次以ri表示電阻，其中i-l， 2, 3， 4， 5， 6。
圖5a、 5b、 6a、 6b、 7a、 7b、 8a、 8b、 9a、 9b、 、 10b、 lla、 llb、 12a、 12b、 13a、 13b、 14a、 14b和15a或15b分別示出耦合裝置36的其他 可能的位置以及附屬的等效電路圖。結(jié)合圖23a、 23b的描述，以下推導(dǎo) 對(duì)于不同的旋轉(zhuǎn)角cp，在各個(gè)電觸點(diǎn)22.1至22.6之間可測(cè)得哪些電壓。
圖17a示出了根據(jù)本發(fā)明的電位器10的一個(gè)替代的實(shí)施形式，該電位 器io具有兩個(gè)節(jié)段12.1和12.2，它們具有邊緣16.1和16.2。邊緣16.1和 16.2在一側(cè)借助它們相應(yīng)的第一區(qū)段18.1或18.2以及在另一側(cè)借助它們的 第二區(qū)段20.1和20.2齊平地彼此鄰接，從而使得它們相互電接觸。
兩個(gè)節(jié)段12.K 12.2構(gòu)成一個(gè)圓環(huán)形的裝置，在該裝置的中心點(diǎn)M放 置了可圍繞中心點(diǎn)M旋轉(zhuǎn)的連接裝置38。連接裝置38具有第一臂40、第 二臂42和第三臂44，這些臂在它們遠(yuǎn)離中心點(diǎn)M的末端上在第一接觸點(diǎn)P!、第二接觸點(diǎn)P2或者第三接觸點(diǎn)P3處與各個(gè)節(jié)段電接觸。以這種方式構(gòu) 成了滑動(dòng)接頭。
通過一個(gè)未示出的電流源，在第一饋電觸點(diǎn)46和第二饋電觸點(diǎn)48上 外加電流I，該電流I從電流源開始經(jīng)第一臂40通過接觸點(diǎn)P,、通過節(jié)段 12.1或者通過節(jié)段12.1和12.2、通過接觸點(diǎn)P2以及第二臂42流回到電流 源。第一臂40與第二臂42電絕緣，從而從第一饋電觸點(diǎn)至第二饋電觸點(diǎn) 的電流流動(dòng)僅通過這兩個(gè)臂40、 42是不可能的。替代地，取代電流I，也 可以在兩個(gè)饋電觸點(diǎn)46、 48上施加電壓U。
由于上述電流，在接觸點(diǎn)P3和P,以及接觸點(diǎn)P3和P2之間形成電壓， 所述電壓可由未示出的電壓測(cè)量裝置測(cè)得。為此測(cè)量測(cè)量觸點(diǎn)50和第一饋 電觸點(diǎn)或者第二饋電觸點(diǎn)48之間的電壓。
圖17b示出圖17a中所示的電位器在那里所示的旋轉(zhuǎn)角位置cp的情況 下的等效電路圖。電阻的標(biāo)記與上述兩個(gè)實(shí)施例中的標(biāo)記相同。
圖18a示出在一個(gè)另外的角位置中的電位器，并且圖18b示出附屬的 等效電路圖。
圖19a、 19b、 20a、 20b、 21a、 21b以及22a和22b示出了連接裝置38 的其他可能的位置以及各個(gè)附屬的等效電路圖。
根據(jù)第二實(shí)施形式的旋轉(zhuǎn)角計(jì)算所測(cè)量的電壓
在預(yù)給定電流I的情況下，可以由圖17b、 18b、 1%、 20b、 21b和22b
中所示的等效電路圖如下計(jì)算第一接觸點(diǎn)Pi和第三接觸點(diǎn)P3或者第二接觸 點(diǎn)P2和第三接觸點(diǎn)P3之間所測(cè)得的電壓。
對(duì)于所述計(jì)算，假設(shè)兩個(gè)操縱元件之間的張角a為90°。對(duì)于單位長(zhǎng)度 電阻，假設(shè)每度(°)為IOQ。每個(gè)節(jié)段12.1至12.6跨越60°，從而每個(gè)節(jié) 段的電阻為600Q。
如果根據(jù)圖4a在端子22.1 (U = +5V)和22.4 (接地)之間施加一個(gè) 電壓并且角(p在0 °和30 °之間變化，則得到根據(jù)圖4b的等效電路。
圖4b中的子電阻計(jì)算如下
rl =cp*10Qr2 = (60-cp)*10Q
r3 = 600Q
r4 = 600Q
r5 = 600Q
r6 = (30 + cp)*10Q
r7 = (30-cp) *觸
r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔0。ScpS30。中示出的觸點(diǎn)22.2 和地之間的電壓Ul的電壓變化曲線、觸點(diǎn)22.3和地之間的電壓U2的電壓 變化曲線、觸點(diǎn)22.5和地之間的電壓U3的電壓變化曲線以及觸點(diǎn)22.6和 地之間的電壓U4的電壓變化曲線。
如果在端子22.1 (+5V)和22.4 (接地)之間施加電壓U并且角cp按 照?qǐng)D5a在30。和60。之間變化，則得到根據(jù)圖5b的等效電路。圖5b中的 子電阻計(jì)算如下
rl =cp*10Q
r2 = (60-cp)*10Q
r3 = 600Q
r4 = 600Q
r5 = 600Q
r6 = 600Q
r7 = (cp-30) *腦
r8-(卯-cp)"0Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔30° ^ cp ^ 60°中示出的電壓變 化曲線。
如果角(p按照?qǐng)D6a在60°和90°之間變化，則得到根據(jù)圖6b的等效電 路。圖6b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = (q>- 60)*10Q r3 = (120-cp)*10Q r4 = 600Qr5 = 600Q
r6 = 600Q
r7 = ((p-30)*10Q
r8 = (90-cp)*10Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔60° Sep ^ 90°中示出的電壓變 化曲線。
如果角cp按照?qǐng)D7a在90°和120°之間變化，則得到根據(jù)圖7b的等效 電路。圖7b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 90)* 10Q r2 = (150-(p)"0Q r3 = (cp-60)*10Q r4 = 600Q r5 = 600Q r6 = 600Q r7 = (cp-30)*10Q r8 = (90-(p)*10Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔90° 5 (pS 120°中示出的電壓變 化曲線。
如果角q>按照?qǐng)D8a在120°和150°之間變化，則得到根據(jù)圖8b的等效 電路。圖8b中的子電阻計(jì)算如下 rl =((p-90)*10Q r2 = (150-cp)*10Q r3 = (cp- 120)*憩 r4 = (180-cp)*10Q r5 = 600Q r6 = 600Q r7 = 600Q r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔120° S cp ^ 150°中示出的電壓 變化曲線。如果角cp按照?qǐng)D9a在150°和180°之間變化，則得到根據(jù)圖9b的等效 電路。圖9b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = (cp- 150)*腦 r3 = (210 - cp)"OQ r4 = (cp- 120)*脂 r5 = (180-cp)*10Q r6 = 600Q r7 = 600Q r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔150° S (p ^ 180°中示出的電壓 變化曲線。
如果角cp按照?qǐng)D10a在180°和210。之間變化，則得到根據(jù)圖10b的等 效電路。圖10b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = (cp- 150)*腦
r3 = (210-cp)"0Q r4 = 600Q
r5 = (<p- 180)"0Q
r6 = (240-((>)* 10Q
r7 = 600Q
r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔180° S cp S 210°中示出的電壓 變化曲線。
如果角cp按照?qǐng)D11a在210。和240。之間變化，則得到根據(jù)圖llb的等 效電路。圖llb中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = 600Q r3 = (cp-210)*10Q r4 = (270-cp)*10Qr5 = (cp- 180)*腦 r6 = (240-cp)*10Q r7 = 600Q r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔210° S cp S 240°中示出的電壓 變化曲線。
如果根據(jù)圖4a在端子22.1 (+5V)和22.4 (接地)之間施加一個(gè)電壓 并且角(p按照?qǐng)D12a在240°和270。之間變化，則得到根據(jù)圖12b的等效電 路。圖12b中的子電阻計(jì)算如下
rl = 600Q
r2 = 600Q
r3 = (cp-210)*10Q
r4 = (270-(p)*10Q
r5 = 600Q
r6 = ((p-240)*10Q
r7 = (300-cp)*10Q
r8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔240° ^ cp ^ 270°中示出的電壓 變化曲線。
如果根據(jù)圖4a在端子22.1 (+5V)和22.4 (接地)之間施加一個(gè)電壓 并且角cp按照?qǐng)D13a在270°和300°之間變化，則得到根據(jù)圖13b的等效電 路。
圖13b中的子電阻計(jì)算如下
rl = 600Q
r2 = 600Q
r3 = 600Q
r4 = (cp-270)*10Q
r5 = (350 -(p)*10Q
r6 = (cp-240)*10Q
r7 = (300-q>)*10Qr8 = 600Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔270° S (p 5 300。中示出的電壓 變化曲線。
如果角(p按照?qǐng)D14a在300°和330。之間變化，則得到根據(jù)圖14b的等 效電路。圖14b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = 600Q r3 = 600Q r4 = (cp- 180)*腦 r5 = (270-cp)"0Q r6 = 600Q r7 = (cp- 330)*10Q
r8 = (360-cp)"0Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔300° ^ cp S 330°中示出的電壓 變化曲線。
如果角cp按照?qǐng)D15a在330°和360°之間變化，則得到根據(jù)圖15b的等 效電路。圖8b中的子電阻計(jì)算如下 rl = 600Q r2 = 600Q r3 = 600Q r4 = 600Q r5 = ((p-330)*10Q r6 = (390-(p)*10Q r7 = (cp-300)*10Q r8 = (360 -q>)*10Q
借助基爾霍夫定律得到圖23a中在間隔330° S cp S 360°中示出的電壓 變化曲線。
于是在0° ^ cp ^ 360°上得到在圖23a中所示的電壓變化曲線。對(duì)于大 于360。的旋轉(zhuǎn)角，可以始終以360。為模觀察旋轉(zhuǎn)角。
如果在觸點(diǎn)22.2(圖4a)上施加U = +5V的電壓并且將觸點(diǎn)22.5接地，并且測(cè)量22.3上的電壓Ul 、 22.4上的電壓U2、 22.6上的電壓U3以及22.1 上的電壓U4，則得到將圖23b中所示的電壓變化曲線以旋轉(zhuǎn)角(p移動(dòng)-60° 的電壓變化曲線。
由所測(cè)得的電壓求出旋轉(zhuǎn)角cp
首先在觸點(diǎn)22.1和22.4之間施加電壓U = 5V。應(yīng)當(dāng)理解，這些觸點(diǎn) 中的任一個(gè)觸點(diǎn)都不必接地；然后，測(cè)量相對(duì)于觸點(diǎn)22.4的電勢(shì)的上述電 壓。之后，檢驗(yàn)是否滿足條件114 = 3.33 ±0.2￥和1;3 = 1.66 士0,2V。如果 滿足，則如以下所述由電壓U4和U3確定旋轉(zhuǎn)角。如果不滿足，則將電壓 U施加到按逆時(shí)針方向緊接著的觸點(diǎn)22.2和22.5上。
在圖4a中示出了一個(gè)轉(zhuǎn)接角P,該轉(zhuǎn)接角P表示觸點(diǎn)22.1和在其上面 施加電壓U的觸點(diǎn)之間關(guān)于中心點(diǎn)M的角。如果滿足條件U4 = 3.33 ± 0.2V 和U3 = 1.66 ± 0.2V，那么如果電壓U在觸點(diǎn)22.1和22.4上下降，則卩=0°。 如果滿足所述條件，那么如果電壓U在觸點(diǎn)22.2和22.5上下降，則(3 = 60°， 以此類推。
每次將在其上面施加電壓U的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)接一個(gè)節(jié)段(P = 60°)，直到滿足 條件U4 = 3.33 ± 0.2V和U3 = 1.66 ± 0.2V為止。
可以如下方式由所測(cè)得的電壓計(jì)算旋轉(zhuǎn)角cp。 如果Ul > 1/2 U = 2.5V，貝lj cp =(卩+ ( 900 - 2.5HJ1) / 5 ) mod 360， 如果Ul S 1/2 U = 2.5V，貝!J cp = ( p + ( 900 - 2.5*U2) / 5 ) mod 360。 在此，mod 360是取模函數(shù)，對(duì)所有0。和360。之間的a和所有整數(shù)z 有(a + z'360°) mod 360 = a。
根據(jù)第三實(shí)施形式的旋轉(zhuǎn)角計(jì)算所測(cè)得的電壓
對(duì)于在圖17a中所示的實(shí)施形式，以如下方式實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法， 即通過第一和第二點(diǎn)饋電觸點(diǎn)46或48輸送電流I。為此，或者施加電壓U 或者施加電流I。
對(duì)于以下計(jì)算，假設(shè)三個(gè)臂40、 42和44之間的張角a為a= 120°。對(duì)于單位長(zhǎng)度電阻，假設(shè)對(duì)于節(jié)段12.2每度為10Q而對(duì)于節(jié)段12.1每度為 IOOQ。
如果通過第一臂40的第一饋電觸點(diǎn)46以及臂44的測(cè)量觸點(diǎn)50 (圖 17a)在接觸點(diǎn)Pl (+5V)和P3 (接地)之間施加電壓U-5V，并且角(p 在0°和60°之間變化，則得到根據(jù)圖17b的等效電路。圖17b中的子電阻 計(jì)算如下-
rl =沒有影響
r2 = 1200Q
r3-(60-cp)承腦
r4 = (60 + cp)*100Q
r5 =沒有影響
如果角(p——如圖18a中所示——在60°和120°之間變化，則得到根 據(jù)圖18b的等效電路。圖18b中的子電阻計(jì)算如下 rl =沒有影響 r2 = (180-cp)*10Q r3 = (cp - 60)*100Q r4 = 1200 r5 =沒有影響
如果角cp——如圖19a中所示——在120°和180°之間變化，則得到根 據(jù)圖19b的等效電路。圖19b中的子電阻計(jì)算如下 rl =(cp- 120)*10Q r2 -沒有影響 r3 = (180-(p)*10Q r4 = ((p-60)*100Q r5 = (240-cp)*100
如果角cp——如圖20a中所示——在180°和240°之間變化，則得到根 據(jù)圖20b的等效電路。圖20b中的子電阻計(jì)算如下 rl = (cp- 120)*10Q r2=沒有影響 r3 =沒有影響r4 = 12000Q
r5 = (240-cp)*100Q
如果角cp——如圖21a中所示——在240°和300°之間變化，則得到根 據(jù)圖21b的等效電路。圖21b中的子電阻計(jì)算如下 rl = ((p-240)*10Q r2 =1200 r3 =沒有影響 r4 =沒有影響 r5 = (360-cp)* 100Q
如果角(p——如圖22a中所示——在300°和360°之間變化，則得到根 據(jù)圖22b的等效電路。圖22b中的子電阻計(jì)算如下 rl =(cp-240)*10Q r2 = (420-cp)*10Q r3 =沒有影響 r4 =沒有影響 r5 = (360-cp)*100
對(duì)于電壓U-5V，由以上子計(jì)算得到圖24中所示的、施加在接觸點(diǎn) P2和接觸點(diǎn)P3之間的電壓Umess在旋轉(zhuǎn)角cp上的曲線變化。
如果在端子P2 (+5V)和Pi (接地)之間施加電壓U并且在P3上測(cè)量
電壓Umw,2，則得到平移了轉(zhuǎn)接角3 = -120°的曲線變化。
如果在端子P3 (+5V)和P2 (接地)之間施加電壓并且在P,上測(cè)量電 壓11聰3,3，則得到平移了轉(zhuǎn)接角卩=+120°的曲線變化。
對(duì)于所述角的測(cè)量，首先在接觸點(diǎn)P,和P3之間施加電壓U，接著分別 在接觸點(diǎn)P2和P,之間以及隨后在P3和Pi之間施加電壓U。分別測(cè)量上述 電壓U廳s、 U隨s，2和Umess,3。這三個(gè)電壓的每一種組合恰好相應(yīng)于一個(gè)旋 轉(zhuǎn)角cp，該旋轉(zhuǎn)角(p由存儲(chǔ)在形式為微處理器的分析處理電路的數(shù)字存儲(chǔ) 器中的表插值得到。
根據(jù)本發(fā)明的假肢包括兩個(gè)可以以一個(gè)擺動(dòng)角相對(duì)擺動(dòng)的元件。如果 所述假肢指的是膝假肢，則兩個(gè)腿是大腿(柄部)和小腿。所述假肢的兩 個(gè)腿被相互連接，使得這兩個(gè)腿的相互擺動(dòng)以明確的方式導(dǎo)致連接裝置相對(duì)于節(jié)段的旋轉(zhuǎn)。
換言之，兩個(gè)腿的相互擺動(dòng)導(dǎo)致電位器的連接裝置相對(duì)于節(jié)段的運(yùn)動(dòng)， 反過來，僅當(dāng)使兩個(gè)腿相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才發(fā)生電位器的連接裝置相對(duì)于電位 器的節(jié)段的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
如前所述，借助電位器可以確定角度，在該角度下例如相對(duì)于大腿定 位小腿。如果根據(jù)本發(fā)明的假肢例如指的是前臂假肢，那么兩個(gè)腿為上臂 (殘肢)和前臂。如果假肢是一手指假肢，同樣適用。
如果節(jié)段以及可彎曲的導(dǎo)體被一可彎曲的外殼液密地包圍，則本發(fā)明 是特別有利的。在此情況下，所述假肢可被浸入水中，而不用擔(dān)心出現(xiàn)短 路。電位器還可以包括電控制裝置，該電控制裝置被設(shè)置用于測(cè)定電位器 的旋轉(zhuǎn)位置。優(yōu)選的是，該電控制裝置同樣被外殼包圍。該控制裝置可被 構(gòu)造用于將旋轉(zhuǎn)位置編碼地、無(wú)線或者有線地向外殼外發(fā)送。
附圖標(biāo)記列表
10 電位器
12.1、 12.2、 12.3、 12.4、 12.5、 12.6 節(jié)段
14 接觸面
16 邊緣
18 第一區(qū)段
20 第二區(qū)段
22 電觸點(diǎn)
24 電流源
26 支座
28 內(nèi)間隔環(huán)
30 外間隔環(huán)
32 壓膜34 36 38
40 42 44 46 48 50
I
K外 K內(nèi) M
a P
Pi、 P2、 P r
U
可彎曲的導(dǎo)體
耦合裝置
連接裝置
第一臂 第二臂 第三臂
第一饋電觸點(diǎn) 第二饋電觸點(diǎn) 測(cè)量觸點(diǎn)
電流
外圓環(huán)半徑
內(nèi)圓環(huán)半徑
中心點(diǎn)
旋轉(zhuǎn)角
張角
轉(zhuǎn)接角
點(diǎn)
電阻 電壓
權(quán)利要求
1.電位器，包括(a)至少兩個(gè)導(dǎo)電的節(jié)段(12)，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電的節(jié)段(12)分別具有一接觸面(14)，該接觸面(14)被一環(huán)繞的邊緣(16)包圍，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電的節(jié)段(12)分別利用它們的邊緣(16)的一個(gè)區(qū)段(18，20)齊平地相互鄰接，以及(b)一連接裝置(38)，用于將一第一節(jié)段中的一第一接觸點(diǎn)(P1)與一不同于該第一節(jié)段的第二節(jié)段中的至少一個(gè)第二接觸點(diǎn)(P2，P3)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電位器，其特征在于，所述節(jié)段(12)構(gòu)成一封 閉的，尤其是一環(huán)形封閉的裝置。
3. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于一些電觸點(diǎn)(22)， 通過這些電觸點(diǎn)可外加一流過所有節(jié)段的電流(1)。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，所述接觸面(14) 是平的并且位于一共同的接觸面平面中。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，每個(gè)節(jié)段(12) 齊平地鄰接恰好兩個(gè)相鄰的節(jié)段。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電位器，其特征在于，每個(gè)節(jié)段(12)與所述兩 個(gè)相鄰的節(jié)段在它們齊平地相互鄰接的位置處具有電接觸。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，所述節(jié)段(12) 是圓環(huán)形節(jié)段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電位器，其特征在于，所述節(jié)段(12)分別大小相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電位器，其特征在于，在一個(gè)節(jié)段(12)中 的電阻率是恒定的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電位器，其特征在于，兩個(gè)相鄰的節(jié)段(12)的 電阻率是相同的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電位器，其特征在于，在所有節(jié)段(12)中的 電阻率是相同的。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，所述連接裝置 (38)連接恰好兩個(gè)接觸點(diǎn)(Pl， P2)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，所述連接 裝置(38)被可旋轉(zhuǎn)地放置在一旋轉(zhuǎn)中心(M)上并且該旋轉(zhuǎn)中心(M) 與圓環(huán)中心點(diǎn)重合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電位器，其特征在于，所述連接裝置(38)被 如此構(gòu)造，使得所述第一接觸點(diǎn)(Pl)被設(shè)置為與所述第二接觸點(diǎn)(P2) 錯(cuò)開一個(gè)張角(a)，該張角這樣大，使得這些接觸點(diǎn)(Pl， P2)不能處于 一個(gè)節(jié)段(12)中。
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，所述連接裝置 (38)包括一封閉的、可彎曲的導(dǎo)體(34)，該導(dǎo)體(34)被如此設(shè)置到所述導(dǎo)電的節(jié)段(12)上，使得該導(dǎo)體(34)能夠通過壓力在一接觸點(diǎn)(Pl， P2)處與所述節(jié)段(12)中的一個(gè)節(jié)段電接觸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電位器，其特征在于，這些節(jié)段和所述可彎曲 的導(dǎo)體(34)由一可彎曲的外殼(26， 28， 30， 32)液密地包圍。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的電位器，其特征在于一耦合裝置(36)， 該耦合裝置(36)用于在至少兩個(gè)接觸點(diǎn)(Pl， P2)處將一壓力施加到所 述可彎曲的導(dǎo)體(34)上。
18. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于，在每?jī)蓚€(gè)節(jié)段 (12)之間總是設(shè)置一電觸點(diǎn)(22)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電位器，其特征在于一電壓測(cè)定裝置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的電位器，其特征在于一控制裝置，該控制 裝置被構(gòu)造用于每次將兩個(gè)觸點(diǎn)(22)與一電流源或者電壓源電連接以及 每次將至少一個(gè)、尤其是每次將兩個(gè)觸點(diǎn)(22)與所述電壓測(cè)定裝置電連 接。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至11或者13至20中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在 于，所述連接裝置(38)被構(gòu)造用于將所述第一節(jié)段中的所述第一接觸點(diǎn)(Pl)與所述不同于該第一節(jié)段的第二節(jié)段中的所述第二接觸點(diǎn)(P2)以 及恰好一個(gè)第三接觸點(diǎn)(P3)連接。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電位器，其特征在于，所有三個(gè)接觸點(diǎn)(Pl， P2， P3)始終位于不同的節(jié)段(12)中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的電位器，其特征在于，所述連接裝置(38) 具有一第一臂(40)、 一第二臂(42)和一第三臂(44)，其中，所述第一 臂(40)和所述第二臂(42)能夠分別通過一饋電觸點(diǎn)(46， 48)與一電 流源相連接，并且其中，所述第三臂(44)能夠通過一測(cè)量觸點(diǎn)(50)與 所述電壓測(cè)定裝置相連接。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電位器，其特征在于，所述三個(gè)臂(40， 42，44)是相互電絕緣的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1至9或者11至24中任一項(xiàng)所述的電位器，其特征在于， 至少兩個(gè)相鄰的節(jié)段(12)，尤其是所有的節(jié)段(12)具有不同的電阻率。
26. 假肢，尤其是假臂或假手，該假肢具有根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述 的電位器(10)。
27. 用于測(cè)定一部件的角位置的方法，包括以下步驟(a) 將所述部件與根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電位器(10)的一連接 裝置(38)或者所述電位器(10)的節(jié)段(12)機(jī)械地連接，(b) 將一電流源或者一電壓源與所述電位器(10)相連接，使得電流(I) 流過至少一個(gè)節(jié)段(12)，(c) 測(cè)定至少一個(gè)第一電壓(U" Umess)，所述至少一個(gè)第一電壓是由于所 述電流(I)在所述電位器(10)的一部分上產(chǎn)生的電壓降，(d) 由所述至少一個(gè)電壓求得所述連接裝置(38)的旋轉(zhuǎn)位置，以及(e) 由所述連接裝置(38)的旋轉(zhuǎn)位置(cp)求得所述部件的角位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，將所述電流源這樣地與所述電位 器(10)相連接，使得所述電流(I)流過所有節(jié)段(12)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的方法，其特征在于，所述測(cè)定至少一個(gè)第 一電壓包括測(cè)定n對(duì)電觸點(diǎn)(22)之間的n個(gè)電壓，其中論l，尤其是n〉1, 并且其中，所述n對(duì)被如此選擇，使得所述連接裝置(38)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位 置(cp)恰好相應(yīng)于n個(gè)電壓的一種組合。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電壓為 在恰好一個(gè)節(jié)段(12)上下降的電壓。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于相同的電壓測(cè)定裝置測(cè)量所有的電壓。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述電流源與所述連接裝 置(38)相連接，從而使得所述電流從所述電流源開始經(jīng)過所述連接裝置(38)的一第一臂(40)、經(jīng)過一節(jié)段(12)的至少一部分以及經(jīng)過所述連 接裝置(38)的一第二臂(42)流回到所述電流源。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，測(cè)定在所述連接裝置(38) 的一第三臂(44)為一方與所述第一臂(40)和/或所述第二臂(42)為另 一方之間下降的電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電位器，該電位器包括(a)至少兩個(gè)導(dǎo)電節(jié)段(12)，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電節(jié)段(12)分別具有接觸面(14)，該接觸面(14)被環(huán)繞的邊緣(16)包圍，所述至少兩個(gè)導(dǎo)電節(jié)段(12)分別利用它們的邊緣(16)的一個(gè)區(qū)段(18，20)齊平地相互鄰接，以及包括(b)連接裝置(38)，該連接裝置(38)用于將第一節(jié)段中的第一接觸點(diǎn)(P₁)與不同于第一節(jié)段的第二節(jié)段中的至少一個(gè)第二接觸點(diǎn)(P₂、P₃)進(jìn)行電連接。此外，本發(fā)明涉及應(yīng)用所述電位器測(cè)定部件的角位置的方法。
文檔編號(hào)G01B7/30GK101681704SQ200880008654
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者J·英施萊格, M·埃德 申請(qǐng)人:奧托·博克保健產(chǎn)品有限公司