Сенсорный коммутатор

 

1. СЕНСОРНЫЙ КОММУТАТОР, состоящий из N сенсорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и вто , рой резисторы, первый конденсатор и тиратрон, анод которого подключен к первым выводам первого конденсатора и первого резистора, катод через пер вый диод соединен с первой выходной шиной, а вывод катода диода является первым выводом сенсорной ячейки, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности за счет уменьшения влияния разброса парамет-ров тиратронов на функционирование коммутатора, введены стабилизатор трка в каждую ренсорную ячейку, дополнительно третий диод и второй и третий конденсаторы, при этом сет ка тиратрона через второй конденсатор соединена с сенсорной площадкой, катод тиратрона подключен к первым выводам второго резистора и третьего конденсатора, вторые выводы которых соединены с общей шиной, аноды второго и третьего диодов подключены соответственно к катоду тиратрона и к третьему выводу второго резистора, катод второго диода, вьшод которого образует второй вывод сенсорной ячейки , подключен к шине коммутации сенсорной ячейки, вьтод катода третьего диода, являющийся третьим вьгаодом сенсорной ячейки, соединен с шиной дополнительного источника питания, а второй вывод первого конденсатора и второй и третий выводы первого резистора, являнйциеся четвертым выводом сенсорной ячейки, через стабилизатор тона соединены с шиной источника питания. О) 2. Коммутатор по п. 1, отли4 чающийся тем, что стабилиза00 тор тока содержит первый и второй Ч резисторы и транзистор, выводы эмит sl тера и коллектора которого являются соответственно первым и вторым выводами стабилизатора токау а база через соединенные последовательно первый и второй резисторы подключена к обшей шине.

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3686607/24-21 (22) 06.01.84 (46) 30.06 ° 85. Бюл, У 24 (72) А. И. Дорофеев, Е. М. Бобров, В. П. Дюбко, И, Е. Рыжков .и А. В. Александров (71) Днепропетровский ордена Трудо вого Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621..387.332(088.8) (56) 1; Величкин В. Сенсорные устройства на газоразрядных лампах. Рапио, Н 6, 1975, с. 26-27, рис, 2.

2, Авторское свидетельство СССР

1Ф 864570, -кл. Н 03 К 17/945, )7,12.79. (54)(57) 1 . СЕНСОРНЫЙ КОИ11УТАТОР, со» стоящий из Н сенсорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и вто рой резисторы, первый конденсатор и тиратрон, анод которого подключен к первым выводам первого конденсатора и первого резистора, катод через пер» вый диод соединен с первой выходной шиной, а вывод катода диода является первым выводом сенсорной ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет, уменьшения влияния разброса парамет .. ров тиратронов на функционирование коммутатора. введены стабилизатор тока в каждую сенсорную ячейку, до

„„Я0„„1164877 А полнительно третий диод и второй и третий конденсаторы, при этом сет" ка тиратрона через второй конденсатор соединена с сенсорной площадкой, катод тиратрона подключен к первым выводам второго резистора и третьего конденсатора, вторые выводы которых соединены с ббщей шиной, аноды второго и третьего диодов подключены соответственно к катоду тиратрона и к третьему выводу второго резистора, катод второго диода, вывод которого образует второй вывод сенсорной ячейки, подключен к шине коммутации сен» сорной ячейки, вывод катода третьего диода, являющийся третьим выводом сенсорной ячейки, соединен с шиной дололнительного источника питания, а второй вывод первого конденсатора и второй и третий выводы первого резистора, являющиеся четвертым вы водом сенсорной ячейки, через стабилизатор тона соединены с шиной источника питания.

2. Коммутатор по п. I о т л и— ч а ю шийся тем, что стабилизатор тока содержит первый и второй резисторы и транзистор, выводы эмиттера и коллектора которого являются соответственно первым и вторым выводами стабилизатора тока-; а база через соедниенные последовательно первый и второй резисторы подключена к обшей шине.

1164877

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано

10 в системах автоматического управления и коммутации.

Известен сенсорный коммутатор, 5 содержащий N сенсорных ячеек, содержащих каждая тиратрон, управляющая сетка которого соединена с сенсорной площадкой, анод через резистор соединен с шиной источника питания, а катод подключен к выходной шине сенсорной ячейки и через диод - к выходной шине (IJ, Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная боль45 шой зависимостью его работы от пара- метров тиратронов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сенсорный коммутатор, состоящий из N сен- 20 сорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и второй резисторы, конденсатор и тиратрон, анод которого подключен к первым выводам конденс - 25 тора и первого и второго резисторов, вторые выводы которых подключены соответственно: конденсатора и первого резистора — к сенсорной площадке, сетке тиратрона предыдущей ячейки и З0 через первый диод — к шине, соедини» . ющей все первые диоды сенсорных ячеек, а второй вывод второго резистора соединен с шиной источника питания, при этом катод тиратрона соединен с соответствующей коммутационной шиной и через диод - с общей катодной шиной всех сенсорных ячеек, которая через резистор соединена с общей шиной и через соединенные последовательно ди-40 од и замыкающую кнопку -. с первым выводом первой параллельной КС-цепи, второй вывод которой соединен с шиной источника питания, общая шина сенсорных площадок через вторую параллель- 45 ную RC-цепь соединена с .шиной источника питания (2 ).

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная зависимостью его работы от параметров;0 тиратронов.

Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения влияния разброса параметров тиратронов на функционирование коммутатора.

Указанная цель достигается тем, что в сенсорный коммутатор, состоящий из N сенсорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и второй э резисторы, первый конденсатор и ти.ратрон, анод которого подключен к первым выводам первого конденсатора и первого резистора. катод через первый диод соединен с первой выходной шиной. а вывод катода диода является первым выводом сенсорной ячейки. введены стабилизатор тока в каждую сенсорную ячейку дополнительно третий диод и второй и третий конденсаторы, при этом сетка тиратрона через второй конденсатор соединена с сенсорной площадкой, катод тиратрона подключен к первым выводам второго резистора и третьего конденсатора, вторые выводы которых соединены с общей шиной, аноды второго и третьего диодов. подключены соответственно к катоду тиратрона и к третьему выводу второго резистора, катод второго диода, вывод которого образует второй вывод сенсорной ячейки, подключен к шине коммутации сенсорной ячейки, вывод катода третьего диода, являющийся третьим выводом сенсорной ячейки, соединен с шиной дополнительного источника питания, а второй вывод первого конденсатора и второй и третий выводы первого резистора являющиеся четвертым выводом сенсорной ячейки, через стабилизатор тока соединены с шиной источника питания. При этом стабилизатор тока содержит первый и второй резисторы и транзистор, выводы эмиттера и коллектора которого являются соответственно первым и вторым выводами стабилизатора тока, а база через соединенные последовательно первый и второй резистор подключена к общей шине.

На чертеже представлена принципи" альная схема сенсорного коммутатора.

Сенсорный коммутатор состоит из

N сенсорных ячеек (1-1) — (I-N), содержащих каждая сенсорную площадку

2, диоды 3-5, резисторы 6 и 7, конденсаторы 8-10, тиратрон II. Кроме того сенсорный коммутатор содержит стабилизатор 12 тока, включающий транзистор 13, резисторы 14 и 15 и шины

I6 (20-1) — (20-N) соответственно источника питания, выходную и дополнительного источника питания, общую и коммутации сенсорных ячеек. Сенсорная площадка 2 через конденсатор 9

3 1164 подключена к сетке тиратрона ll анод которого через соединенные параллельно резистор 6 и конденсатор 8 подключен к коллектору транзистора 13, база которого через соединенные. последовательно резисторы 14 и 15 подключена к общей шине 19, а катод тиратрона II соединен через параллельно соединенные резистор 7 и конденсатор

10 с общей шиной 19. Катод тиратрона !0

11 через диод 4 соединен с шиной 18 дополнительного источника питания и через диод 3 — с шиной коммутации сенсорной ячейки 20, а движок резистора 7 через диод 5 соединен с выходной шиной 17.

Сенсооный коммутатор работает следующим образом.

При подключении источника питания к шине 16 анодное напряжение через стабилизатор 12 тока прикладывается через резистор 6 к аноду тиратрона 11 всех сенсорных ячеек (1-1) — (I-N). 25

Если коснуться рукой сенсорной площадки 2 ячейки 1-1-, то переменная составляющая наводки с руки человека поступает на управляющую сетку тиратрона ll, который с положительным по- 30 .лупериодом зажигается. Импульс тока, протекающий по анодной цепи тиратрона ll в момент включения, ограничивается величиной тока стабилизации стабилизатора 12 тока. После заряда

35 конденсаторов 8 и 10 ток тиратрона

11 полностью определяется величиной тока стабилизации, который устанавливается такой величины, чтобы обеспечивалось устойчивое горение только одного тиратрона 11.

877

Если коснуться рукой сенсорной площадки 2 другой сенсорной ячейки, например ячейки I-Б, то при этом напряжение наводки на сетке тиратрона

11 ячейки I-Н вызывает его зажигание.

При этом в момент касания происходит перераспределение анодных токов тиратронов 11-1 и 11."N, ток тиратрона

11-1 становится недостаточным для подцержания в нем устойчивого газового разряда, что вызывает его гашение.

Более четкому зажиганию тиратрона

1! способствует также то, что импульс анодного тока при зажигании тиратрона 11 проходит через "ускоряющую"

RC-цепочку, образованную резистором

6 и конденсатором 8. Точно также

"ускоряющая" RC-цепочка в цепи-катода тиратрона 11, образованная резистором

7 и конденсатором IO, способствует более четкому гашению горящего тиратрона 11 при включении другой сенсорной ячейки 1, так как при горении ти" ратрона ll во включенной ячейке I конденсатор 10 заряжен положительным напряжением от дополнительного источника напряжения, подключенного к шине 18, которое при гашении тиратрона ll прикладывается к его катоду.

При этом постоянная времени катодной

RC -цепи больше времени рекомбинации газовой смеси, которой заполнен тиратрон 11.

Таким образом, эа счет введения стабилизатора тока в двух RC-цепейанодной и катодной уменьшается влия. ние разброса параметров тиратронов на функционирование сенсорного коммутатора, что повышает его надежность.

I)64877

0-N

Составитель В. Полещенко

Редактор И. Кокарда Текоед И.Курама Корректор Г, Решеткам

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская набер л. 4/5

Заказ 4l98/54

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4