Выключатель конечный бесконтактный

 

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано при разработке бесконтактных концевых выключателей в системах контроля , управления и регулирования. Целью изобретения является упрощение конструкции путем исключения броневого сердечника и упрощения настройки . Устройство содержит автогенератор 1 и усилитель 2 постоянной составляющей выход гого сигнала автогенератора 1, имеющего параллельный LC -контур на катушке 3 индуктивности и конденсаторе 4, резистор 5 в цепи положительной обратной связи (ос), резистор 6 и дополнительный резистор 7 в цепи отрицательной ОС, транзисторы 8 и 10, резисторы 9 и 11, транзисторный ключ 12, накопительный конденсатор 13, амплитудньш детектор 14, принципиальная схес S ма которого приводится на фиг.2 в описании изобретения, на которой по (Л казан вариант построения устройства, независимого от изменения напряжения питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4!

ЩЯ ,ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3780488/24-21 (22) 24.08.84 (46) 30. 12.85. Бюл. 11- 48 (72) И. Ю. Елисеев (53) 621. 382 (088. 8) (56) Авторское свидетельство ГССР

1(- 828254, кл. Н 01 Н 36/00, 1979.

Инициатор близости: РЕРРЕ2 +

+ FVCHS. 66 Mannhlim 33, V.Germany, Dr. Н.Tiefen bach Ecsen Туре; KN2. (54) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ КОНЕЧНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ (57) Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано при разработке бесконтактных концевых выключателей в системах контроля, управления и регулирования.

Целью изобретения является упрощеГ ! ! ! ! ! ! ! !

l

I

3 ! ! ние конструкции путем исключения броневого сердечника и упрощения настройки. Устройство содержит автогенератор и усилитель 2 постоянной составляющей выходного сигнала автогенератора 1, имеющего параллельный 1,С -контур на катушке 3 индуктивности и конденсаторе 4, резистор

5 в цепи положительной обратной связи (ОС), резистор 6 и дополнительный резистор 7 в цепи отрицательной

ОС, транзисторы 8 и 10, резисторы 9 и 11, транзисторный ключ 12, накопительный конденсатор 13, амплитудный детектор 14, принципиальная схема которого приводится на фиг.2 в описании изобретения, на которой показан вариант построения устройства, независимого от изменения напряжения питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1201899

Изобретение относится к импульсной и.измерительной технике и может быть использовано при разработке бесконтактных конечных выключателей в системах контроля, управления и регулирования.

Цель изобретения — упрощение конструкции путем исключения броневого сердечника и упрощение настройки.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — второй вариант электрической схемы с независимостью от изменения напряжения источника питания.

Устройство содержит С -автогенератор 1 и усилитель 2 постоянной составляющей выходного сигнала LC àâтогенератора 1, имеющего параллельный L C -контур на катушке индуктивности 3 и конденсаторе 4, дополнительный резистор 5 в цепи положительной обратной связи, резистор 6 и дополнительный резистор 7 в цепи отрицательной обратной связи, усилитель разности цепей положительной и отрицательной обратных связей на р-и-переходе 1детекторе) транзистора 8, первом резисторе 9, транзисторе !0 дополнительном резисторе 11, и транзисторный ключ 12. Эмит тер транзистора ключа 12 соединен с первой шиной источника питания и первой обкладкой конденсатора 13, вторая обкладка которого подключена к выходу LC -автогенератора.

Для устранения ложных срабатываний от применения напряжения питания усилитель постоянной составляющей выходного сигнала может быть выполнен в виде амплитудного детектора 14, подключенного к выходу 1,С -автогенератора и компаратора 15, уровень срабатывания которого определяется резистивным делителем 16 и 17.

Для возбуждения автоколебаний резисторы 6 и 7 выбраны так, чтобы коэффициент передачи отрицательной обратной связи на частоте резонанса

,С -контура был меньше, чем коэффициецт передачи избирательной лоложительной обратной связи, собранной на катушке индуктйвности 3, конденсаторе 4 и резисторе 5.

При поднесении металлической пластины к катушке индуктивности 3 добротность 1,C -«< нтура падает и в момент, ког д i v0 ффицис нт передачи положительной обратной связи становится меньше коэффициента передачи отрицательной обратной связи, генерация срывается. Зто приводит к умень5 шению тока, протекающего через автогенератор 1 и к срабатыванию усилителя 2.

Условие существования автоколебаний получаем следующим образом:

10 н

"ьык < (U» " ) Р ° f » <

9 учитывая, что к вы к !

5 К эю R «нр вы

z где U — напряжение на коллекторе

SI III транзистора ключа 12;

Z — сопротивление нагрузки н

20 транзистора ключа 12;

R R R R — сопротивление резистоь ров 5 — 7,9;

U U — напряжение на эмиттеэВ эю рах транзисторов 8,10

P î, P — коэффициенты передачи тока транзистора 10 и транзистора ключа 12;

Z — комплексное сопротивлеК ние LC -контура.

30 Получаем

11ь "з 2к

4 «с

6 7 ю 1 2 Н 5 2к

Применяя в схеме в качестве транзисторов 8, 10, 12 даже транзисторы КТ 3151" и КТ 361 F с коэффициентом передачи тока, находящимся в пределах 50-350 (не говоря уже о транзисторах КТ 3102 КТ 3107), ве40 личиной

=(1-40) 10

1ю Рп Н

45 по сравнению с величиной

R — (0,1-1)

R(+ R) можно пренебречь.

Тогда условием существования автоколебаний будет следующее K ) R6

+ к 6 + 7

5 где величина в левой части неравен— ства — коэффициент передачи положительной обратной связи, в правой части — коэффициент передачи отрицательной обратной cBязи.

1201899

Отсюда видно, что работа автогене. ратора практически не зависит от разброса параметров транзисторов, а зависит от разброса параметров более стабильных пассивных R,Ь,С-элементов имеющих меньший разброс параметров.

С целью сокращения габаритов конечного выключателя можно использовать LC -автогенератор отдельно от усилителя постоянного тока, который может быть установлен в любом друе ом месте, например внутри прибора,. для которого предназначен конечный выключатель. В этом случае в корпусе конечного выключателя остается автогенератор 1 и конденсатор 13.

Схема устройства на фиг.1 требует стабилизации напряжения питания автогенератора, так как изменение напряжения питания приводит к изменению тока автогенератора, а значит и к ложным срабатываниям усилителя постоянного тока. Поэтому более надежна схема фиг.2, состоящая из автогенератора 1, амплитудного детектора 14 и компаратора 15. Уровень срабатывания компаратора 15, определяемый резистивным делителем 16 и 17 напряжений, отслеживает изменение.напряжения питания. Работа такого конечного выключателя практически не зависит от изменения напряжения питания.

Таким образом использование изобретения приводит к упрощению техноло» гии изготовления конечных выключателей, так как отпадает необходимость в их настройке, упрощается конструкция (не нужен броневой сердечник), что сокращаЕт затраты на иэготовпение конечных выключателей.

Формула изобретения

1. Выключатель конечный бесконтактный, содержащий L С -автогенератор, выполненный на транзисторном усилителе разности напряжений между цепями положительной и отрицательной обратных связей, база транзисто5 ра которого через нулевой резистор подключена к первой шине источника питания и через последовательно соединенные детектор и параллельный

LC -контур — к входу усилителя постоянной составляющей выходного сигнала, соединенного с шинами источника питания, эмиттер транзистора соединен с первым выводом резистора отрицательной обратной связи, о т

l5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем исключения броневого сердечника и упрощения настройки, в LC -автогенератор введены транзисторный ключ и

20 три дополнительных резистора, причем управляющий вывод транзисторного ключа соединен через первый дополнительный резистор с коллектором транзистора усилителя разности напряжений между цепями положительной и отрицательной обратных связей, эмиттер которого через второй дополнительный резистор соединен с первым силовым выводом транзисторного клюЗ0 ча, который через третий дополнительный резистор подключен к объединенным выводам детектора и параллельного 1,С -контура, второй вывод резистора отрицательной обратной связи соединен с входом усилителя постоянной составляющей выходного сигнала, а второй силовой вывод транзисторного ключа соединен с первой шиной источника питания.

2. Устройство по п.!, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что усилитель постоянной составляющей выходного сигнала выполнен в виде последова45 тельно соединенных амплитудного.деектора и компаратора.

1201899

+Оп 51

1

I

1 ход !

I

I

О/7

РОГ

Составитель Л. Багян

Редактор M.Òîâòèí Техред 0,Ващишина Корректор Л. Пилипенко

Заказ 8096/52 Тираж 678 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР

I1o делам изобретений и открь тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /

4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,