Генератор-датчик перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

316264

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 11.Х11.1967 (№ 1201951/26-9)

Приоритет 26.!.1967, № ВП 2!а 122307, ГДР

МПК G 01г 33/00

Комитет оо делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень ¹ 29

УДК 6 1.373.52(088.8) Дата опубликования описания 17.!.!972

Лвтор изобретения

Иностранец

Эрнст Кучбах (Германская Демократическая Республика)

И ностранное предприятие 1..

«ФЕБ Бухунгсмашиненверк» Карл-Маркс-Штадт (Германская Демократическая Республика) Заявитель

ГЕН EPATOP-ДАТ Ч И К П Е Р ЕМ ЕЩЕ Н И Й

Изобретение относится к бесконтактным коммутационным устройствам и может быть использовано в цифровых приборах двоичноr0 счета или в качестве выключателя предельного перемещения контролируемого металлического тела.

Известны генераторы-датчики перемещения, содержащие генератор на транзисторе, обратная связь в котором изменяется за счет вносимого перемещающимся внешним металлическим телом затухания.

Однако эти генераторы-датчики перемещения имеют недостаточную чувствительность и требуют для их создания относительно большого числа Koммутационных элементов.

Цель изобретения — повышение чувствительности и наде кности устройства, а также обеспечение возможности его использования в качестве бесконтактного выключателя.

Для достижения цели цепь обратной связи генератора образуют частью индуктивности контура и регулирующим обратную связь переменным сопротивлением, причем крайние отводы индуктивпости подключены к входу и выходу усилителя, а средний отвод соединен с сопротивлением, второй конец которого подключен к общей точке усилителя. Кроме того, для использования предложенного устройства в качестве бесконтактного выключателя его генераторная часть может быть соединена со вторым транзистором в трпггерну!о схему, управляемую выпрямленным колебательным напряжением генератора и стабилизирующую устойчивые состояния устройства: колебатель5 ное — при отсутствии внешнего тела — и состояние отсутствия колебаний — прп наличии этого тела.

На фиг. 1 приведена упрощенная схема генератора; на фиг. 2 изображена принци10 пиалычая схема предложенного устройства, где генератор, показаннтяй на фпг, 1, использован в качестве выключателя.

Принцип действия устройства заключается в следующем. Переменный ток транзистора

15 создает на части а — o обмотки 2 колебательного контура 3 и на «3CTI»ioreIIiiiioiierp3 4 падение напряжения.

Возбуждение колебаний проис.,однт только тогда, когда напряжение, возникающее на ча20 cTIi Q — б обмотки, греBI11113cT !!3деп 10 113llpilже пня на !асти . !Отенцпометр а 4б поено 1 ь!чу указанные напряжения находятся в противофазе.

Прн изменении резонансного сопротивления

25 колсоате 1hII010 контура 1 измспЯетсЯ и и!Iдаlощсе на e! o Оохlоткс напряжение. 1 Оскол ькО меняется также (В противофазе) напряжение на потенцпометре 4. Вследствие фазового сдвига оба изменения напряжений оказывают

30 на напряжение обратной связи суммарное

31()264 влияние так, что уже при псбо.(ьши(изме пнях резонансного сопрот)шлеи 151 контура 3 имеет место отпосигсльпо большое пзмспс :!(.

Пс((Р51ЖЕППЯ OUP d I ПОП (135131«U Гl:00!i I e i hi! U«.

ПЗМЕПЕППС П 2:1 ) ЯЖСПП5> СОР ciTHUII СБ51- П СТО !.>

«ii(aHH ГЕЛЬПС lio !О 1, ITU О IС Ii)101> ДБ СО> Гс(ВЛЯ!ОЩИХ, П li03 i 0)i i С:(0)1 сl ДСПС . !3 > 0 i Ксзк;>(0(ТО(32Я.

В схс>>!О:I)!Bi òñß О.ihiio 0.(HH Ui!()0 J«. . !5!!ULIJ,.!й

ЧВСТОТУ ЭЛЕМСПТ вЂ” KO, IСОс(ТСЛЫIЫй «Oil i У:) 5, ВСЛЕДСТВ»Е Чеi 0 ГСП(::Pkl;)i ЕМОС КОЛСОаи((0 !3000 да соответствует резонанс:(ои 12010 0 .:Ог;) колеба Гсльного Koil 1 ура. Велич(ша «:Го р isнансиoio сопротивления зависиг о! .(о!ерь элемеп!ах кон! ур2 и )!Ожс Г ilçi>(0:151 Ãi .:;;O„i воздействием перемещающ.гося и(сш!10;0 металлического тела па инду«!Нвпост(, «оп-ура. ((рп приближении ме- (:(л5(ческог0 т,!cl ., ш(дyKTk(BIIU)I > элсмсп (i> «oil 1 ура! 8 НОI)ыl;1,!o iic!1

IIOTPpH, и p030llalli:lioP. Co(lpoT(iB,1(."1!1! «Оп i уР2 П2ДНЕТ, ((PH ЭТОМ >>>1(!СПЬШс(ЕТС5! !!ñi, !ÑHIIC ПаПРЯЖСПИЯ На ООМОТКЕ 1<С>)1002ТС)(Ы(0! O «U!1ТУP «с, напр я)l еl»te oopaTHOI(сВязи с! аповп ГС5()(спьШЕ, И ГЕНЕРИРОВаНИЕ КОЛЕОаипй С)Lili«ICTLH.

В схеме, где описаппьш генератор paoor;i Г

B KH c10c i вы((л!Очателя ((() 5(г. 2), тp clli çklc i oj>

ВЫПОЛНЯЕI ДВЕ фу!!1(ЦИИ. Он pciool BCT !3,">(Ее)С коле02тел ьс(ы м коlггУ j) Ом 8, сос ГОЯLii и J>>1 ". 3 ка— тушки ипдуктивности 2, конденсатора 6 и .!Отепциомстра 4, и вместе с тра !зистором 6 образует спусковую триперпую схему.

Катушка инду:(тивности 2 имеет о!воды а, б, в. ((ри этом отводы а и б служат для согласования активного резонансного сопротизления с параметрами других схемных элеме 1 l oB, осооенпо c coiIpoTJIB)lcklHe)I IIUTek3!„Hoметpa 4. Отвод а катуш ки инду« Гивпос- » 2 соединен с коллектором транзистора 1. (ep03 резистор 7 и потенциометр 4 рабочее напряжение подается на отвод б катушки инду«!НГ(пости 2 и на коллектор транзистора 1. Движок потенциометра 4 соединен через конденсатор

8 с точкой нуJICBoco потепциаla. Hat!p53)«el!5!е обратной связи берется с отвода в и -(срез конденсатор 9 подается па базу транзистора

1. Смсщен te на Gaay i pai!3!ic Top 2 l 1>0;i clP! Tc» Icpc3 pea HcTopbl 10 и 1 ) > 2 напри)!(сilli lla с ГО э Iиттср по дводится (срез рс 3п> op 1 ) IH> >!т (роваш!ый кандekica!opoii 1;3.

Напря)кение перс)!Сино(о тока> полу гасмое

В 1 еНРР BTÎPC, CI IH)la(TCЯ С !РОЛЛС«ГОР 2 1 j) с«ПЗПстора 1 и через копденсагор 18 . одaclся:!а диОд 14. (>,21 ) шка 5(иду«! 1!ы100 Ги 16 UGCc:ie IHвает прохождение пос(ояппой составляющей

ПВПРЯЖЕНПЯ, БЫПРЯМЛЕ IПОГО С lio;IOJ I;hi0,(HÎ. (2

14. IIB катоде пос.!сдпеГО i!pa i ñiiepaL(III БОЗ«(ИKBPT ПОЛОЖИ(С:!ЫIОС Паг!РЯ)«СППС, П КОНДСПс 2 т 0 р .1 6 3 2 р я )! < 2 е т с я . > т 0 и 0:! 0 ж и е,, 1 1з и 0 0 H H— пря)кение с конденсатора !6 подастся (срез резисторы 17 и 18 на базу трапзи.тора 6.

В цспи> Ilapaлле)пы!О!(Цс !п 0232-эз(н 1 ер транзистора 6, включен диод 19, а между pi .зисторами 17 и 18 подключен диод 20. (p» наличии отрицательного напряжения на базе транзистора 6 через диод 20 течет ток, и па

pC3kICI Ope ) 8 Создс piÑÿ ПадС!i l(= Па(lр51ЖЕПИЯ.

ljo3iUму:)Осз резистор 17 на диод 1- .to.;àñT 5(.(!>ШЬ НСООЛЬШОЕ 0(РИЦ21 "ibllo(liailPH)!ie

Н:(Е, БС;!Е,(CTB>!0 .Hl 0 Пс>СЛЕ )H Hli 1>Е l(рЕJCT ci!3

5 ля>(. i Ос ..(L>L«0!1 r! 2 j) >>3 J !>, ;ля Iiоз! I 1«210щеl О;! ci

iолл0> орс тр: !3:i гUpa «Сремеппого напр»КЕПI!5!, 51 ().:..L«НЧ :.2 .(U.lсоcl!!i!Ji Б ГЕНсраТОре

J(IUiIi01 ОС) il CL > .:3, iii ГbL!l «. Tci KU!1 )iii ПВГрузl(ОП, KclK B Рсж! IP (П- PciLI>lil.

10 L> р )ii!i!(IL i i!IcpHÖ lи ерс резис1 оры 1/

J 8 1!ci О азу р2НЗПС Гор и О !!OI с>СТСЯ Но 10)!i J!iLËÜHCÑ llclilP5l;«L ПИЕ, ВСЛЕД ТВ:iP. iL О 011 Заипj)аСГС51, H .lcl рсзИСГОрс 21 ilL ВОЗНП«20Г 112)ILПНЯ HH пр ЯЖСI>НЯ. КО 1.>le«Top 1 j) 2113>1 "l Up d

15 00 Дппсп через (3ис!Ор 2 с баBUH гранз; стсРа. ),;!U i 0:>!У llcillj)51»<СППС 1 2 1,0. !ЛЕ ТОР. .

j) clП 1 .СТО() 2 (IЕПblll с (. ГС5., 0 . i i(; p апзи i О:)

О Заисp 1 «i ° (П )>13>,IП:i ill>«!0 >.. » > ССЛ(l тр 2НЗПL > О>>

6 0 Гс РЬ(: . ()СЗИ>. .1 ОР 28 ОСУLIICC I B, J ЯЕ 1 ."2,1Ы32 П iu IССК) 10 СВЯЗЬ»i(")КД) «U,(Г!С>i 1 j) сlнз:! TC) р 2. ) и 02 ЗОЙ Тp clH3! Jei Ui) B О. (i 2><>!. > . Обр 230.,i, т!)2пзисГojihi 1 ii 2 Оораз) (От 1 j)1:i i српуlo c(МУ.

В уст аповившеъ!05! р(. :!(i)iL 1:.Олсоапий

25 IlpH() >1!i)iiLпии:(кату illii i 2.>1. (5(с(СОКО! 0 L. 12 H!iTliBHUL P230ildii iiUC CUiIpo(HB.>!e!;He 1 олебательного KUHTóða 8 умеп(,шается. Вследствие этого уменьшается на:Ipÿ)KLilHe oUj)HTHokI связи, и .(ропсходит cpbIB ко30 лебаний Генератора. (ia «опденсаторе 16 исчезает положи Гельное па(lряженис, и TpailÇHстор 6 становится токопроводящим. t ;loмощью резистора 22 напряжение базы, а слсдовагельно, и коллекторпый TQK транзистора

35 1 умсньш аются. Появляющееся коллектор нос

ПВПРЯ)КСНИЕ На ГР2НЗИСТОРС l c(ej)e3 Pe3HCiOP

28 пОДастсЯ lia 023у I p BHÇ!IcTÎp d 6, TBK ка« э101 Tp211311cTop паГружается до насыщения. ()дповременпо IlpH умепьшегпlи коллекторноl U

40 1 0«a TpBIJÇ!icTopa 1 у. >(епьп(ается у>cliление llо току, вследствие чего становится стабильны.( сосlo»klHP, Ipa (oiopo:1 i<0. ILGBH:.IH ГPkicpal opa

0 Т C )"1 С Т В У IO T .. ! (j) L Д At i - I 3 0 0 j) (т С II li 51

j. Гспс() 21ор-датчик перс псщенпй, сос 051щий из !.(".-генератора на iра(!зпсторс, обрат50 пая связь Б котором изменяется,aa счет вноСП)IОГО ПЕРЕ. (ЕЩ210ЩИМСЯ ВНЕLIJll!DI ВIЕТ2:i;IHчсскпм телом затухания, от)(и(а(ои(иис)(!ем, и го, с !(елью повышения чувствительности, Ц ПЬ OUPclТilolt C 3513li OGP23) CTCß ЧВСТЫО ИНДУ«55 !ПБНОС Гп I 0!ITiip I Ji рс!"5 л IpiJ iolll H:(! 00pa I íólî

0135(ЗЬ;1,. РСМСППЫ:>1 Col(PO!":IBЛЕ((1<ЕМ, IIPli:!Ñ>t крГ(!и!Вс о(-Воды Гшдукгпвпостп подключены «

ВХОДУ П В!>I (U+y )>СИ.(И ГЕ.>15!> 2 СРЕД!!Пй ОТВОД сосдипс и с сопро i НВлеписм, BTopoI(конец ко(50 ГUPol U HUÄK.(>IO-IPli к ООЩ(.и Toчке УсилиГелЯ.

2. ((. ItepBTUp La 1 ЧПК,;IO I. (, ОТ>2(сча/О(«5((ЙСВ тем, что, с целью использования его в качест ве бесконтактного выключателя и;(овышени5 надежности, генераторная часть устройства ()5 соединена со вторым транзистором в триггерб

Ь ства: колебательное — при отсутствии внсгни,.го тела — и состояние отсугсгвия нолсоа ий — при наличии этого тела.

Фиг f

Фиг Z

Составитель H. Степанов

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Орлова

Заказ 3835i17 Изд. № 1482 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

HvIo с ему, управ IIIBAIQIQ выпрямленным лебательиым напряжением генератора и стабилизирующую устойчивые состояния устройКорректоры А. Васильева и T. Гревцова