Динамический емкостный датчик наличия объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8012166349400 В 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ зоне. Расширение облния достигается за ссрабатывания в большзазоров между первичтелем и объектом консутствии контролируемна выходе фильтра нитанавливается началь0 , Когда в зону контроля входи о(объект, напряжениеувеличив и заряжает конденсатор "С -цепи приводит к срабатыванию компар тора. Напряжение с выхода усил ля через диод ускоряет процесс зарядки конденсатора 3 С -цепи. р но-металлур Л.Г. Бережко717 (088.8)тельство СССР7/00, 1982.(54) ДИН НАПИЧИ (57) И ся для и цвет ЫЙ ДАТЧ АМИЧЕСКИЙ ЕМКООБЪЕКТАбретение можетпределения налиго проката в к(71) Коммунарский ггический институт(56) Авторское свид9 916965, кл. С 01 асти использовачет обеспечения ем диапазоне ным преобразоватроля. При отого объекта зких частот усное напряжениеИзобретение относится к измерительной технике и может быть исползовано, например, для определения наличия черного и цветного проката в контролируемой зоне,Целью изобретения является расширение области использования датчиказа счет обеспечения срабатыванияв большом диапазоне зазоров междупервичным преобразователем и объектом контроля.На чертеже приведена блок-схемадатчика.Датчик содержит преобразователь1 емкость-напряжение, первый фильтр2 низких частот и выходной блок 3,включающий разделительную 10 -цепь4, инвертирующий усилитель 5 постоянного тока, второй Фильтр б низ"ких частот, компаратор 7 с положительной обратной связью. Инвертирующий усилитель 5 охвачен последовательно соединенными диодом 8 и резистором 9, второй фильтр 6 низких частот зашунтирован диодом 10. Междувыходом второго фильтра 6 низкихчастот и входом инвертирующего усили.теля 5 включен конденсатор 11.Устройство работает следующимобраэомаПри отсутствии контролируемогообъекта в зоне чувствительного элемента преобразователя 1 емкость-напряжение его измерительная схеманастраивается таким образом, что навыходе первого Фильтра 2 низких частот устанавливается начальное напряжение 0 соответствующее середи, не линейного участка выходнойхарактеристики преобразователя.1Если в зону контроля входитобъект или выходит из нее, то напря"жение цсоответственно увеличивается или уменьшается. Подобные изме"нения напряжения 0 наблюдаются ив том случае, когда в процессетранспортировки объекта (например,прокатный волнистый лист) происходит изменение зазора между электродом чувствительного органа преобразователя 6 и объектом.Когда в зону контроля входитобъект, напряжение 0 увеличивает"бя, что приводит к подзарядке конденсатора 30 -цепи 4 как через еерезистор, так и через цепь обратнойсвязи: выход усилителя 5, диод 10,конденсатор 11. Появившееся при этом на. выходе усилителя 5 положительноенапряжение через диод 10 и конденсатор 11 ускоряет процесс подзарядки конденсатора К -цепи 4, а через зашунтированный диодом 10 фильтр 6 прикладывается ко входу компаратора 7 и вызывает его срабатывание. В результате на выходе компаратора 7 наблюдается высокий уровень отрицательного напряжения 0соответствующий наличию объекта в зоне кон" троля.При уходе объекта из зоны контроля напряжение 1 снижается, что приводит к подразрядке конденсатораС -цели через ее резистор и цепьобратной связи (по цепи: выход усилителя 5, фильтр б, конденсатор 11), Появившееся выходное напряжение уси 2 О.лителя 5 в этом случае имеет отрицательную полярность и, пройдя второй фильтр 6, прикладывается на вход компаратора 7, вызывая его сброс, В результате на вьиоде порогового элемента 12 наблюдается высокий уровень положительного напряжения О , соответствующий отсутствию объекта в зоне контроля. Если будет транспортироваться деформированный объект (нахлестку листов можно также рассматривать как свойство деформированного объекта), то на выходе первого Фильтра могут наблюдаться существенные изменения напряжения 5 ,превосхоФдящие зону нечувствительности датчика. Усилитель для этой полярности входного напряжения имеет переменный коэффициент усиления, зависящий от величины входного напряжения,благодаря дополнительной обратной связи, состоящей из последовательно соединенньи диода 8 и резистора 9. Повышенный положительный перепад входного напряжения не вызывает чрезмерного роста выходного напряжения усилителя 5. В случае интенсивного роста выходного напряжения усилителя 5, имеющего отрицательную полярность " осуществляется зарядка конденсатора 11 обратной связи, а напряжение на выходе фильтра б не успевает вырасти до порога срабатывания компаратора 7, Влияние зарядного тока конденсатора 11 обратной связи на параметры Фильтра 6, по существу, сводится к Фиктивному увеличению его постоянной времени.Заказ 993/51 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Филйл ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная,4 3 .1 г 1формула изобретения Динамический емкостный датчик наличия объекта, содержащий преобразователь емкость-напряжение с выходом на постоянном токе, к выходу которого последовательно подключены фильтр низких частот и выходной блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования, выходной блок выполнен в виде последовательно соединен,ных разделительной 8 С -цепи, инвертирующего усилителя постоянного тока, охваченного последовательносоединенными резистором и диодом,катод которого подключен к выходуусилителя, дополнительного фильтранизких частот, зашунтированногодиодом, подключенным анодом к еговходу, и компаратора с положительной обратной связью и конденсатора, 1 О включенного между выходом дополнительного фильтра низких частот ивходом инвертирующего усилителяпостоянного тока.