Датчик приближения с пространственнымгистерезисом

Союз Советских СоциалиСтичЕских Реслублик(22 Заявлено 190979 (21) 2823996/18-21 (51)М3 с присоединением заявки Нов Н 03 К 17/56 //Н 03 В 5/12 Государственный комитет СССР ао делам изобретений н открытийИзобретение относится к автоматике, промышленной электронике иможет найти применение в приборахбесконтактного управления перемещающимися механизмами,5Известен датчик приближения спространственным гистерезисом, содержащий С-генератор, диодный детекор, усилитель низкой частоты,пороговый элемент и исполнительноереле 11.Основными. недостатками такогодатчика являются низкая помехоустойчивость и возможность появления эффекта "дребезга" контактов, что снижает надежность его работы.Наиболее близким к предлагаемомупотехнической сущности являетсядатчик местоположения с регулируемым гистерезисом. Конструктивно датчик состоит иэ С-генератора, выполненного с регулируемым выходным на-.пряжением, детектора, собранного надиоде, двухкаскадного транзисторногоусилителя низкой частоты и цепи нелинейной обратной связи, собраннойна диоде, для регулирования величины гистерезиса (2.Основным недостатком датчика является возможность появления эффек- , 30 та "дребезга" выходного сигнала изза пологих фронтов петли гистерезиса, что приводит к снижению надежности работы датчика в условиях вибраций с амплитудой, соизмеримой с величиной гистереэиса.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в датчике приближения с пространственным гистерезисом, содержащем С-генератор электромагнитных колебаний, выполненный по схеме индуктивной трехточки, детектор и усилитель, выполненный на двух транзисторах разного типа проводимости, детектор выполнен из транзисторе, база которого подключена к отводу катушки индуктивности контура С-генератора, а коллектор - к базе первого транзистора усилителя, при этом эмиттеры транзистора детектора и первого транзистора усилителя подключены к общей точке, которая через резистор соединена с шиной источника питания датчика.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого датчика.Датчик приближения с пространственным гистерезисом содержит генера 841118тор электромагнитных колебаний с само-.возбуждением, собранный на транзисторе 1, включенном по схеме с общимэмиттером, резисторах 2 - 5 конденсаторе 6, катушке обратной связи 7,конденсаторе 8, катушке 9 индуктивности с отводом 9-1 и конденсаторе 10,детектор на транзисторе 11 и резисторе 12, усилитель на транзисторе 13,резисторах 14 и 15 и транзисторе 16,образующем выход по схеме с открытымколлектором, и резистор 17, образующий с цепями генератора, детектораи первого каскада усиления схему образования пространственного гистерезиса,Катушка 9 индуктивности представляетсобой излучающую головку датчика. Эле ментом настройки схемы датчика является резистор 2, с помощью которогокоэффициент усиления схемы генератораотрегулирован так, что суммарныепотери в схеме и корпусе датчика при 20отсутствии вблизи головки другой токопроводящей массы полностью скомпенсированы генерируемой мощностью генератора. Другим элементом настройки является резистор 17, от величины сопротивления которого зависит величинапространственного гистерезиса датчика(под пространственным гистерезисомздесь понимается расстояние между точкой срабатывания при приближении иточкой возврата в исходное состояниесхемы датчика при удалении токопроводящего предмета),Устройство работает следующимобразом.В исходном положении, когда токопроводящий предмет находится на расстоянии1 д+ д,где О - расстояние срабатывания;409 - величина гистерезиса,генератор; возбужден, ток в его контуре имеет максимальное значение, приэтом в пространстве, прилегающем кголовке датчика возбуждено электромагнитное поле. Транзистор 11, своим 45.входом присоединенный к части витковкатушки 9 индуктивностиоткрыт, а напряжение на его коллекторе, выпрямленное и усредненное на емкостях переходов транзисторов 11 и 13, недостаточно для открытия транзистора 13. Цепь транзистора 13,резисторов 14 и 15 обесточена, транзистор 16 закрыт, При приближениипредмета к головке датчика взаимодействие головки с ним посредством полявозрастает. Напряжение на койтуреубывает, транзистор 11 призакрывается и приоткрывает Транзистор 13.Вследствие возрастания тока коллектора транзистора 13, падение напряжения на резисторе 17 возрастает, что приводит к некоторому снижению напряжения в цепи эмиттеров транзисторов 11 и 13, при этом мощность излучения уменьшается, что приводит к еще большему закрытию транзистора 11 и открытию транзистора 13.При выходе предмета в точку с расстоянием от излучающей головкивозникает лавинный процесс, приводящий к полному закрыванию транзистора11 и открыванию транзисторов 13 и 16,в результате чего на выходе устройства устанавливается состояние логического нуля. При обратном движении предмета в точку 1 = д+9 состояние на выходе схемы усилителя сохраняется дотех пор, пока потери, вносимые вконтур генератора, не достигнутнекоторого критического уровня, прикотором лавинный процесс развиваетсяв обратном направлении.Таким образом, введение в цепьпитания генератора и транзисторов11 и 13, резистора 17, выполняющегороль положительной обратной связи впроцессе переключения схемы, в сочетании с двухкратным использованиемнелинейностей характеристик транзисторов 11 и 13 позволяет увеличитьскорость переключения устройстваи точность определения места положения предмета, а также уменьшить вероятность возникновения на выходедребезга,Формула изобретенияДатчик приближения с пространственным гистереэисом, содержащий С- генератор электромагнитных колебаний, выполненный по схеме индуктивной трехточки, детектор и усилитель,. выполненный на двух транзисторах разного типа проводимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, детектор выполнен на транзисторе, база которого подключена к отводу катушки индуктивности коитура С-генератора, а коллектор. - к базе первого транзистора усилителя, при этом эмиттеры транзистора детектора и первого транзистора усилителя подключены к общей шине, которая через резистор соединена с шиной источника питания датчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Заявка Франции Р 2129692,кл. Н 03 К 17/ОО, 1972. 2. Патент США Р 3872398,кл. 331-65, 1975.Тираж 988Государственного комитета лам изобретений и открыти осква, Ж, Раушская наб Коррект Подписи