Динамический емкостной датчик наличия объекта

(Ь) ДИНАИИЧЕСКИЙ, ЕИКОСТНОЙ, ДАТЧ НАЛИЧИЯ ОБЪЕКТА 3 2Изобретение относится к измери- . ченную к выходу генератора, первичтельной технике и может быть исполь- ный емкостной преобразователь, подзовано,.например для определения на- ключенный ко входу трансформатора из" личия проката черныхи цветных ме- мерительной схемы, выпрямитель и таллов в контролируемой зоне. Фильтр низких частот, последователь%чИзвестны емкостные датчики нали- , но включенные на выходе измерительнои чия объекта, содержащие генераторсхемы, ключ со стробирующим импульс". высокой частоты, трансФорматорнуюным генератором, входом подключенный измерительную схему, чувствитель- к выходу фильтра, формирователь имный элемент, выпрямитель и выходной .: пульсов, входная цепь которого, вы 1 Облок, выполненный в виде усилителяполненная в виде дифференцирующей постоянного тока, нагруженного релей йС-цепочки, подключена к выходу ныи оконемным каскадом 1 Д . , ключа, триггер, лодклюценный входомНедостатком подобных устройств к выходу формирователя импульсов, и является низкая помехозащищенность регистратор, включенный на выходеИи невысокая точность измерения в триггера 21. условиях медленного дрейфа началь- Недостатком этого датчика являетной емкости при отсутствии контроли" ся невысокая точность измерения руемого объекта. при высоких скоростях движения объНаиболее близким к предлагаемому : екта измерения, обусловленная тем, является динамический емкостной дат- что в интервалах между коммутациями чик наличия объекта, содержащий ге- ключа изменение выходного напряженератор высокой частоты, трансфор- ния фильтра не поступает на формиматорную измерительну схему, подклю" рователь, в то же время может иметь:3 91696место или появление объекта в зонеконтроля или уход из нее.Цель изобретения " повышение точ"ности измерения при работе в широкомдиапазоне скоростей движения объекта. зПоставленная цель достигаетсятем, что датчик снабжен вторым формирователем импульсов, идентичнымпервому и включенным ему параллель"но, а формирователь импульсов выпол внен двухвходовым, с входной цепьюдополнительного входа, состоящейиз двух последовательно включенныхдиодов, подключенных параллельнорезистору дифференцирующей ЕС-цепочки, входной цепи основного входа,и емкости, подключенной между общейточкой диодов и выходом фильтра,диоды входной цепи дополнительноговхода второго формирователя включены Эв .обратной полярности по сравнениюс первым формирователем.На фиг. 1 приведена блок-схемадатчика; на фиг. 2 - входная цепьформирователя. 23Датчик содержит генератор 1 вы"сокой частоты, трансформаторную измерительную схему 2, емкостной пер"вичный преобразователь 3, подключен"ный к измерительной схеме 2, выпрями-зетель 4, фильтр 5 низких частот,включенный на выходе выпрямителя,ключ б со стробирующим импульснымгенератором, первый 7 и второй 8формирователи импульсов, включенныепараллельно, триггер 9, подключенныйк выходам формирователей, и регист"ратор 10. Входная цепь формирователявыполнена в виде дифференцирующейЙС-цепочки, состоящей из емкости 11 и резистора 12; представляющей собой:входную цепь основного входа и емкос"ти 13 диодов 14 и 15, представляющих собой входную цепь дополнительного входа.Датчик работает следующим образом.При отсутствии контролируемогообъекта в зоне первичного преобразо"вателя 2 датчик настроен таким об"разом, что на выходе выпрямителя 4устанавливается начальное напряже"ние, соответствующее середине линей-.ного участка рабочей ветви характе"ристики трансформаторной измерительной схемы 2.Когда в зону контроля входитобъект, или выходит из нее, то напря.,жение на выходе выпрямителя 4 соответственно увеличивается или уменьшается, Выходное напряжение выпрямителя 4, отфильтрованное от высокочастотных помех фильтром 5, ключом 6 периодически подается на формирователи 7 и 8 импульсов, которые .вырабатывают импульсы запуска и сбросатриггера 9, На выходе регистратора 10при этом появляется сигнал высокогоуровня, соответствующий наличию объекта в зоне. контроля, или низкогоуровня, соответствующий отсутствиюобъекта,. Когда в зону контроля входитобъект, увеличивающееся напряжение,прошедшее выпрямитель 4 и Фильтр 5,ключом 6 периодически подается надифференцирующие цепи основных вхо"дов блоков 7 и 8. При этом зарядныйток конденсатора 11 вызывает работублока 7, вырабатывающего импульсызапуска триггера 9.В то же время токи дифференцирующих цепей блока 8 не производят егозапуска, так как имеют направления,противоположные требуемым, но приэтом заряжают конденсаторы входныхцепей до величины выходного напряжения фильтра 5, подготавливая их кнормальной работе в дальнейшем,При уходе объекта из зоны контроля, напряжение на выходе Фильтра 5снижается, что приводит к появлениюимпульсов запуска блока 8. Запускблока 8 осуществляется током разрядаконденсатора цепи основного входа.В результате чего триггер 9 сбрасывается в исходное ИЬложение, При не" больших скоростях движения объекта в зоне контроля токи конденсаторов входных цепей дополнительных входов блоков 7 и 8 незначительны и не вызывают их работы.Если скорость движения объекта более пороговой, то быстро увеличивающееся входной напряжение вызывает запуск блока 7, осуществляемый интенсивными зарядными токами кон" денсатора 13 по цепи резистор 12- диод 14. В результате чего происхоцит перевод триггера в рабочее состояние.Когда напряжение на выхоДе фильтРа 5 интенсивно снижается (объект уходит иэ эоны контроля на повышенной скорости), то ток разряда конденсатора входной цепи дополнительноговхода, вызывает срабатывание блока8, осуществляющего сброс триггера9 в исходное положение,формула изобретения каз 4868 Подписн ВНИИПИТираж 5 9При таком выполнении формирователя импульсов наблюдается законо" мерность, чем выше скорость измене" ния выходного напряжения выпрямителя 4 (выше скорости входа объекта в зону контроля или выхода из нее), тем раньше срабатывает предлагаемый датчик, т,е. сужается поле допуска моментов фиксации появления или ухода, объекта, что позволяет повысить точность измерения при работе в широком диапазоне скоростей движения объекта. Динамический емкостной датчик на" личия объекта, содержащий генератор высокой частоты, трансформаторную измерительную схему, подключенную к выходу генератора, первичный емкост" ной преобразователь, подключенный ко входу трансформаторной измерительной схемы, выпрямитель и Фильтр низких частот, последовательно включенные на выходе измерительной схе" мы, ключ со стробирующим импульсным 1генератором, входом подключенный к выходу фильтра, формирователь импул сов, входная цепь которого, выполнен.ная в виде дифференцирующей КС-цепочки, подключена к выходу ключа,16965 6триггер; подключенный входом к выходу формирователя импульсов, и регистратор, включенный на выходе триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, з что, с целью повышения точности изме"рения при работе в широком диапазонескоростей движения объекта, он снабжен вторым формирователем импульсов,идентичным первому и включенным ему 0 параллельно, а формирователь импульсов выполнен двухвходовым, с входнойцепью дополнительного. входа, состоя"щей из двух последовательно включенных диодов, подключенных параллельно 5 резистору дифференцирующей ВС-цепочки, входной цепи основного входа,и емкости, подключенной между общейточкой диодов и выходом фильтра,диоды входной цепи дополнительного р 0 входа второго формирователя включеныв обратной полярности по сравнениюс первым формирователем. Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1. Емкостной датчик положения.Отчет. М., "Тяжпромэлектропроект"1963, с. 8.2, Отчет о НИР, КГМИ, Б 740689,30 Разработка и исследование бесконтактных индикаторов положения металлав транспортных потоках. 1979, с. 5457 (прототип). гиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная, 4