Устройство для сигнализации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НЫЙ КОМИТЕТ СССБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОСУДАРСТО М ИСАНИ Е У А гоами3 СНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬ(56) 1.Брыпеев А.М. и др, Полупроводниковые и магнитные бесконтактные приборы в устройствах СЦБ.Трансжелдориздат, 1962, с. 214-217.2. Авторское свидетельство СССР В 1030831, кл. С 08 С 1/08, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗА. ЦИИ, содержащее генератор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульсов, выход которого соединен с входом гене ратора одиночного импульса, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, источник напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второ источников света и с вторыми вход ЯО 1124367 А первого и второго ключей, первые выходы которых объединены и подключены к вторым входам первого и второгоисточников света, первый и второйэлементы задержки, выходы которыхсоединены соответственно с третьимивходами первого и второго ключей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введены первый и второй элементы запрета,первый и второй датчики состоянияключей, выходы которых подключены соответственно к первым входам второго и первого элементов запрета, выходы которых соединены соответственно с входами второго и первого элементов задержки, вторые выходы первого и второго ключей подключены квходам первого и второго датчиковсостояния ключей, вторые входы первого и второго элементов запретасоединены соответственно с первым ивторым выходами генератора.1124гИзобретение относится к сигнальным устройствам и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики, в частности, для регулирования движения уличного, 5 железнодорожного, водного и воздушного транспорта и т.д.Известен бесконтактный датчик для автоматической переездной сигнализации, содержащий две автоколебатель алые системы, каждая из которых состоит из двух магнитных усилителей, работающих в релейном режиме, четыре диодиые мостовые схемы, трансформатор и регулируемый потенциометр, 15 а также лампы накаливания 1 .Недостатки известного устройства - узкие функциональные возможности (работа только в режиме непрерывного мигания), ограничиваю щие область его применения, сложность, большие габариты, высокая стоимость и низкая надежность.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту 25 к изобретению является устройство для сигнализации, содержащее кодовый блок, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам Аормиро вателя импульсов, выход которого соединен с входом генератора одиночного импульса, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, источник напряжения, З 5 первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго источников света и с вторыми входами первого и второго ключей, первые выходы кото рых объединены между собой и подключены к вторым входам первого и второго источников света, первый и второй элементы задержки, выходы которых соединены соответственно с третьими входами первого и второго ключей 21 .Данное устройство обеспечивает плавное перераспределение величины напряжения между источниками света 50 в момент их переключения и предотвращает одновременное включение обоих ключей в случае сбоев в работе кодового блока " появлении на обоих его выходах напряжений логической 5511 1 11Однако известное устройство имеет низкую надежность, что обусловлено Зб 7отсутствием учета состояния ключей при управлении их работой.Так, в случае выхода из строя в процессе работы указанного устройства одного из ключей таким образом, что вышедший иэ строя ключ окажется в открытом состоянии, и при поступлении в следующий промежуток времени с выхода кодового блока управляющего сигнала открывается второй ключ, оба ключа оказываются открытыми.Таким образом, оба ключа оказываются в некоторый момент времени одновременно открытыми, а так как величина электрического сопротивления ключей в открытом состоянии ничтожно мала и они включены последовательно с источником напряжения, как второй ключ, так и источник напряжения в этом случае также выходят из строя.Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сигнализации, содержащее генератор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульсов,выход которого соединен с входом генератора одиночного импульса, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, источник напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго источников света и с вторыми входами первого и второго ключей, первые выходы которых объединены между собой и подключены к вторым входам первого и второго источников света, первый и второй элементы задержки, выходы которых соединены соответственно с третьими входами первого и второго ключей, введены первый и второй элементы запрета, первый и второй датчики состояния ключей, выходы которых подключены соответственно к первым входам второго и первого элементов запрета, выходы которых соединены соответственно с входами второго и первого элементов задержки, вторые выходы первого и второго ключей подключены к входам первого и второго датчиков состояния ключей, вторые входы первого и второго элементов запрета соединены соответственно с первым ивторым выходами генератора,На фиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства: на фиг,2 - то же, датчика состояния ключа.Устройство содержит генератор 1,формирователь 2 импульсов, генератор 3 одиночного импульса, источник 4 напряжения, первый и второйключи 5 и 6, первый и второй источники 7 и 8 света, первый и второй элементы 9 и 10 задержки,первый и второй элементы 11 и 12 запрета, первый и второй датчики 13и 14 состояния ключей.Формирователь 2 представляет собой типовое устройство вьделенияпереднего фронта входных импульсов,формирующее короткий выходной импульс в момент перехода любого извходных сигналов из состояния логического "0" в состояние логической"1". В качестве формирователя 2могут быть использованы две КС-цепис диодами.Генератор 3 представляет собойтиповой формирователь одиночногоимпульса заданной длительности г, .В качестве его, например, можноиспользовать ждущий мультивибратор.В качестве источника 4 напряженияможет быть использован аккумулятор,промышленная сеть переменного илипостоянного тока и т.п.Ключи 5 и 6 являются типовыми.При наличии сигнала на третьем входе ключа напряжение (постоянное или переменное) с его второго входа поступает на выход ключа. Наличие сигналана первом входе ключа, как и отсутствие сигнала на третьем входе, запрещает прохождение напряжения с второго входа ключа на его выход. Одним из способов реализации ключей 5 и 6 является использование электромагнитных реле.В качестве источников 7 и 8 света используются электрические лампы накаливания.Элементы 9 и 10 задержки - типовые. Величина задержки входного сигнала одним из двух элементов задержки устройства (например элемента 9 задержки) выбирается несколько больше времени задержки (срабатывания) входного сигнала в формирователе 2 импульсов, генераторе 3одиночного импульса (для транзисторных ключей плюс время рассасываниянеосновных носителей). Величина за держки входного сигнала второгоэлемента задержки (в данном случаеэлемента 10 задержки) выбираетсянесколько больше суммарного времени задержки (срабатывания) эле мента 9, ключа 5(6) и датчика 13(14)состояния ключа. В качестве каждогоиз элементов задержки 9 и 10 можетбыть использована КС-цепь. В качестве элементов 11 и 12 запрета мо гут быть использованы типовые логические элементы НЕ и И.Датчики 13 и 14 состояния ключейпредназначены для определения состояния (открыт или закрыт) ключей.20 Пример реализации датчика 13(14)приведен на фиг.2. Датчик 13(14) содержит элемент 15 фиксации, входкоторого является входом датчика13(14), а выход через предваритель ный усилитель 16 соединен с входами усилителя 17, выход которого является выходом датчика 13(14). Элемент 15 фиксации представЗОляет собой катушку индуктивностиЭимеющую индуктивную связь с рабочейобмоткой или токовой шиной ключа13 (14) .Предварительный усилитель 16и усилитель 17 представляют собойтиповые устройства усиления электрических сигналов и предназначены дляусиления сигнала, зафиксированногоэлементом 15 до уровня, достаточногодля срабатывания логических элементов40 11 и 12 запрета устройства,Датчик 13(14) работает следующимобразом.При открытом состоянии ключа5(б) по его рабочей обмотке (токовойшине) протекает рабочий ток, вследствие чего в катушку индуктивностиэлемента 15 фиксации, имеющей индуктивную связь с соответствующим ключом, индуцируется ЗДС. Индуцированныйсигнал после предварительного усиления в предварительном усилителе 6усиливается в усилителе 17 до уровня,достаточного для срабатывания логических элементов.55 Устройство работает следующим образом.Пусть напряжение уровня логической "1" присутствует на первомвыходе генератора 1 и отсутствуетна его втором выходе. В этом случаеключ 5 открыт, а ключ 6 закрыт. Следовательно, напряжение питания спервого выхода источника 4 напряжения поступает через последовательновключенные ключ 5 и источник 8 светана второй выход источника 4 напряжения, что обеспечивает свечение источника 8 света. Источник 7 светапри этом оказывается зашунтирован" ным открытым ключом 5 и его свечение отсутствует.Аналогичным образом при наличии напряжения уровня логической "1" на 15 втором выходе генератора 1 и его отсутствия на первом выходе генератора 1 ключ 5 закрыт, а ключ 6 открыт. Вследствие чего имеет место свечение источника 7 света и отсут ствие свечения источника 8 света.Элементы 9 и 10 задержки обеспечивают задержку передачи смены состояний логических уровней напряжений на выходах генератора 1 на третьи входы ключей 5 и 6, что обеспечивает устранение, сквозных токов и осуществление управления работой ключей 5 и 6 с учетом их состояний.В случае одновременного присут- .30 ствия на обоих выходах генераторанапряжения уровня логической "1" посигналу управления, поступившему через элемент 11 запрета и элемент 9 задержки на третий вход35 ключа 5, открывается ключ 5. Ключ 6 остается в закрытом состоянии, так как время задержки сигнала управления (входного сигнала) для ключа 6, обеспечиваемое элементом 40 1 П задержки, значительно больше времени задержки сигнала управления для ключа 5, обеспечиваемого элементом 9 задержки. Ввиду этого ключ 5 оказывается открытым и включенным 45 последовательно с источником 8 света и источником 4 напряжения, что вызывает свечение источника 8 света и отсутствие свечения источника 7 света. Протекающий рабочий ток через открытый ключ 5 вызывает срабатывание датчика 13 состояния ключа. Вследствие этого на выходе последнего присутствует напряжение уровня логической "1", что приводит к запрету 55 прохождения сигнала управления с второго выхода генератора 1 через элемент 12 запрета на элемент 10 задержки и, соответственно, на ключ6. Управление работой ключей 5 и 6с учетом их состояния обеспечиваетв устройстве устранение одновременного нахождения ключей 5 и 6 в открытом состоянии при сбоях в работе кодового блока.В случае такого сбоя, как выходиз строя в процессе работы любогоиз ключей 5 и 6 в открытом состоянии,например ключа 5, дальнейшая работаустройства проходит следующим образом.Так как ключ 5 открыт, а ключ6 закрыт (при наличии на первом выходе генератора 1 напряжения уровня логической "1" и его отсутствии на втором выходе) напряжение питания с первого выхода источника 4 напряжения поступает через последовательно включенные ключ 5 и источник 8 света на второй выход источника 4 напряжения, что обеспечивает свечение источника 8 света. Источник 7 света не светится. Открытоесостояние ключа 5 Фиксирует датчик13 и выдает на элемент 12 запрета сигнал уровня логической "1" - сигнал запрета.В момент смены уровней напряжения на первом и втором выходах генератора 1 на выходе Формирователя 2 Формируется импульс запуска генератора 3, с выхода которого поступает на первые входы ключей 5 и 6 с длительностьюсигнал запрета прохождения через них напряжения с выходов источника 4 напряжения. Однако, ввиду того, что ключ 5 вышел из строя, а ключ 6 закрыт, то поступление сигнала запрета на ключи 5 и 6 не изменит их состояния.После окончания действия сигнала запрета с генератора 3 смена состояния ключа 6 не происходит, и он остается закрытым, несмотря на то, что на втором выходе генератора 1 присутствует напряжение уровня логической "1", так как его не пропускает через элемент 12 запрета на ключ 6 сигнал запрета с датчика 13.ФИз сказанного следует, что в случае выхОда из строя одного из ключей в открытом состоянии схема управления работой ключей 5 и 6 не допускает установки в открытое состояние второ1124367 Составитель В. Молчанов Келемеш Техред 3. Палий Корректор Лпенко едакто Тираж 568 Подписноеосударственного комитета СССР,4/ каз 8287/41 ВНИИ по делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж, Раушская наб., д Патент", г, Ужгород, ул, Проектная го ключа, чем предупреждается выходиз строя второго ключа и источниканапряжения. При этом постоянно (допринятия мер обслузивающим персоналом) светится один из двух источников света, подключенный к источнику4 напряжения через вьзпедший из строяключ. Постоянное свечение одной излама сигнализирует о сбое в работеустройства и позволяет своевременнопринять необходимые меры. Таким образом, введение в устройство двух элементов запрета и двух датчиков, контролирующих состояние3ключей , с соответствующими связя ми позволяет повысить функциональную надежность данного устрой - ства. Экономический эффект устройства 1 О обусловлен описанными его техническими преимуществами.