Динамический емкостный датчик наличия объекта

 

Изобретение может использоваться для определения наличия черного и цветного проката в контролируемой зоне. Расширение области использования достигается за счет обеспечения срабатывания в большем диапазоне зазоров между первичным преобразователем и объектом контроля. При отсутствии контролируемого объекта на выходе фильтра низких частот устанавливается начальное напряжение и.,. Когда в зону контроля входит объект, напряжение увеличивается и заряжает конденсатор КС -цепи,что приводит к срабатыванию компаратора . Напряжение с выхода усилителя через диод ускоряет процесс подзарядки конденсатора ЯС -цепи. 1 ил. to Oi О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1216634

rsg 4 С О1 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3708123/24-28 (22) 14. 12.83 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Ю.А. Бережко и Л.Г. Бережко (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 916965, кл. G 01 В 7/00, 1982. (54) КНАИИЧЕСКИЙ ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК

НАЛИЧИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение может использоваться для определения наличия черного и цветного проката в контролируемой зоне. Расширение области использования достигается за счет обеспечения срабатывания в большем диапазоне зазоров между первичным преобразователем и объектом контроля. При отсутствии контролируемого объекта на выходе фильтра низких частот устанавливается начальное напряжение

0, Когда в зону контроля входит о(объект, напряжение 0< увеличивается и заряжает конденсатор " -цепи,что приводит к срабатыванию компаратора. Напряжение с выхода усилителя через диод ускоряет процесс одзарядки конденсатора 8С -цепи. 1 ил.

1216634 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для определения наличия черного и цветного проката и контролируемой зоне.

Целью изобретения является расширение области использования датчика за счет обеспечения срабатывания в большом диапазоне зазоров между первичным преобразователем и объектом контроля.

На чертеже приведена блок-схема датчика.

Датчик содержит преобразователь

1 емкость-напряжение, первый фильтр

2 низких частот и выходной блок 3, включающий разделительную RC -цепь

4, инвертирующий усилитель 5 постоянного тока, второй фильтр 6 низких частот, компаратор 7 с положительной обратной связью. Иннертирующий усилитель 5 охвачен последовательно соединенными диодом 8 и резистором 9, второй фильтр 6 низких частот зашунтирован диодом 10. Между выходом второго фильтра 6 низких частот и входом инвертирующего усилителя 5 включен конденсатор 11, Устройство работает следующим образом.

При отсутствии контролируемого объекта в зоне чувствительного элемента преобразователя 1 емкость-напряжение его измерительная схема настраивается таким образом, что на выходе первого фильтра 2 низких частот устанавливается начальное напряжение U соответствующее середи, не линейного участка выходной характеристики преобразователя.

Если и зону контроля входит объект или выходит из нее, то напряжение ц соответственно увеличивается или уменьшается. Подобные изменения напряжения 0 наблюдаются и в том случае, когда в процессе транспортировки объекта (например, прокатный волнистый лист) происходит изменение зазора между электродом чувствительного органа преобразователя 6 и объектом.

Когда в зону контроля входит объект, напряжение 0 увеличиваетCs, что приводит к подзарядке конденсатора 8С -цепи 4 как через ее резистор, так и через цепь обратной связи: выход усилителя 5, диод 10, конденсатор t 1. Появившееся при этом на. выходе усилителя 5 положительное .напряжение через диод 10 и конденсатор 11 ускоряет процесс подзарядки конденсатора RC -цепи 4, а через зашунтированный диодом 10 фильтр 6 прикладывается ко входу компаратора

7 и ныэынает его срабатывание. В результате на выходе компаратора 7 наблюдается высокий уровень отрицательного напряжения 0 „„ соответствующий наличию объекта н зоне контроля.

При уходе объекта из зоны контроля напряжение U снижается, что приводит к подразрядке конденсатора С -цепи через ее резистор и цепь обратной связи (по цепи: выход усилителя 5, фильтр 6, конденсатор 11).

Появившееся выходное напряжение уси28.лителя 5 в этом случае имеет отрицательную полярность и, пройдя второй фильтр 6, прикладывается на вход компаратора 7, вызывая его сброс. В результате на выходе порогового элемента 12 наблюдается высокий уровень положительного напряжения 0,„ соответствующий отсутствию объекта н зоне контроля.

Если будет транспортироваться деформированный объект (нахлестку листов можно также рассматривать как свойство деформированного объекта), то на ныходе первого фильтра могут наблюдаться существенные изменения напряжения 5 .преносхоФ дящие 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 соединенных диода 8 и резистора 9. Повышенный положительный перепад входного напряжения не вызывает черезмерного 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 6 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.

6634

Составитель A. Куликов .Редактор H. Кгорова Техред М.Пароцай Корректор И. Эрдейи

Заказ 993/51

Тирам 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филтйл ППП "Патент™, r. Уагород, ул. Проектная,4

3 1г1

Формула 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, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования, выходной блок выполнен в виде последовательно соединен,ных разделительной RC -цепи, инвертирующего усилителя постоянного тока, охваченного последовательно соединенными резистором и диодом, катод которого подключен к выходу усилителя, дополнительного фильтра низких частот, зашунтированного диодом, подключенным анодом к его входу, и компаратора с положительной обратной связью и конденсатора, 1О включенного между выходом дополнительного фильтра низких частот и входом инвертирующего усилителя постоянного тока.