Бесконтактный позиционный переключатель

 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике. Может быть использовано в бесконтактных коммутирующих устройствах с механическим управлением поворотного типа. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит в каждой позиции 1-У преобразовательные ячейки 8, выходной усилитель 11 мощности, управляемый ключ 13. В каждую позицию введен элемент ЙЛИ-НЕ 12. Введение в устройство нового элемента с новыми взаимосвязями позволяет при включении канала, датчик которого взаимодействует с подвижным элементом , выключать цепи питания датчиков остальных каналов. 4 ил. и (Л ОС со го ьо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006067/24-21 (22) 06.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (75) А. И. Перельштейн (53) 621.382 (088.8) (56) Патент ФРГ № 2649647, кл. Н 03 К 17/78, 03.08.78.

Авторское свидетельство СССР № 1109905, кл. Н 03 К 17/78, 07.04.83. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПОЗИЦИОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и телемеханике. Может быть использовано

„„SU„„1319272 в бесконтактных коммутирующих устройствах с механическим управлением поворотного типа. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит в каждой позиции 1 — У преобразовательные ячейки 8, выходной усилитель 11 мощности, управляемый ключ 13. В каждую позицию введен элемент ИЛИ-HE 12. Введение в устройство нового элемента с новыми взаимосвязями позволяет при включении канала, датчик которого взаимодействует с подвижным элементом, выключать цепи питания датчиков остальных каналов. 4 ил, 1319272

Изобретение относится к автоматике и гелемеханике, а именно кбесконтактным коммутирующим устройствам с механическим управлением поворотного типа.

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения датчиков в каждой позиции.

На фиг. 1 изображен переключатель, общий вид; на фиг. 2 — плата задающего устройства с преобразовательными и подвижным элементами; на фиг. 3 — принципиальная схема одного из каналов переключателя; на фиг. 4 — принципиальная схема детектирования переключателя.

Бесконтактный позиционный переключатель содержит орган 1 управления, укрепленный на оси 2 с механизмом 3 фиксации угловых положений. корпус 4. На оси 2 жестко закреплен подвижный элемент 5, выполненный в виде сектора с зеркальной поверхностью, обращенной к датчикам. Внутри корпуса установлена плата 6 задающего устройства, на которой радиально по дуге окружности с равным угловым шагом установлены преобразовательные элементы 7, каждый из которых состоит из светодиода 7.1 и фоторезистора 7.2, образующих таким образом резисторную оптопару с открытым оптическим каналом. Преобразовательные элементы входят в состав преобразовательных ячеек 8, содержащей каждая резистор 9, элемент И-HE !О, выход которого подключен к входу выходного усилителя мощности — инвертора 11. Первые выводы цепей питания преобразовательной ячейки и усилителя подключены к общей минусовой шине источника питания. Каждый канал переключения содержит элемент ИЛИ-НЕ 12 и управляемый ключ 13. Входы элемента ИЛИНЕ i-позиции подключены к выходам преобразовательных ячеек других позиций, а выход каждого из них — к управляющему входу ключа 13, подключенному к шинам источника питания. Выход ключа 13 i-позиции соединен с вторыми выводами цепей питания преобразовательной ячейки и выходного усилителя той же i-позиции.

Переключатель работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии орган 1 управления зафиксирован в первой позиции.

При включении источника питания в первый момент на выходах преобразовательных ячеек 8 низкий потенциал, поступающий на входы элементов ИЛИ-HE 12, на выходе последних формируются сигналы с высоким уровнем, соответствующим «1» — сигналам, и все ключи 13 находятся в открытом, проводящем состоянии. Цепи питания преобразовательных ячеек и выходных усилителей каждого из каналов переключения оказываются подключенными к источнику питания. Так как в первой позиции подвижный элемент 5 взаимодействует с преобразовательным элементом этой позиции, то световой поток от светодиода 7.1, отражаясь от зеркальной внутренней поверхности подвижного элемента, попадает на фоторезистор 7 2 той же первой позиции. Сопротивление последнего уменьшается с несколько МОм до сотни Ом.

Фоторезистор 7.2 с резистором 9 образуют резистивный делитель напряжения, подключенный к входу формирователя на элементе И-HE 10. На выходе последнего формируется высокий потенциал, соответствующий «1», который поступает на вход усилителя мощности — инвертора 11 на транзисторе, формирующего выходной токовый сигнал, а также на один из входов элементов

ИЛИ-НЕ всех позиций, кроме первой, т. е. (n — 1) -й. На выходах элементов 12 всех позиций, кроме первой, формируются «О»вЂ” синалы и ключи 3 этих позиций закрываются, переходя в непроводящее состояние, отключая тем самым цепи питания преоб20 разовательных ячеек и усилителей этих позиций от источника питания. Состояние ключа 13 первой позиции не изменится: он остается в проводящем состоянии, на входы элемента 12 первой позиции по-прежнему поступают «О» — сигналы с выходов преобразовательных ячеек 8 остальных позиций, а на его выходе формируется «.1» — сигнал, поддерживающий ключ 13 в первой позиции в проводящем состоянии. Это состояние поддерживается до тех пор, пока оператор не переведет opia ynpaaëe а другое фиксированное положение, например второе.

В момент перевода подвижного элемента 5 с первой позиции на вторую преобразовательная ячейка 8 перестает взаимодействовать с подвижным элементом, сопро35 тивление фоторезистора 7.2 первой позиции возрастает до значения в несколько МОм, на входе элемента И-НЕ 10 формируется высокий потенциал, на выходе преобразовательной ячейки 8 первой позиции — — низкий, а на выходе инвертора !1 первой

40 позиции — высокий потенциал («0» — токовый сигнал). На один из выходов элементов

ИЛИ-HE 12 позиций, кроме первой, поступает сигнал «О» — сигнал от ячейки 8 первой позиции, на их выходах формируют45 ся «1» — сигналы и ключи 13 второйпятой позиций открываются, подключая цепи питания преобразовательных ячеек и выходных усилителей позиций второй — пятой к положительной шине источника питания. Возбуждаются светодиоды 7.1 всех позиций, но

50 так как подвижный элемент зафиксирован во второй позиции, то возбуждаться будет только фоторезистор 7.2 второй позиции благодаря отражению светового потока от его светодиода 7.1 подвижного элемента. На входе формирователя элемента

55 И-HE 10 второй позиции формируется низкий потенциал, на выходе — высокий, поступающий на один из входов элементов

ИЛИ-НЕ всех позиций, кроме второй. На

1319272

Фиг. Z выходах элементов 12, кроме второй позиции, формируются «0» — сигналы и ключи 13 этих позиций закрываются, переходя в непроводящее состояние, отключая цепи питания преобразовательных ячеек и выходных усилителей позиций от шины питания. Таким образом во второй позиции остается включенной только преобразовательная ячейка 8 с выходным усилителем 11.

Аналогично происходит процесс переключения и формирования выходного позиционного сигнала при установке органа управления (а следовательно, и подвижного элемента) в любое другое фиксированное— угловое положение.

Благодаря коммутации цепей питания (n — 1) преобразовательных ячеек возрастает в столько же раз ресурс работы преобразователей, что ведет к повышению надежности работы схемы детектирования.

Формула изобретена.ч

Бесконтактный позиционный переключатель, содержащий подвижный элемент, кинематически связанный с органом у р»вления, имеющим и фиксированных положений, и взаимодействующий в каждой позиции с датчиком, соединенным с выходным усилителем, первый вывод питания которого подключен к общей шине источника пит»ния, другая шина которого соединена через управляемый ключ этой позиции с вторым выводом питания выходного усилителя, отлачающайся тем, что. с целью повышения надежности путем уменьшения датчиков в каждой позиции, в каждую позицию введен элемент ИЛИ-НЕ, причем (п — 1) входы элемента ИЛИ-НЕ i-й позиции подключены к выходам датчиков остальных позиций, » выход элемента ИЛИ-НЕ I-й позиции соединен с управляющим входом соответствi ющеI î управляемого ключа.

1319272

Составитель Л. Вагин

Редактор А.Шандор Техред И. Верее Корректор М. Демчнк

Заказ 2530/55 Тираж 90l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

П3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4