Сенсорный переключатель
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Цель изобретения - повышение достоверности работы, достигается путем осуществления автоматической компенсации при наличии загрязнения и повышенной атмосферной влажности. Это обеспечивается в результате выполнения пластины 2 разрезной сенсорно площадки, подключенной к отрицательной шине блока 4 электропитания, из металла с более высоким отрицательным электродным потенциалом, чем пластины 1, подключенной к положительной шине блока 4 питания. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5и 4 Н 03 К 17/945
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И,ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4171122/24-21 (22) 04.01.87 (46) 30.11.89. Бюл. Н 44 (72) А.Г. Песоцкий и Ю.В. Ларионов (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 96 1146, кл. Н 03 К 17/945, 1981. (54) СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода инИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации .
Целью изобретения является повышение достоверности работы, достигаемое путем осуществления автоматической компенсации при наличии загрязнения и повьппенной атмосферной влажности за счет выполнения второй пластины разрезной сенсорной площадки, подключенной к отрицательной шине блока электропитания, из металла с более высоким отрицательным электродным потенциалом, чем у первой пластины, подключенной к положительной шине блока питания.
На чертеже представлена электрическая функциональная схема устройства.
Устройство содержит первую пластину 1 и вторую пластину 2 разрезной сенсорной площадки, формирователь 3 команды переключения, блок 4 электро„„SU„„1525905 А1 формации. Цель изобретения — повышение достоверности работы — достигается путем осуществления автоматической компенсации при наличии загрязнения и повышенной атмосферной влажности. Это обеспечивается в результате выполнения пластины 2 разрезной сенсорной площадки, подключенной к отрицательной шине блока 4 электропитания, из металла с более высоким отрицательным электродным потенциалом, чем пластины 1, подключенной к положительной шине блока 4 питания. 1 ил: питания и резистор 5, причем положительная шина блока 4 питания через резистор 5 соединена с первой пластиной 1 и первым входом формирователя 3, а отрицательная шина блока 4 питания соединена с второй пластиной
2 и вторым входом формирователя 3 °
Устройство функционирует следующим образом.
Когда нет касания пальцем пластин
1, 2 разрезной сенсорной площадки, на вход формирователя 3 команды переключения поступает плюсовое напряжение блока 4 питания Е1, на выходе формирователя 3 и, соответственно, на выходе устройства логический
tt!1ll
При касании пальцем пары пластин
1, 2 между ними и входами формир о ват еля 3 включается сопротивление кожи пальца сепаратора R k по цепи : + " блока питания 4, резистор 5 (К ), сопротивление R „, " - " бл о ка 4, пр от ека ет ток I <, напряжение между плас1>2>905 тип:.ми 1, 2, меньша ется до величины
U„=- J. К . В то же время U, =Е1 — 1, К
Pf жпмно формирователь 3 нлстрливлется тлким образом, что напряжения меньше некоторого напряжения Ь, вос2 принимаются как информационный сигнал. U U при этом формирователь
3 на выход выдлет команду переключения, т.е. логическую "1".
При эксплуатации устройства его пластины 1, 2, л также диэлектрическое основание, на котором они закрепляются, загрязняются отпечатками пальцев, выделениями кожи пальцев, пылью. Известно также, что даже при иормлльíoé влажности (65/) все тела покрыты тончайшей пленкой воды
0,001-0 01 мкм и при увеличении влажности толщина этой пленки увеличивается. Кроме того, вследствие наличия химических загрязнений на поверхности млтериалов происходит быстрая иопизлция, что вызывает резкое увеличение проводимости поверхностной пленки воды, т. p.. становится возможной такая ситуация, при которой сопротивление загрязнения К, вносимое между пластинами 1, 2 устройства, становится сравнимым с сопротивлением К„. Напряжение между пластинами
1 и 2 солновится меньше напряжения
U, и формирователь 3 команды переключения выдает ложную команду переключения, Выполнением пластин 1, 2 устройства из металла с различными электродными потенциалами при наличии соприкасающейся с обоими металлами пленки воды создаются условия для создания гальванической пары электрохимической коррозии. Выполнение второй пластины 2 устройства из металлл с более высоким отрицательным электродным потенциалом, чем металла первой пластины 1, обуславливает
45 образование гальванического элемента, полярность которого оказывается встречной полярности блока 4 питания с учетом, чтo принятое обозначение полюсов и направления тока противо- 50 положно фактическому направлению движения электронов в цепи. Для обеспечения процесса поляризации пластин 1, 2 и работы гальванического элемента необходимо наличие внешней цепи 55 для гальвлнической пары электрохимической коррозии (цепь вторая пластина 2 — внутреннее сопротивление блока
4 питания — резистор 5 — пластина 1).
Осуществи .ние автоматической компенсации шунтирования пластин при загрязнении и изменяющейся атмосферной влажности достигается следующим образом. При увеличении влажности в процесс электрохимической коррозии вовлекается большее количество вещества пластин 1,2. При увеличении объема и непрерывности пленки воды между пластинами 1, 2 увеличивается внутренний объем гальванического элемента, а следовательно, увеличивается и количество электронов, выдаваемых гальваническим элементом во внешнюю цепь, т,е. увеличивается ток гальванического элемента. Так как увеличивающийся ток гальванического элемента электрохимической коррозии направлен встречно увеличивающемуся току, обусловленному повышением влажности и загрязнением, то происходит взаимная компенсация этих токов, т.е. стабилизация сопротивления цепи между пластинами
1 и 2, а следовательно, компенсация шунтирования этих пластин.
Например, пластина 1 или ее покрытие может быть из меди, а пластина 2 или ее покрытие — из цинка.
Формула изобретения
Сенсорный переключатель, содержащий блок электропитания, разрезную сенсорную площадку, резистор и формирователь команды переключения, причем положительная шина блока питания через резистор соединена с первой пластиной разрезной сенсорной площадки и первым входом формирователя команды переключателя, второй вход которого соединен с отрицательной шиной блока питания, второй пластиной разрезной сенсорной площадки и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повьппения достоверности работы путем осуществления автоматической компенсации при загрязнении и повышенной влажности, вторая пластина разрезной сенсорной площадки выполняется из металла с более высоким отрицательным электродным потенциалом, чем у первой пластины разрезной сенсорной площадки.
1525905
Составитель Е. Бреславец
Техред М.Дидык Корректор В.Кабаций
Редактор М.Циткина
Заказ 7244/55 Тираж 884 Подпис ное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
