Автогенераторное релейное устройство

 

Сеюз Советских

Соцлалмстнческих

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,0479 (21) 2745552/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 2802.81,Бюллетень 1 19 8 (51)М. Кл.л

Н 03 К 17/60

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Щ) Уд (621 ° 374 (088.8) Дата опубликования описания 28.0? 81 (72) Автор изобретения

3. И. Арш

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения --.=.

Украины с Россией (71) Заявитель 5 4 ) АВТОГЕНЕРАТОРНОЕ РЕЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство соцержит индуктивный, Использование нключаемого в цепь

Датчик, включенный в качестве элемен- управления настроенного контура, та колебательного контура антогенера- Зр обеспечивающего ускорение процесса

Изобретение относится к резонансным измерительным приборам, выходной сигнал которых имеет релейную характеристику.и может быть использовано для контроля различных электрических и неэлектрических величин с помощью индуктивных или емкостных датчиков.

Известны автогенераторные устройства с релейной характеристикой выходного сигнала, основанные на резком переходе непрерывного режима генерации в режим прерывистой генерации .(1) . Однако в этих устройствах повышение чувствительности ограничивается имеющими место ложными срабатываниями реле при воздействии помех и дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким к предлагаемому является автогенераторное реле, пред- 2О назначенное для определения положения подвижных объектов, которое основано на использовании релейной характеристики постоянной состанляющей тока автогенератора при переходе к ре- 25 жиму прерывистой генерации.

3 тора, собранного по схеме емкостной трехточкн, реле в нагруэочной цепи, а также параллельный резонансный контур, включенный в управляющую цепь автогенератсра последовательно с резистором утечки. Появление объекта н поле датчика ухудшает добротность контура и снижает эквивалентное сопротивление автогенератора, и кроме того, снижает частоту контура эа счет внесения н контур реактивно1о сопротивления, в результате чего уменьшается постоянная времени колебательного контура. Изменение частоты автогенератора приводит также к изменению настройки колебательного контура в упранлякщей цепи и к уменьшению суммарного активного сопротивления цепи утечки и к дополнительному уменьшению эквивалентного сопротивления автогенератора. В итоге постоянная времени колебательного контура уменьшается более резко, что ны зывает переход к режиму прерывистой генерации, отключение реле и выдачу сигнала о появлении объекта 12) .

809572 перехода в режим прерывистой генера ции„ эффективно, однако не обеспечивает исключение ложных срабатываний, особенно при повышении чувствительности.

Цель изобретения — повышение стабильности и чувствительности устрой- ства.

Эта цель достигается тем, что в автогенераторное релейное устройство, содержащее индуктивный датчик, включенный в колебательный контур автогеиератора, выполненного на полевом транзисторе Но схеме емкостной трехточки, в выходной цепи которого включено реле, а в цепи возбуждения включен резонансный контур, введены амплитудный детектор с резистивным делителем иа выходе, элемент задержки и два управляемых резистора, с шунтирующими конденсаторами, причем один из управляемых резисторов включен в цепь истока полевого транзистора, второй управляемый резистор включен последовательно с резонансным контуром в цепи возбуждения, а средняя точка реэистивного делителя амплитудного детектора соединена через элемент задержки с управляющим электродом первого управляемого резистора, выход которого подключен к управляющему электроду второго управляемого резистора, при этом вход амплитудного детектора подключен к индуктивному датчику.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит индуктивный датчик 1, реагирующий на изменение электрических свойств контролируемой среды в .ближней зоне поля датчика и включенный в качестве элемента колебательного контура автогенератора, выполненного по схеме емкостной трехточки на транзисторе 2„ управляемый резистор 3, включенный в цепи истока транзистора автогенератора; управляемый резистор 4, включенный в цепи управления последовательно с параллельным резонансным контуром 5, б; амплитудный детектор 7 с резистивным делителем 8, 9; элемент 10 задержки, реле 11, конденсаторы 12 и

13 и переменный резистор 14.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии объекта, либо при задаинын граничных значениях проводящих свойств объекта в ближней зоне индуктивного датчика 1 автогенератора находится в режиме непрерывных колебаний. Постоянная времени цепи автосмещения в истоковой цепи меньше постоянной времени колебательного контура автогенератора. Постоянная составляющая стоковой цепи имеет большую величину и реле 11 включено.

36

S5

При появлении объекта в поле датчика 1, либо при увеличении электропроводности объекта добротность колебательного контура 1, 12, 13 уменьшается и снижается частота автогенератора из-за внесенного реактивного сопротивления, что приводит к изменению настройки контура 5, б в управляющей цепи. Все это приводит к уменьшению эквивалентного сопротивления автогенератора и к уменьшению постоянной времени колебательного контура, которая становится меньше постоянной времени цепи автосмещения.

Одновременно с этим процессом в связи с уменьшением добротности контура 1, 12, 13 уменьшается также напряжение на резисторе 9 нагрузки амамплитудного детектора 7. Это напряжение воздействует через элемент 10 задержки на управляемый резистор 3, сопротивление которого увеличивается.

Увеличение падения напряжения на резисторе 3 воздействует на управляемый резистор 4, сопротивление которого уменьшается и, соответственно, уменьшается суммарное активное сопуротивление в управляющей цепи. Таким образом, изменения сопротивлений управляемых резисторов способствуют более резкому возникновению и увеличению неравенства постоянных времени цепи автосмещения и контура, т. е. ускоряют процес перехода автогенератора в режим прерывистой генерации.

Переход к прерывистой генерации приводит к резкому снижению тока в истоковой цепи. Реле 11 отключается и выдает сигнал о наличии объекта в ближайшей зоне поля датчика, либо об изменениях электрических свойств контролируемого объекта.

Автогенераторное реле настраивается путем подбора постоянной времени цейи автосмещения вблизи границы перехода к режиму прерывистой генерации. Воздействие объекта на датчик приводят к возникновению прерывистой генерации, причем для повышения чувствительности следует приближать настройку к границе срыва. Однако чувствительность реле ограничивается изза возникновения ложных срабатываний при воздействии дестабилизирующих факторов. Использование пассивных элементов, ускоряющим процесс перехода к прерывистой генерации, позволяет при сохранении той же чувствительности уменьшить. число ложных срабатываний, Использование управляеьых резисторов в качестве ускоряющих элементов автогенераторного реле позволяет практически исключить ложные срабатывания. Настройка предлагаемого реле из требований максимальной чувст вительности и исключения ложных сра,батываний обеспечивает повышение ста бильности и чувствительности. Наличие

809572

Формула изобретения

Составитель Л. Колосков

Редактор С. Шевченко ТехредА.Бабинец Корректор Г. Решетник

Заказ 458/78

Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элемента 10 задержки в цепи управления управляемого резистора 3 исключает срабатывания от кратковременных помех, что дополнительно увеличивает стабильность работы автогенераторного реле.

Автогенераторное релейное устройство, содержащее индуктивный датчик, включенный в колебательный контур автогенератора, выполненного на полевом транзисторе, по схеме емкостной трехточки, в выходной цепи которого включено реле, а в цепи возбуждения 1S включен резонансный контур, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и чувствительности, в него введены амплитудный детектор с резистивным делителем на 2О выходе, элемент задержки и два управляемых резистора, с шунтирующими конденсаторами, причем один из управляемых резисторов включен в цепь истока полевого транзи=тора, второй управляемый резистор включен последовательно с резонансным контуром в цепи возбуждения, а средняя точка резистивного делителя амплитудного детектора соединена через элемент задержки с управляющим электродом первого управляемого резистора, выход которого подключен к управлякщему электроду второго управляемого резистора, при этом вход амплитудного детектора подключен к индуктивному датчику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 399714, кл. G 01 В 7/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР ч 339911338844, кл. G 01 В 7/02, 1971.