Устройство контроля состояния контактного датчика типа "активная кромка" Российский патент 2025 года по МПК G08B13/00 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам сигнализации, срабатывающим при определенном условии, и может быть использовано в различных системах сигнализации для контроля состояния контактных датчиков, в частности, для контроля состояния контактного датчика типа «активная кромка», расположенного в торцевом резиновом уплотнительном профиле прислонно-сдвижных дверей.

Кроме контроля состояния самого контактного датчика (нажат/не нажат), позволяет контролировать также и состояние проводного подключения контактного датчика, в случае обрыва в линии связи с датчиком, схема передаст соответствующий сигнал в систему управления. Схема обеспечивает гальваническую развязку системы управления и внешних цепей, также через схему осуществляется питание контактного датчика.

Известно (патент RU 2289163, опубл. 10.12.2006) устройство для контроля контактного датчика, содержащее электромагнитное реле с замыкающим контактом, первый и второй диоды, проводную линию связи с разрывом для подключения размыкающего контакта упомянутого датчика, плюсовую и минусовую шины питания, выключатель, переключатель, первый и второй резисторы. Катод первого диода соединен с одним концом линии связи, другой конец которой через размыкающий контакт выключателя соединен с минусовой шиной питания и первым выводом обмотки реле. Второй вывод обмотки реле соединен с первым выводом первого резистора и катодом второго диода. Анод второго диода соединен с анодом первого диода и первым выводом второго резистора. Второй вывод первого резистора является первым выходом устройства и через замыкающий контакт электромагнитного реле соединен со вторым выводом второго резистора, соединенным через размыкающий контакт переключателя с плюсовой шиной питания. Замыкающий контакт переключателя является вторым выходом устройства.

Недостатками данного устройства являются:

а) низкая функциональная надежность, обусловленная наличием электромагнитного реле, так как при воздействии на устройство мощных низкочастотных или постоянных магнитных полей будут происходить сбои и ложные срабатывания реле, а следовательно, и самого устройства;

б) большой ток потребления устройства;

в) отсутствие возможности питания датчиков в импульсном режиме;

г) большие масса и габаритные размеры устройства вследствие наличия магнитных экранов.

Известно также (авторское свидетельство RU 296133, опубл. 12.02.1971) устройство для контроля контактного датчика, содержащее сигнальный провод, расположенный на охраняемом объекте, тиристор и сигнализатор, включенный в цепь питания последовательно с тиристором, между катодом и управляющим электродом которого включен сигнальный провод, протянутый до охраняемого объекта, а анод и управляющий электрод тиристора соединены между собой через резистор.

Недостатками устройства являются:

а) низкая функциональная надежность, обусловленная наличием непосредственной связи полупроводникового ключевого элемента, то есть тиристора, с линией связи, что особенно сказывается при длинной линии связи устройства с охраняемым объектом, где возможны наводки от мощных импульсных электромагнитных полей (например, при коммутации нагрузки высоковольтных линий электропередачи, электрифицированных железных дорог, трамвайных линий, при разрядах молнии и т.д.), которые могут привести к неустойчивой работе устройства или выходу из строя его тиристора;

б) отсутствие возможности оперативной проверки работоспособности без нарушения целостности сигнального провода (или без размыкания контактов датчика, размещаемого на охраняемом объекте и включаемого в разрыв проводной линии связи).

Известно (патент RU 2289163, опубл. 10.12.2006) устройство для контроля контактного датчика, содержащее электромагнитное реле с замыкающим контактом, первый диод, проводную линию связи с разрывом для подключения размыкающего контакта упомянутого датчика, плюсовую и минусовую шины питания. Дополнительно введены выключатель, переключатель, два резистора и второй диод, причем катод первого диода соединен с одним концом линии связи, другой конец которой через размыкающий контакт выключателя соединен с минусовой шиной питания и первым выводом обмотки реле, второй вывод которой соединен с первым выводом первого резистора и катодом второго диода, анодом соединенного с анодом первого диода и первым выводом второго резистора, второй вывод первого резистора соединен непосредственно с вновь введенным первым выходом устройства, а через замыкающий контакт электромагнитного реле - со вторым выводом второго резистора, соединенным через размыкающий контакт переключателя с плюсовой шиной питания, замыкающий контакт которого соединен с вновь введенным вторым выходом устройства.

Недостатком известного устройства следует признать его сложность.

Техническая проблема, решаемая использованием разработанного устройства, - разработка средств автоматизации железнодорожного транспорта.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении безопасности железнодорожного транспорта.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство контроля состояния контактного датчика типа «активная кромка». Разработанное устройство содержит два оптрона, соединенные в общей точке А и 2 резистора, причем анод светодиода первого оптрона подключен непосредственно к точке А, анод светодиода второго оптрона подключен к точке А через второй резистор, первый резистор совместно с датчиком «активная кромка» образуют делитель напряжения, катод светодиода первого оптрона выполнен с возможностью подключения к выходу контактного датчика, катод светодиода второго оптрона выполнен с возможностью подключения к цепи GND для периферии.

Блок-схема устройства приведена на чертеже, при этом использованы обозначения: первый оптрон 1, второй оптрон 2, первое сопротивление 3, второе сопротивление 4, точка А 5, шунтирующий резистор 6, датчик 7, выходные цепи 8.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы (датчик 7 подключен и не нажат): светодиод первого оптрона 1 включен через первый резистор 3 и шунтирующий резистор 6, светодиод второго оптрона 2 включен через первое и второе сопротивления 3 и 4, напряжение в точке А 5 примерно 7.5 В, транзисторы обоих оптронов 1 и 2 открыты и напряжение на выходах 8 первого и второго 1 и 2 оптронах равно логическому нулю. При срабатывании (замыкании) контактного датчика 7 внутреннее сопротивление контактного датчика 7 (от 0 Ом до 1 кОм в зависимости от типа датчика) подключается в параллель к шунтирующему резистору 6, общее сопротивление контактного датчика 7 снижается менее 1 кОм, напряжение в точке А 5 снижается менее 1.8 В и второй оптрон 2 отключается, на выходе 8 второго оптрона 2 появляется логическая единица.

При обрыве линии связи с датчиком 7 ток через светодиод первого оптрона 1 не протекает, транзистор первого оптрона 1 закрывается и на выходе 8 первого оптрона 1 появляется логическая единица.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам сигнализации, срабатывающим при определенном условии, и может быть использовано в различных системах сигнализации для контроля состояния контактных датчиков, в частности для контроля состояния контактного датчика типа «активная кромка», расположенного в торцевом резиновом уплотнительном профиле прислонно-сдвижных дверей. Технический результат заключается в повышении функциональной надежности устройства в условиях воздействия мощных магнитных полей. Устройство содержит два оптрона и соединенные в общей точке «А» два резистора. Анод светодиода первого оптрона подключен непосредственно к точке А, анод светодиода второго оптрона подключен к точке А через второй резистор. Первый резистор совместно с датчиком «активная кромка» образуют делитель напряжения. Катод светодиода первого оптрона подключен к выходу контактного датчика. Катод светодиода второго оптрона подключен к цепи GND для периферии. 1 ил.

Устройство контроля состояния контактного датчика типа «активная кромка», расположенного в прислонно-сдвижных дверях железнодорожного транспорта, отличающееся тем, что устройство содержит два оптрона, соединенные в общей точке А, причем светодиод первого оптрона включен через первый резистор и шунтирующий резистор, светодиод второго оптрона включен через первый и второй резисторы, транзисторы обоих оптронов открыты, при срабатывании контактного датчика внутреннее сопротивление контактного датчика подключается в параллель к шунтирующему резистору, при обрыве линии связи с датчиком ток через светодиод первого оптрона не протекает, транзистор первого оптрона закрыт.