Сенсорный коммутатор Советский патент 1985 года по МПК H03K17/945 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и коммутации.

Известен сенсорный коммутатор, 5 содержащий N сенсорных ячеек, со-держащих каждая тиратрон, управляю щая сетка которого соединена с сенсорной площадкой, анод через резистор соединен с шиной источника питания, О ai катод подключен к выходной шине сенсорной ячейки и через диод к выходной шине С17

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная боль15 шой зависимостью его работы от пара метров тиратронов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сенсор ный коммутатор, состоящий из N сен 20 сорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и второй резисторы, конденсатор и тиратрон, анод которого подключен к первым выводам конденса- 25 тора и первого и второго резисторов, вторые вьгооды которых подключены соответственно: конденсатора и первого резистора - к сенсорной площадке, сетке тиратрона предыдущей ячейки и зо через диод - к шине, соединя ющей все первые диоды сенсорных ячеек, а второй вывод второго резистора соединен с шиной источника питания, при этом катод тиратрона соединен с j соответствующей коммутационной шиной и через диод - с общей катодной шиной всех сенсорных ячеек, которая через резистор соединена с общей шиной и через соединенные последовательно ди-40 од и замыкающую кнопку -г с первым выводом первой параллельной RC-цепи, второй вывод которой соединен с шиной источника питания, общая шина сенсорных площадок через вторую параллель- 45 ную RC-цепь соединена с .шиной источника питания С2 .

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная зависимостью его работы от параметров Q тиратронов.

Цель изобретения - повьшение надежности за счет уменьшения влияния разброса параметров тиратронов на функционииование коммутатора. 55

Указанная цель достигается тем, что в сенсорный коммутатор, состоящий из N сенсорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и второй резисторы, первый конденсатор и ти-ратрон, анод которого подключен к первым выводам первого конденсатора и первого резистора, катод через первый диод соединен с первой выходной шиной, а вывод катода диода является первым выводом сенсорной ячейки, введены стабилизатор тока в каждую сенсорную ячейку дополнительно третий диод и второй и третий конденсаторы, при, этом сетка тиратрона через второй конденсатор соединена с сенсорной площадкой, катод тиратрона подключен к первым выводам второго резистора и третьего конденсатора, вторые выводы которых соединены с общей шиной, аноды второго и третьего диодов-, подключены соответственно к катоду тиратрона и к третьему выводу второго резистора, катод второго диода, вывод которого образует второй вьшод сенсорной ячейки, подключен к шине коммутации сенсор«ой ячейки, вывод катода третьего диода, являющийся третьим выводом сенсорной ячейки, соединен с шиной дополнительного источника питания, а второй вьшод первого конденсатора и второй и третий вьшоды первого резистора, являющиеся четвертым выводом сенсорной ячейки, через ста- билизатор тока соединены с шиной источника питания. При этом стабилизатор тока содержит первый и второй резисторы и транзистор, выводы эмиттера и коллектора которого являются соответственно первым и вторым вьшодами стабилизатора тока, а база чере соединенные последовательно первый и второй резистор подключена к общей шине. .

На чертеже представлена принципиальная схема сенсорного коммутатора.

Сенсорный коммутатор состоит из N сенсорных ячеек (1-1) - (1-N), содержащих каждая сенсорную площадку 2, диоды , резисторы 6 и 7, кондесаторы 8-10, тиратрон II. Кроме того сенсорный коммутатор содержит стабилизатор 12 тока, включающий транзистор 13, резисторы 14 и 15 и шины 16 (20-1) - (20-N) соответственно источника , выходную и дополнительного источника питания, общую и .коммутации сенсорных ячеек. Сенсорная площадка 2 через конденсатор 9 подключена к сетке тиратрона 11, ано которого через соединенные параллель но резистор 6 и конденсатор 8 подклю чей к коллектору транзистора 13, база которого через соединенные.после довательно резисторы 14 и 15 подключена к общей шине 19, а катод тиратрона I1 соединен через параллельно соединенные резистор 7 и конденсатор 10с общей шиной 19. Катод тиратрона 11через диод 4 соединен с шиной 18 дополнительного источника питания и через диод 3-е шиной коммутации сенсорной ячейки 20, а движок резистора 7 через диод 5 соединен с вы- ходной шиной 17. Сенсорный коммутатор работает еле дуюи1им образом. При подключении источника питания к шине 16 анодное напряжение через стабилизатор 12 тока прикладьшается через резистор 6 к аноду тиратрона 1 всех сенсорных ячеек (1-1) - (). Если коснуться рукой сенсорной площадки 2 ячейки 1-1-, то переменная составляющая навОдки с руки человека поступает на управляющую сетку тиратрона 11, который с положительным по ,лупериодом зажигается. Импульс тока, протекающий по анодной цепи тиратро|на 11 в момент включения, ограничивается величиной тока стабилизации стабилизатора 12 тока. После заряда конденсаторов 8 и 10 ток тиратрона 11 полностью определяется величиной тока стабилизации, который устанавли вается такой величины, чтобы обеспе- чивалось устойчивое горение только одного тиратрона II. Если коснуться рукой сенсорной площадки 2 другой сенсорной ячейки, например ячейки I-N, то при этом напряжение наводки на сетке тиратрона 11 ячейки 1-N вызывает его зажигание. При этом в момент касания происходит перераспределение анодных токов тиратронов 11-1 и 11-N, ток тиратрона 11-1 становится недостаточным для поддержания в н.ем устойчивого газового разряда, что вызывает его гашение .. Более четкому зажиганию тиратрона 11 способствует также то, что импульс анодного тока при зажигании тиратрона 11 проходит через ускоряющую RC-цепочку, образованную резистором 6и конденсатором 8. Точно также ускоряющая RC-цепочка в цепи-катода тиратрона 11, образованная резистором 7и конденсатором 10, способствует более четкому гашению горящего тиратрона 11 при включении другой сенсорной ячейки 1, так как при горении тиратрона I1 во включенной ячейке I конденсатор 10 заряжен положительным напряжением от дополнительного источника напряжения, подключенного к шине 18, которое при гашении тиратрона 11 прикладьшается к его катоду. .При этом постоянная времени катодной RC-цепи больше времени рекомбинации газовой смеси, которой заполнен тиратрон II. Таким образом, за счет введения стабилизатора тока в двух КС-цепей анодной и катодной уменьшается влияние разброса параметров тиратронов на функционирование сенсорного коммутатора, что поньшгает егонадеж- ность.

г- T-f1--p-T. |„

I-

1. СЕНСОРНЫЙ КОММУТАТОР, состоящий из N сенсорных ячеек, содержащих каждая сенсорную площадку, первый и второй диоды, первый и вто , рой резисторы, первый конденсатор и тиратрон, анод которого подключен к первым выводам первого конденсатора и первого резистора, катод через пер вый диод соединен с первой выходной шиной, а вывод катода диода является первым выводом сенсорной ячейки, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности за счет уменьшения влияния разброса парамет-ров тиратронов на функционирование коммутатора, введены стабилизатор трка в каждую ренсорную ячейку, дополнительно третий диод и второй и третий конденсаторы, при этом сет ка тиратрона через второй конденсатор соединена с сенсорной площадкой, катод тиратрона подключен к первым выводам второго резистора и третьего конденсатора, вторые выводы которых соединены с общей шиной, аноды второго и третьего диодов подключены соответственно к катоду тиратрона и к третьему выводу второго резистора, катод второго диода, вьшод которого образует второй вывод сенсорной ячейки, подключен к шине коммутации сенсорной ячейки, вьтод катода третьего диода, являющийся третьим вьгаодом сенсорной ячейки, соединен с шиной дополнительного источника питания, а второй вывод первого конденсатора и второй и третий выводы первого резистора, являнйциеся четвертым выводом сенсорной ячейки, через стабилизатор тона соединены с шиной источника питания. О) 2. Коммутатор по п. 1, отли4 чающийся тем, что стабилиза00 тор тока содержит первый и второй Ч резисторы и транзистор, выводы эмит sl тера и коллектора которого являются соответственно первым и вторым выводами стабилизатора токау а база через соединенные последовательно первый и второй резисторы подключена к обшей шине.