Устройство сигнализации Советский патент 1987 года по МПК G01S7/64 G08B17/10 

Изобретение относится к автоматическим устройствам сигнализатдаи наличия непрозрачных объектов и может быть использовано в области автоматизации производственных процессов, в устройствах охранной сигнализации, в лифтах, метро и т.д.

Цель изобретения - повьшение функциональной надежности устройства сигнализации.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема.

Устройство содержит задающий генератор 1, усилитель 2, излучатель 3 светового потока, приемник 4 светового потока, усилитель 5 входного сигнала, дополнительный усилитель 6 входного сигнала, блок 7 переключения, анализатор 8, выходной усилитель 9, исполнительный узел 10.

Задающий генератор 1 выполнен на элементе И-НЕ 11, инверторах 12-14, резисторах 15-17, конденсаторах 18- 19. Усилитель 2 выполнен на транзисторах 20-22, стабилитроне 23, резисторах 24-28 и конденсаторе 29. Излучатель 3 светового потока выполнен на светодиоде 30. Приемник 4 светового потока выполнен на фотодиоде 31. Усилитель 5 входного сигнала выполнен на транзисторах 32 и 33, резисторах 34-37, конденсаторах 38 и 39 и стабилитроне 40. Дополнительный усилитель 6 выполнен на транзисторе 41, резисторах 42 и 43 и конденсаторе 44.

Блок 7 переключения (анализируемых сигналов) выполнен на элементах И-НЕ 45-47, инверторе 48, резисторе 49 и конденсаторе 50.

Анализатор 8 выполнен на триггерах 51 и 52, элементах И-НЕ 53 и 54 и инверторе 55. Выходной усилитель 9 выполнен на транзисторе 56, резисторе 57 и конденсаторе 58. Исполнительный узел 10 выполнен на реле 59 с переключающим контактом 60, диоде 61, резисторе 62 и конденсаторе 63.

Устройство работает следующим образом.

С выхода задающего генератора 1 импульсы длительностью 10 мне и периодом следования 1 мс поступают на ус илитель 2. С выходов усилителя импульсы поступают на вход излучателя 3 светового потока, на D-входы триг- геров 51 и 52 и на второй вход элемента.И-НЕ 54. В отсутствие сигнала с выхода приемника 4 светового потока (наличие непрозрачного объекта на пути светового потока) на первом

входе элемента И-НЕ 54 присутствует 1, на выходе появляются импульсы, инвертированные относительно импульсов с второго выхода усилителя 2, задержанные на время переключения

элемента И-НЕ 54. Эти импульсы поступают на С-вход триггера 52. По их положительному фронту триггер 52 устанавливается в состояние, соответствующее уровню на D-входе, в данном

случае - состояние О. Если до этого триггер 52 находился в единичном состоянии, то на его выходе после прихода импульса с второго выхода усилителя 2 появится сигнал О (на

прямом выходе). Перепад напряжения на выходе триггера 52, поступая на вход элемента И-НЕ 53, вызывает появление на его выходе.положитель- ного перепада напряжения, который поступает на С-вход триггера 51.Последний устанавливается в состояние О и на его инверсном выходе при30

сутствует сигнал 1

Транзистор

56 открывается, срабатывает реле 59.

Если между источником 3 и приемником 4 светового потока нет непрозрачных объектов, импульсы с усилителя 5 входного сигнала поступают на

вход инвертора 48, а с выхода дополнительного усилителя 6 входного сигнала - на первый вход элемента И-НЕ 45. Амплитуда импульсов на входе инвертора 48 значительно меньше амплитуды инвертированных импульсов на входе элемента И-НЕ 45 (за счет усиления транзистором 41). Усиление дополнительным усилителем 6 входного сигнала на транзисторе 41 таково,

что даже если амплитуда сигнала на входе инвертора 48 недостаточна для его срабатывания, амплитуда сигнала на входе элемента И-НЕ 45 достаточна для срабатывания последнего. В

отсутствие преград на пути светового потока амплитуда сигнала на входе инвертора 48 достаточна для срабатывания этого элемента, инвертированные импульсы с выхода инвертора 48

поступают на первый вход элемента И-НЕ 47. Если до этого момента схема находилась в состоянии, при котором на прямом выходе триггера 51 О, импульсы, поступающие на первый вход

элемента И-НЕ 45 не оказывают влияния на выходной сигнал элемента И-НЕ 46, который остается в состоянии 1

Первый импульс, поступивший на первый вход элемента И-НЕ 47 инвертируется этим элементом, затем инвертором 55 и поступает на входы элементов И-НЕ 53 и 54. На втором входе элемента И-НЕ 53 - О, поэтому на его выход импульс не проходит. На первом входе элемента И-НЕ 54 импуль с приемника 4 светового потока появляется позже, .чем на вторюм его входе появляется импульс с усилителя 2. Величина задержки определяется инерционностью светодиода 30 и фотодиода 31, искажением формы сигнала, временем задержки импульса элементами схемы, а также временем прохождения импульса светового излучения от светодиода 30 к фотодиоду ЗК Этой задержки достаточно, чтобы на выходе элемента И-НЕ 54 сформировался положительный фронт, совпадающий по времени с присутствием импульса с второго выхода усилителя 2 (1) на D- входе триггера 52, По этому фронту триггер 52 устанавливается в состояние 1 и на втором входе элемента И-НЕ 53 появляется 1, С приходом импульса на второй вход элемента И-НЕ 53 с выхода блока 7 переключения (через инвертор 55) на его выходе появляется О, По окончании импульса на выходе элемента И-НЕ 53 появляется сигнал 1, поступающий на С-вход триггера 51, Положительный перепад на С-входе триггера 51 переключает триггер 51 в состояние 1. На второй вход элемента И-НЕ 46 поступает сигнал 1, а на вход выходного усилителя 9 - О. Транзистор 56 закрывается и выключает реле 59,Последующие импульсы с приемника 4 светового потока поступают на оба входа элемента И-НЕ 47, Если сигнал с приемника 4 светового потока уменьшается по амплитуде и становится недостаточным для переключения инвертора 48, схема начинает анализировать импульсы большей амплитуды на входе элемента И- НЕ 45, Первый же импульс с приемника 4 светового потока малой амплитуды, недостаточной для переключения элемента И-НЕ 45, вызывает переключение триггера 51 и 52 в состояние О. Транзистор 56 открывается и включает реле 59, При этом

блок 7 переключения становится нечувствительным к изменениям сигнала на первом входе элемента И-НЕ 45, поскольку на второй вход элемента И-НЁ 46 поступает сигнал О с прямого выхода триггер 51, Срабатывание блока 7 переключения и возврат устройства в исходное состояние возможен теперь только при переключении инвертора 48, что может произойти только при величине светового потока, поступающего на приемник 4 светового потока,.большей, чем при срабатывании устройства, т,е, в устройстве осу- осуществляется автоматическое снижение порога срабатывания устройства и повьш1ение порога возврата устройства в исходное состояние, чем обеспечивается защита устройства от ложных срабатываний п ри флюктуациях входного сигнала и, следовательно, по-,, вышение его функциональной надежности.

25

Формула изобретения

1, Устройство сигнализации, содержащее задающий генератор, выход ко30торого соединен с входом усилителя, первый вход которого соединен с входом излучателя светового потока, а второй - с первым входом анализатора, приемник светового потока, выход

„ которого соединен с входом усилителя входного сигнала, выходной усилитель, выход которого соединен с входом исполнительного узла,, выход которого соединен с входом исполнительно-

Qго узла, выход которого является первым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности путем обеспечения защиты от ложных

д срабатываний, в него введены блок переключения и дополнительный усилитель входного сигнала, выход усилителя входного сигнала соединен с первым входом блока переключения и с

„ входом дополнительного усилителя

входного сигнала, выход которого соединен с вторым входом блока переключения, выход которого соединен с вторым входом анализатора, первый вы- ход которого соединен с третьим вхо- дом блока переключения, а второй является вторым вьгходом устройства и соединен с входом выходного усилителя ,

5

2, Устройство сигнализации по п. отличающееся тем, что блок переключения выполнен на перво втором и третьем элементах И-НЕ,конденсаторе, резисторе и инвертора, вход которого является первым входом блока переключения, а его выход соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого является выходом блока переключения, первый вход второго элемента И-НЕ является вторым входом блока переключения, а его выход через конденсатор соединен с первым выводом резистора и с первым входом третьего элемента И-НЕ второй вход которого является третьим входом блока переключения, а вы ход соединен с вторыми входами первого ,и второго элементов И-НЕ, второйвьгоод резистора соединенс общей шиной.

3. Устройство сигнализации по п.1 отличающееся тем, что, анализатор вьтолнен на первом и втором элементах И-НЕ, первом и втором триггерах и инверторе, вход которого является вторым входом анализатора , а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с С-входом первого триггера, прямой выход которого является первым выходом анализатора, а инверсный - вторым, объединенные D-входы первого и второго триггеров являются первым входом анализатора и соединены с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с С- входом второго триггера, выход кото-. рого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ.

Изобретение относится к автоматическим устройствам сигнализации наличия непрозрачных объектов. Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства путем обеспечения его защиты от ложных срабатываний. Устройство содержит задающий генератор 1, усилитель 2, излучатель 3 светового потока, приемник 4 светового потока, усилитель 5 входного сигнала, дополнительный усилитель 6 входного сигнала, блок .7 переключения, анализатор 8, выходной усилитель 9, исполнительный узел 10. При уменьшении входного сигнала устройства блок 7 переключения и анализатор 8 обеспечивают анализ сигнала, поступающего с вькода дополнительного усилителя 6 входного сигнала.При снижении сигнала до определенной величины устройство срабатывает. Одновременно блок 7 переключения и анализатор 8 переключаются на анализ сигналов, поступающих с выхода усилителя 2 входного сигнала. Блок 7 1ереключения и анализатор 8, коммутируя выходы усилителя 5 и дополнительного усилителя 6 входного сигнала, обеспечивают возврат устройства в исходное состояние при величине входного сигнала меньшей, чем при срабатьшании. Этим обеспечивается защита устройства от ложных срабатываний и повышение его функциональной надежности при флюктуациях входного . сигнала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Ш (Л С Фи9.1

Редактор Ю.Середа Заказ 383/51

Составитель В.Гусев Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник

Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий „ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое ;;;;;;;; ;: :;; ™ ;;;;;;;;;

«Руз.2

rt..

Составитель В.Гусев Техред В.Кадар Корректор Г.Решетник