Бесконтактный торцовый переключатель Советский патент 1988 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению электрическими системами и может быть использовано преимущественно в машиностроении, станкостроении для путевого контроля и для контроля положения обрабатываемых деталей или различных узлов и механизмов без непосредственного механического контакта с ними. ; Цель изобретенения - повьппение надежности переключателя.

На чертеже изображена схема бес- . контактного торцового переключателя.

Бесконтактный торцовый переключатель содержит транзисторный генератор 1 электрических колебаний, управ- ляегфтй контролируемым объектом или переключающей стальной пластиной, триггер 2,, собранный на транзисторах 3 и 4, с п ороговым резистором 5. Коллектор транзистора 4 триггера 2 подключен через .резистор 6 к диоду 7, нод которого соединен с плюсовой шиной 8 источника питания и с входом усилителя мощности собранного на транзисторе 9, который подключен 1ПО схеме с общим эмиттером. В коллекторную цепь транзистора 9 включено сопротивление нагрузки 10, а в эмит- терную цепь-резистор 11. Точка соединения резистора 6 и катода диода 7 через конденсатор 12 подключена к пороговому резистору 5 триггера 2.Генератор 1 электрических колебаний и триггер 2 по цепи питания охвачены стабилизирующей ячейкой, выполненной на стабилитроне 13 и резисторе 14,

Переключатель работает следующим образом.

При нахождении управляющего элемента в зоне срабатьтания переключателя напряжение выходного сигнала с генератора 1 становился меньше порога срабатывания триггера 2, который определяется величиной сопротивления резистора 5, Триггер 2 переходит в состояние, когда транзистор 3 закрывается, а транзистор 4 открывается и в его коллекторной цепи течет ток, создающий падение напряжения на резисторе 6 и диоде 7. Одновременно открьшается транзистор 9 усилителя мощности и через сопротивление нагруки 10 течет ток, определяемый величиной сопротивления нагрузки 10 и резистора 11 в эмиттерной цепи. Протекающий ток создает надение напряжения на переключателе, состоящее из

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

суммы падений напряжения на резисторе 11 и на электродах коллектор-э-мит- тер открытого транзистора. Включение конденсатора 12 между катодом диода 7 и пороговым резистором 5 триггера 2 обеспечивает помехозащищенность схемы переключателя от воздействия импульсных и сетевых помех и исключает срабатывание защиты переключателя в таких ситуациях.

При изменении полярности питающего напряжения транзистор 9 усилителя мощности надежно запирается, что исключает его вьпсод из строя. Это достигается тем, что благодаря включению диода 7 в цепь коллектора транзистора 4, базовый ток транзистора 9, протекающий по цепи: плюс источника питания, переход коллектор-база транзистора 9, резистор 6, обратно включенный диод 7, минус источника питания, ограничивается практически до нуля.

Чем меньше значение падения напряжения на переключателе, тем вьше надежность его работы (уровень сигнала 1 возврастает, а уровень сигнала О уменьшается). Особенно это важно при значительных -колебаниях питающего напряжения и при реализации на переключателях логических функций,-например схемы И.

i . По сравнению с известным в предлаг гаемом переключателе падение напряжения снижается с 1,8 до 1 В, Это достигается благодаря включению диода, вьшолняющего функции защиты схемы переключателя от изменения полярности питающего напряжения, в коллекторную цепь транзистора 4 триггера 2, при этом работоспособность схемы не на- рзппается.

Испытания показьшают, что использование изобретения обеспечивает падение напряжения на переключателе не более 1 В и высокую помехоустойчивость от воздействия на схему импульсных и сетевых помех.

Благодаря уменьшению падения на- . пряжения на переключателе при построении систем управления автоматическими линиями расширяются возможности реализации логических функций. Например, при реализации схемы И число подключаемых переключателей по сравнению с известным возврастает в два. раза при работе на электромагнитных реле, а это значит, что экономится

площадь в электропгкафах и удешевляется электромонтаж.

Формула изобретения

Бесконтактный торцовый переключатель, содержащий транзисторный генератор электрических колебаний, триггер на двух транзисторах с резистором в коллекторной цепи выходного транзистора и пороговым резистором, усилитель мощности, диод, конденсатор и выводы для подключения источника питания, причем выход транзистор

него .генератора соединен с входом триггера, выход которого подключен к входу силителя мощности, анод диода соединен с выводом для подключения положительного полюса источника питания, один из выводов конденсатора соединен с катодом диода, о т- личающийся тем, что, с дет . лью повышения надежности, катод диода соединен с резистором коллекторной цепи выходного транзистора триг- гера, а другой вывод конденсатора подключен к пороговому резистору триггера.

Изобретение относится к автоматическому управлению электрическими системами и может быть использовано преимущественно в машиностроении, станкостроении для путевого контроля 1 и для контроля положения обрабатьша- емых деталей или различных узлов и механизмов без непосредственного . механического контакта с ними. Целью изобретения является повышение надежности переключателя. Напряжейие на выходе транзисторного генератора 1 электрических колебаний зависит от того-, находится ли управляющий элемент в зоне срабатывания или нет. При этом триггер 2 находится в одном из двзос возможных состояний. Усилитель мощности на транзисторе 9 коммутирует нагрузку 10. Конденсатор 12 обеспечивает повышение помехоустойчивости. Диод 7 предотвращает выход из строя транзистора 9 при изменении полярности питающего напряжения. 8 (Л с 4i Ю ю О1 м