ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК для СЧЕТА МЕЛКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/30 G06M7/02 

Изобретение относится к автоматизации счета, расфасовки или сортировки изделий и может найти применение в тех случаях, когда необходихмо осуществить поштучный счет или сортировку по разнородности материала мелких металлических деталей и заготовок. Датчик может входить в состав счетного, счетно-расфасовочного автомата или устанавливаться на рабочей машине. Он предназначен для генерирования электрических импульсов при прохождении считаемыми изделиями позиции счета. При установке в счетном автомате датчик может быть настроен на счет только изделий из ферромагнитных или парамагнитных металлов. Он может быть также установлен на сортировочном автомате или приемном устройстве для разделения изделий из ферромагнитных материалов, парамагнитных металлов и неметаллических материалов. Известны высокочастотные индуктивные датчики, в которых считаемые или сортируемые изделия на рабочей позиции входят в зону электромагнитного поля катушки контура и изменяют резонансную частоту или добротность контура, что и используют для генерирования управляющих импульсов. Однако в известных датчиках реагирующий контур входит в состав автогенератора. В этом случае рабочий (реагирующий) контур сильно связан с генератором, а стремление получить малые габариты контура для повышения разрешающей способности датчика приводит к его низкой добротности. Кроме того, поскольку этот колебательный контур входит в состав автогенератора, то положительные связи усиливают все нестабильности устройства и получить высокую стабильность, а следовательно, и надежность работы датчика не удается. Целью изобретения является повыщение стабильности и надежности работы датчика. этого колебательный контур включен в цепь связи между высокочастотным генератором и амплитудным детектором. Это позволяет иснользовать для предложенного датчика высокостабильные генераторы (например стабилизированные кварцем), а изменение сигнала (его модуляцию) осуществляют за счет изменения коэффициента передачи цепи между генератором и детектором. Изобретение пояснено чертежами. На фиг. 1 приведена эквивалентная схема датчика; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема датчика. Принцип работы высокочастотного индуктивного датчика следующий. Сигнал от высокочастотного генератора Г (фиг. 1) через резисторы 1 и Rz связи подается на амплитудный детектор АД и после детектирования поступает на усилитель исполнительного устройства (счетчик, сортирующая заслонка и т. п.).

Между резисторами Ri и Rz связи включен колебательный контур, состоянций из катушкн LK и конденсатора Ск, настроенный на частоту, близкую к частоте высокочастотного сигнала генератора Г. При нриближении металлического изделия к катушке LK контура, являющейся чувствительным элементом датчика, собственная частота колебаний и добротность контура изменяются. При этом ферромагнитный материал будет сдвигать собственную частоту контура LK С( в одну сторону (нонижать ее), а неферромагннтный - в другую. В результате эквивалентное сопротивление контура на частоте генератора Г - ZK будет изменяться, а сигнал, снимаемый с делителя 1 - ZK, будет изменяться по амплитуде. Это изменение амплитуды при прохождении регистрируемым изделием рабочей позиции (рабочего нространства) датчика снимается с амплитудного детектора и подается на вход исполнительного устройства. Очевндно, что изделия из ферромагнитных н парамагнитных металлов будут генерировать на выходе детектора АД импульсы различной полярности (за исключением случая резонансной настройки контура). На неметаллические изделия датчик вообш,е не реагирует, что и может быть использовано для целей сортировкн.

При использовании датчика в качестве датчика для счета, он может быть настроен на счет изделий из онределенного материала (в этом случае используются для счета положительные или отрицательные импульсы) либо на счет любых металлических изделий (тогда контур настраивают точно на частоту генератора Г и при прохождении изделий из любого металла на выходе будут однополярньши).

На фиг. 2 приведена принципиальная схема варианта реализации эквивалентной схемы.

Высокочастотный генератор выполнен на транзисторе TI по схеме с автотрансформаторной обратной связью. Колебательный контур генератора LiCi для улучшения добротности контура и повышения темнературной стабильности автогенератора включен в коллекторную цепь транзистора Г частично.

Напряжение обратной связи с катушки индуктивности LI колебательного контура на базу транзистора Tl подается через конденсатор Q. Резисторы К,К2,Кз и конденсатор С служат для стабилизации рабочей точки транзистора Г. В качестве элементов связи автогенератора с колебательным контуром кСк, катушка которого является чувствительным элементом, и с амнлитудным детектором используются конденсаторы С и Cg. Емкость этих конденсаторов выбирают такой, чтобы связь контуров автогенератора контура и входного контура амплитудного детектора была критической. Амплитудный детектор

выполнен на транзисторе Т по схеме с общим коллектором. Такое включение транзистора Т, а также применение в.кодного контура позволяет устранить шунтирование контура кСк амплитудным детектором. Нагрузкой

транзисторного детектора служат резистор R и двухзвенный П-образный фильтр нижних частот, состоящий из катушки LS, L и конденсаторов Cj, Cs, Cg.

Фильтр служит для подавления высокочастотных колебаний и помех, не лежащих в частотном снектре полезного сигнала. Для повышения стабильности схемы,, а также для устранения наразитных обратных связей по цепи питания, напряжение питания на автогенератор и на амплитудный детектор поступает через раздельные параметрические стабилизаторы Д1 и Д2. Кроме того, для уменьшения уровня помех и для устрапения паразитных емкостных связей между автогенератором

и амплитудпым детектором электронную схему монтируют в латунном экране с двумя отсеками.

Предмет изобретения Высокочастотный индуктивный датчик для

счета мелких металлических изделий, содержащий высокочастотный генератор, колебательный контур, индуктивность которого является чувствительным элементом, и амплитудный детектор, отличающийся тем, что, с целью

повышения стабильности и надежности работы, колебательный контур включен в цепь связи между высокочастотным генератором и амплитудным детектором.

выход

1