Сенсорное устройство Советский патент 1978 года по МПК H01H35/00 H04R17/00 H03H9/04 G08C9/02 G08C19/10 

обратной связью и представляют собой автогенератор, в KOTQjiOiJ..частотно-задающим элементом является .трансформатор 2. Пьезоэлектрический f трансформатор 2 состоит из возбудителя,.4|с электродами 5 и 6 и генератора .с 8.- Выводы 9 от электрр,5р.а....6 «вэёу-дЬтеля 4 подключены к источнику 1, вывод 10 электрода 8 генератора 7 - к входу порогового преобразователя 3. (Направления поляризации возбудителя и генератора пьезоэлектрического трансформатора на фиг. 2 показаны стрелками). Пьезоэлектрический трансформатор 2 может содержать доиолиительиый генератор И с электродом 12 и выводом 13. Вывод 13 иодключен, например, к источнику 1 для схемы автогенератора (для осуществления положительной обратной связи) или к входу порогового преобразователя 3, тогда вывод 10 генератора 7 отключен от входа порогового преобразователя 3. Пороговый преобразователь 3 включают последовательно с возбудителем 4 пьезоэлектрического трансформатора и тогда сопротивление 14 является его входным сопротивлением, а выводы 10 и 13 генераторов пьезоэлектрического трансформатора отключаются от порогового преобразователя. Сенсорное устройство работает следующим образом. Источник 1 вырабатывает переменное электрическое напряжение, которое подается на возбудитель 4 пьезоэлектрического трансформатора 2 и возбуждает в нем резонансные колебания. С генератора 7 пьезоэлектрического трансформатора трансформированный сигнал поступает на вход порогового устройства 3. При приближении или касании пальца оператора вывода 10 к генератору 7 пьезоэлектрического трансформатора подключается емкость тела человека. При этом параметры пьезоэлектрического трансформатора (амплитуда выходного напряжения и его резонансная частота) меняются, и пороговый преобразователь вырабатывает сигнал управления исполнительным устройством. Генератор пьезоэлектрического трансформатора может иметь выходную емкость от единиц пикафарады до 0,1 пикафарад, поэтому даже приближение пальца оператора приводит к сзщественным изменениям параметров пьезоэлектрического трансформатора. Так, с подключением к генератору емкости, равной выходной емкости пьезоэлектрического трансформатора, пропорционально уменьшается выходное напряжение в режиме холостого хода в 2 раза. Тем самым обеспечиваются высокая чувствительность и надежность срабатывания предложенного сенсорного устройства. Пороговый преобразователь 3 может иметь на входе амплитудный или частотный детектор, поскольку у пьезоэлектрического трансформатора меняются как амплитуда, так и частота выходного сигнала, сигнал на вход порогового преобразователя 3 может поступать с дополнительного генератора И илп пороговый преобразователь может включаться последовательно с возбудителем 4. Тогда в генератор 7 можно не вводить электрода 8 и вывода 10. В предлагаемом сенсорном устройстве использован пьезоэлектрический трансформатор из дещевой пьезокерамики простой конструкции и технологичный в изготовлении. Псточник 1 - генератор колебаний любой формы выполняют на одном транзисторе. Поскольку управляющий сигнал имеет большую величину, то пороговый преобразователь может иметь низкую чувствительность. Таким образом, предлагаемое сенсорное устройство, обладая конструктивной простотой и низкой стоимостью, обеспечивает высокую чувствительность и надежность срабатывания. Ф о р м } л а изобретения 1.Сенсорное устройство, содержащее датчик для преобразования неэлектрического сигнала в электрический и пороговый преобразователь импульсного напряжения в постоянное папряжение, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения надежности его работы, указанный датчик выполнен Б виде пьезоэлектрического трансформатора, содержащего секцию возбудителя, подключаемую к источнику электрического напряжения резонансной частоты, и секцию генератора, причем по меньшей мере один электрод пьезоэлектрического трансформатора подключен к входу порогового преобразовате2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пьезоэлектрический трансформатор и источпик напряжения резонансной частоты охвачены положительной обратной связью. 3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что к входу порогового преобразователя подключен электрод секции генератора пьезоэлектрического трансформатора. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пороговый преобразователь включен последовательно с секцией возбудителя пьезоэлектрического трансформатора.

„jr,

/

-1

фиг.