Автогенераторное релейное устройство Советский патент 1981 года по МПК H03K17/60 

(54) АВТОГЕНЕРАТОРНОЕ РЕЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к резонансным измерительным приборам, выходной сигнал которых имеет релейную характеристику, и может быть использовано для контроля различных электрических и неэлектрических,величин с помощью индуктивных или емкостных датчиков.

Известны автогенераторные устройства с релейной характеристикой выходного сигнала, основанные на резком переходе непрерывного режима генерации в режим прерывисгой генерации 1. Однако в этих устройствах повышение чувствительности ограничивается имеющими место ложными срабатываниями реле при воздействии по-: мех и дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким к предлагаемому является автогенераторное реле, предназначенное для определения положения подвижных объектов, которое основано на использовании релейной характеристики постоянной составляющей тока автогенератора при переходе к режиму прерывистой генерации.

тора, собранного по схеме емкостной трехточки, реле в нагрузочной цепи, а также параллельный резонансный контур, включенный в управляющую цепь автогенератора последова.тельно с резистором утечки. Появление объекта в поле датчика ухудшает добротность контура и снижает эквивалентное сопротивление автогенератора, и

0 кроме того, снижает частоту контура за счет внесения в контур реактивного сопротивления, в результате чего уменьшается постоянная времени колебательного контура. Изменение часто5ты автогенератора приводит также к изменению настройки колебательного контура в управлякадей цепи и к уменьшению суммарного активного сопротивления цепи утечки и к дополнительному уменьшению эквивалентного сопротивления автогенератора. В итоге постоянная времени колебательного контура уменьшается более резко, что вызывает переход к режиму прерывистой

5 генерации, отключение реле и вьадачу сигнала о появлении объекта 2. перехода в режим прерывистой генерации, эффективно, однако не обеспечивает исключение ложных срабатываний, особенно при повышении чувствительности . Цель изобретения - повышение стабильности и чувствительности устройства. Эта цель достигается тем, что в автогенераторное релейное устройство содержащее индуктивный датчик, включенный в колебательный контур автоге нератора, выполненного на полевом транзисторе по схеме емкостной трехточки, в выходной цепи которого вклю чено реле, а в цепи возбуждения вклю чен резонансный контур, введены амплитудный детектор с резистивным делителем на выходе, элемент задержки и два управляемых резистора, с шунтирующими конденсаторами, причем оди из управляемых резисторов включен в цепь истоку полевого транзистора, второй управляемый резистор включен последовательно с резонансным контуром в цепи возбуждения, а средняя точка рез.истивного делителя амплитуд ного детектора соединена через элемент задержки с управляю1чим электродом первого управляемого резистора, выход которого подключен к управляющему электроду второго управляемого резистора, при этом вход амплитудного детектора подключен к индуктивному датчику. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит индуктивный датчик 1, реагирующий на изменение электрических свойств контролируемой среды в ближней зоне поля датчика и в1 люченный в качестве элемента колебательного контура автогенератора, выполненного по схеме емкостной трехточки на транзисторе 2} управляекый резистор 3, включенный в цепи истока транзистора автогенератора; управляелвлй резистор 4, включенный в цепи управления последовательно с параллельным резонансным контуром 5, 6} амплитудный детектор 7 с резистив ным делителем 8, 9; элемент 10 задержки, реле 11, конденсаторы 12 и 13 и переменный резистор 14. Устройство работает следующим образом. При отсутствии объекта, либо при заданный граничных значениях проводя щих свойств объекта в ближней зоне индуктивного датчика 1 автогенератор находится в режиме непрерывных колебаний. Пострянная времени цепи автосмещения в йстокрвой цепи меньше постоянной времени колебательного контура автогенератора. Постоянная составлямцай стоковой цепи имеет большую величину и реле 11 включено. При появлении объекта в поле датчика 1, либо при увеличении электропро водности объекта добротность колебательного контура 1, 12, 13 уменьшается и снижается частота автогенератора из-за внесенного реактивного сопротивления, что приводит к изменению настройки контура 5, б в управляющей цепи. Все это приводит к уменьшению эквивалентного сопротивления автогенератора и к уменьшению постоянной времени колебательного контура, которая становится меньше постоянной времени цепи автосмещения. Одновременно с этим процессом в связи с уменьшением добротности контура 1, 12, 13 уменьшается также напряжение на резисторе 9 нагрузки амплитудного детектора 7. Это напряжение воздействует через элемент 10 задержки на управляемый резистор 3, сопротивление которого увеличивается. Увеличение падения напряжения на резисторе 3 воздействует на управляемый резистор 4, сопротивление которого уменьшается и, соответственно, уменьшается суммарное активное соп,Е)ротивление в управляющей цепи. Таким образом, изменения сопротивлений управляемых резисторов способствуют более резкому возникновению и увеличению неравенства постоянных времени цепи автосмещения и контура, т. е. ускоряют процесс перехода автогенератора в режим прерывистой генерации. Переход к прерывистой генерации приводит к резкому снижение тока в истоковой цепи. Реле 11 отключается и выдает сигнал о наличии объекта в ближайшей зоне поля датчика, либо об изменениях электрических свойств контролируемого объекта. Автогенераторноё реле настраивается путем подбора постоянной времени цейи автосмещения вблизи границы перехода к режиму прерывистой генерации. Воздействие объекта на датчик приводят к возникновению прерывистой генерации, причем для повышения чувствительности следует приближать настройку к границе срыва, однако чувствительность реле ограничивается изза возникновения ложных срабатываний при воздействии дестабилизирующих факторов. Использование пассивных элементов, ускоряющих процесс перехода к прерывистой генерации, позволяет при сохранении той же чувствительности уменьшить, число ложных срабатываний. Использование управляеьых резисторов в качестве ускоряющих элементов автогенераторного реле позволяет практически исключить ложные срабатывания. Настройка предлагаемого реле из требований максимальной чувствительности и исклю.чения ложных сра,батываний обеспечивает повышение стабильности и чувствительности. Наличие