Устройство для дистанционного контроля положения двухпозиционного объекта

Устройство для дистанционного контроля положения двухпозиционного объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1н1682930

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф г Б

4 Ъ I I

t

1 (б1) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2490512/18-24 (51) М. Кл."G 08 В 13/12

G 08 С 19!1б с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (53) QIC 621.398 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Калиничев и А. Л. Сапов (71) Заявитель (54) устРОЙстВО для дистАнционного контроля

ПОЛО®ЕНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области автомаTll÷åñêoé сигнализации и может быть использовано для тревожной сигнализации о положении контролируемого объекта.

Известны устройства для дистанционного контроля положения двухпозиционного объекта, содержащее сигнальный провод, расположенный на охраняемом объекте, сигнализатор и переключатель, выполненный на транзисторах и диоде (1). 10

Работа устройства основана на том, что при разрыве линии связи сигнал изатор включается. Если сигнальная линия связи не нарушена, то сигнализатор находится в выключенном состоянии. 15

Данное устройство имеет простую схему и малое потребление энергии в дежурном режиме. Однако непосредственная связь транзисторов переключателя с линией связи существенно снижает надежность работы данного устройства, что особенно сказывается на длинных линиях, где возможны электрические наводки, возникающие от электромагнитных (ЛЭП, электрофицированные железные дороги, грозы) и электростатических полей, которые могут привести к ненадежной работе устройства или выходу из строя электронных элементов за счет пробоя. При большом количестве контролирующих устройств и непосредственной свя- 30 зн нх с линиями, опасные и мешающие влияния, возникающие в одной из линий связи, могут оказывать влияние lie только на собственное контролирующее устройство, но и на другие устройства Ilo общим цепям питания, что увеличивает вероятность их ненадежной работы.

Кроме того, область применения данного устройства существенно ограничена, так как сопротивление шлейфа контролируемой линии связи не может превышать величины

5 — 10 см.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для дистанционного контроля положения двухпозиционного объекта, содержащее датчик, контакты которого соединены через провода линии связи с информационными входами устройства, первый транзистор, коллектор которого соединен с положительной клеммой источника ппташ1я, второй транзистор, коллектор которого через первый резистор подключен к положительной клемме источника питания, эмиттер — к отрицательной клемме источника питания, коллектор второго транзистора соединен с выходом устройства, и трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к первому информационному входу устройства (2).

682930

Функциональные возможности известного устройства ограничены, так как оно работает лишь при сравнительно коротких линиях связи, имеющих определенные значени» волновых и омических сопротивлений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены конденсаторы, резисторы, диод и стабилитрон, второй вывод первичной обмотки трансформатора через диод сосди1:сн с вторым информационным входом устройсгва, первый конденсатор подклlочсп пара:1. ельно к информацпонпьlм

ВХОДВМ УСТРОЙСТВ3, УПР3ВЛ!ПОЩИЙ ВХОД УСТройства подк;по lcll к базе первого транзистора, эмиттср которого через параллельно сосдинснныс вторичную обмотку трансформатора и стабилитрон соединен с общей точкой соединения первых выводов второго и, третьего резисторов и первой обкладки второго конденсатора, вторая обкладка которого и второй вывод второго резистора подключены к отрицательной клемме источника питания, второй вывод третьего рсзистора соединен с базой второго транзистора.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый транзистор

1, управляющий Вход 2, трансформатор 3, второй резистор 4, третий резистор 5, перВый резистор 6, второй транзистор 7, диод 8, стабилитроп 9, псрвый конденсатор 10, второй конденсатор 11, лини!0 связи 12, Датчик 13, Вы. од усгройства 14 и клеммы источника питания 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход 2 импульсоп управления с длительностью, значптсл»BO меньшей длительности пауз между импульсами, Ip311311cтор 1 открывается, прп этом по цепи: клемма питания 15 — открытый первый транзистор 1 — вторичная обмотка трансформатора 3 — второй рсзистор 4— клемма шггаппя 16 протекает ток, и на ðcзисторе 4 появляется импульс напряжени».

Амплитуда этого импульса определяется соотношенисм сопротивлений резистора 4 и эквивалентного сопротивления вторичной обмотки трансформатора, которое зависит от сопротивления нагрузки первичной обмотки.

В свою очередь, сопротивление нагрузки

1IñðBè÷íîé обмотке трансформатора зависит от положения датчика и длины линии связи. На короткой линии связи первичная обмотка трансформатора при разомкнутом контакте переключателя находится в режиме холостого хода, а при замкнутом — в режиме короткого замыкания, при этом устройство контроля надежно выявляет положение переключателя и при отсутствии разделительного диода.

10 !

30 ь) 7

10 ! ) ,!О

При соответствующей длительности импульса управления и паузы (4((4) эквивалентное сопротивление вторичной обмотки трансформатора при разомкнутом контакте достигает значительной величины, а напряжение, снимаемое с резистора 4, нс достигает порогового уровня отпирания транзистора /. Причем на выходе устройства 14 импульсы отсутствуют, что характеризует одно из состояний контролируемого объекта.

При замкнутом контакте переключателя эквивалентное сопротивление вторичной обмотки трансформатора незначительно.

В этом случае напряжение, снимаемое с рсзисгора 4 В моменты действия управляющих импульсОВ, достаточно дл11 ОткрыВ3пия транзистора 7, на выходе последнего формируются импульсы, что характеризует другое состояние контролируемого объекта.

При значительном удалении контролируемого объекта выходная обмотка трансформатора устройства нагружена на волновое сопротивление линии связи, и изменение положения датчика практически не влияет на эквивалентное сопротивление первичной обмотки. ,Цля исключения влияния волнового сопротивления один из выводов первичной обмотки трансформатора соединен с линией связи через диод. При разомкнутом контакте датчика емкость линии связи

В МОМСНТЫ 110»ВЛ HИ» У ПРЗВЛЯ!ОЩИХ ИЛ1Il) ЛЬСОВ 110 133P»i!130! C» Il IIPII ОПРСДСЛСНпом Ilx коли !Bc!Bc напр»жение В линии связи достигает амплитудного 31111»el!I»I индуцированного Во вторичную Обмотку напряжения, так как диод 8, с одной стороны, линии связи и разомкнутый контакт 13, с другой стороны, препятствуют се разр»ду. Напряжение В линии связи запирает диод 8, прп этом сопротпвл ппс нагрузки В первичной обмотке, а следовательно, эквиB 3 „iI C11 T110 (C O l l P O T l l B Л С и П С ВО В О Р И 1Н О !1 0 Омотке трансформатора возрастает, и импульсы напряжсни» на рсзнсторе 4 нс достигают порогового уровня отпирания транзистора 7. B случае замыкания контакта перекл;очателя емкость линии связи

Во время действия управл»ющих пмпульсоВ подзаряжается, а во Время пауз разр»жается через контакт да !.чика.

Таким образом, В моменты появления управляющих импульсов емкость линии cBilзи оказывает малое сопротивление импульсам, пндуцированным первичную обмотку трансформатора, прп этом эквивалентное сопротивление нагрузки в перви !ной обмотке, а следовательно, и во вторичной обмотке трансформатора мало, и импульсы напряжения на резисторе 4 достигают порогового уровня отпирания транзистора 7.

Следовательно, при длинной линии связи для выявления положения контакта пере682930 ключателя используется режим заряда линии связи импульсными посылками постоянного тока при разомкнутом контакте и режим разряда линии связи через переключатель при замкнутом контакте.

При воздействии электромагнитных полей (ЛЭП, грозовые разряды, железные дороги) в проводах линии связи индуцируется напряжение помех, величина которых может достигать до нескольких сотен вольт, что превышает напряженис пробивной прочности транзисторов. Данная помеха, действуя на электронный элемент устройства и источник IIHTBHII51, может вывести их из строя.

Применение линейного трансформаторы позволяет повысить напряжение электрической прочности всего устройства:a счет внесения дополнительной электрической прочности между обмотками трансформатора. Подключение стабилитрона параллельно первичной обмотке трансформатора дает возможность ограничивать амплитуду опасных напряжений, возникающих в ли«;пи связи, до допустимых значений. При увеличении напряжения на первичной обмотке трансформатора выше допустимого

О» срабатывает и тем самым ограничивает напряжение помехи.

Конденсатор 10 увеличивает помехоустойчивость работы устройства при случайных помехах, возникающих в линии связи.

Для заряда конденсатора и закрывания диода необходима помеха значительной амплитуды и длительности.

Предлагаемое устройство дистанционного контроля положения двухпозиционного объекта работает на сопротивление шлейфа линии связи от нуля до нескольких линий соответствует расстоянию до двухпозиционного датчика 0 — 30 км, при этом нет принципиальных трудностей контроля более удаленных объектов.

Формула изобретени я

Устройство для дистанционного контроля положения двухпозицпонного объекта, содержащее датчик, контакты которого соединены через провода линии связи с информационными входами устройства, первый транзистор, коллектор которого соединен с положительной клеммой источника питания, второй транзистор, коллектор которого через псрвый резистор подключен к

ПОЛОЖИТСЛЬНОИ К:IСММЕ ИСтоЧНИКа ПитаНИЯ, эмиттср — к отрицательной клемме источника питания, коллектор второго транзистора соединен с выходом устройства и трансформатор, один гывод перви:1ной 00мотки которого подключен к первому информационному входу устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены конденсаторы, резисторы, диод и стабилитрон, второй вывод первичной обмотки трансформатора через диод соединен со вторым информационным входом устройства, первый конденсатор подключен параллельно к информационным входам устройства, управляющий вход устройства подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого через параллельно соединенные вторичную обмотку трансформатора и стабилитрон соединен общей точкой соединения первых выводов второго и третьего резисторов и первый обкладки второго конде»сатора, вторая обкладка которого и второй вывод второго резистора подключены к отрицательной клемме источника питания, второй вывод третьего резистора соединен с базой второго транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 442500, кл. G 08В 13/12, 11.04.73.

2. Авторское свидетельство СССР № 349096, Н 03 К 5/18, 1969.

682930

Составитель Б. Багеев

Техред А, Камышникова

Корректор Р. Беркович

Редактор T. Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2116/ll Изд. Ке 509 Тираж 727 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5