CS201085B1 - Zapojeni pro indikaci střídavého elektromagnetického pole - Google Patents

Description

Vynález řeší zapojení pro indikaci střídavého elektromagnetického pole o předem zvoleném kmitočtu v rozmez! 20 Hz až 20 000 Hz, používající snímací antému.

Pro indikaci střídavého elektromagnetického pole nejsou známy indikátory, které by byly použitelné jakožto bezpečnostní zapojeni, vhodné pro vybaveni mobilních zařízeni pro ochranu posádky před dotykem části vozidla nebo stroje o vodiče elektrické energie,

A

Osou známy pouze indikátory pro hledáni skrytých vodičů, které však jsou konstruovány na jiném principu, a to bu3 jako stejnosměrné zesilovače, nebo střídavé zesilovače s laděnými obvody, tvořenými indukčnostmi a kapacitami, bez možnosti kontroly vlastni bezchybné činnosti. Tyto indikátory nejsou proto vhodné pro zabezpečeni mobilnich zařízení před náhodným dotykem s vodiči elektrické energie.

Tento nedostatek se projevuje zvláště u mobilních zařízeni, jako jsou jeřáby, autojeřáby, některé stavební stroje, nákladní automobily s kovovou korbou apod, Z praxe jsou známy mnohé případy, kdy v důsledku náhodného a nepředpokládaného doteku části zařízeni s vedením elektrické energie došlo k úrazům posádky, často smrtelným.

Uvedené nebezpečí odstraňuje zapojeni podle vynálezu. 3eho podstata spočívá v tom, že obsahuje několikastupňový střídavý zesilovač, na jehož výstup je připojen selektivní oddělovací člen, jehož výstup js zpětnovazebně připojen na druhý vstup několikastupňového střídavého zesilovače, na jehož výstup je déle připojen regulační blok, který je napojen

201 085

201 DBS na stejnosměrný zesilovač. Výstup stejnosměrného zesilovače je připojen jednak na indikační blok, jednak na zpožďovaoi blok, jehož výstup Je připojen na ovládači blok, a jednak na zapisovači blok. Na prvni vetup několikastupňového zesilovače je napojena animaci anténa a kontrolní blok. Déle na všechny uvedené bloky je připojen napájecí blok.

Zapojení podle vynálezu bylo odzkoušeno v prototypu na autojeřábu. Bylo eeetaveno ze enadno dostupných dllfi tuzemské výroby, v praxi se osvědčilo β pracovalo bez poruch. Zapojeni lze výhodně aplikovat e integrovanými obvody. Při použiti zapojeni u mobilních zařízeni ee předejde úrazům obsluhy elektrickým proudem e zamez! ee i poškozeni rozvodné sítě.

Na výkresech je schematicky znázorněn přiklad provedeni vynálezu. Na obr. 1 je blokové schéma zapojeni, na obr. 2 je schéma detailní.

Zapojeni pro indikaci střídavého elektromagnetického pole obsahuje několikastupňový etřidavý zesilovač 10, na jehož výstup 15 je připojen selektivní oddělovači člen 20, Jehož výstup 21 je zpětnovazebně připojen na druhý vstup 18 několikastupňového střídavého zesilovače 10. Na výstup 15 tohoto střídavého několikastupňového zesilovače je dále připojen regulační blok 30, který je napojen na stejnosměrný zesilovač 40. Výstup stejnosměrného zesilovače 40 je připojen jednak ne indikační blok 50, jednak na zpožďovací blok 65, Jehož výstup je připojen na ovládací blok 60, a jednak na zapisovací blok 90. Na prvni vetup několikastupňového střídavého zesilovače 10 je napojena animaci anténa A a kontrolní blok 70. Všechny bloky 10, 20, 30, 40, 50, 60, 65, 70, 90 jeou napojeny na napájecí blok 80.

Elektromagnetické vlněni je zachyceno animaci anténou A, zesíleno několikastupňovým střídavým zesilovačem 10, a to tak, že vlivem zpětné vazby selektivního oddělovacího členu 20 je zesílen v několikastupňovém střídavém zesilovači 10 pouze signál určitého, předem nastaveného kmitočtu. Zesílený signál z několikastupňového střídavého zesilovače 10 je průchodem přes regulační blok 30 upraven na úroveň, která odpovídá požadované citlivosti a takto upravený signál je přiveden ne vetup stejnosměrného zesilovače 40, kde je signál usměrněn a zesílen tak, že zapojí indikační blok 50, popřípadě přes zpožďovací blok 65 zepoji i ovládači blok 60, popřípadě zapojí zapisovací blok 90, přičemž indikační blok 50 signalizuje zvýšenou intenzitu elektromagnetického vlněni snímaného kmitočtu. Ovládači blok 60 je zapojen po nastaveném časovém zpožděni zpožďovacího bloku 65 a vypnutím zamezí delšímu nebezpečnému přiblížení k indikovanému elektromagnetickému poli. Současně zapisovací blok 90 uvede do provozu záznamové zařízeni. Kontrolní blok 70, který je připojen ke 8nimeci anténě A, vysílá do snímači antény během funkce zařízení v nestavených časových intervalech krátký impuls Indikované frekvence, čímž dochází ke krátkodobému spínáni indikačního bloku 50. Toto krátkodobé spínáni indikačního bloku 50 jednoznačně ověřuje bezchybnou činnost celého zapojení během provozu. Ovládací blok 60 ee kontrolními impulsy neeplná, protože časová konstanta zpožďovacího bloku 65 je delěí, než délka kontrolních signálů. Všechny bloky jeou stejnoměrně napájeny z napájecího bloku 80.

201 08S

Detailní schéma na obr. 2 ukazuje, že v přenosová cestě mezi anténou A a vstupní elektrodou tranzistoru TI je zařazen kondenzátor Co a rezietor Ro. Vstupní elektroda tranzistoru Tl je chráněna diodami Dl a D2. Tranzistor TI je zapojen pomoci reslstorfi R2, R3 a Rl tak, ža jeho vstupní odpor js vysoký pro střídavé signály. V napájecí větvi Je kondenzátor C2. Mezi tranzistorem TI a tranzistorem T2 je vazební kondenzátor C3. Společný bod kolektoru tranzistoru T2 a báze tranzistoru T3 je napájen přee rezietor R5. Mezi emitorem tranzistoru T2 a zemni vodič je napojen rezietor R6. Kolektor tranzistoru T3 je napájen rezistorem R7 a je spojen kondenzátorem C5 s kolektorem tranzistoru T2. Z kolektoru tranzistoru T3 je odebírán oddělovacím kondenzátorem C7 výstupní signál a současně je zde odebírán signál na oddělovací článek, tvořený kodenzátory C8. C9 a CIO, rezistory R9, RlO, Rll a tranzistorem T7, který má mezi emitorem a zemním vodičem rezietor Rl5 a vazební kondenzátor C4, kterým se vede signál na emitor tranzistoru T2. Mezi emitor tranzistoru T3 a zemní vodič je zapojen rezistor R8 a kondenzátor C6. Ze společného bodu R8, C6 a emitoru T3 je napájena přes rezietor R4 báze tranzistoru T2. Vstupní kondenzátor C7 je zapojen na potenciometr Pl, jehož vývod je zapojen na zemní vodič. Běžec potenciometru Pl je spojen přes rezistor R12, před který je předřazena dioda D3 s bázi tranzistoru T4. Báze tranzistoru T4 je spojena se zemním vodičem kondenzátorem Cil a chráněna diodou D4. Tranzistory T4, T5 a T6 jsou přímo vázané, jejich emitory jsou spojeny se zemním vodičem a jejich kolektory jsou napájeny rezistory Rl3 a Rl4 a kolektor tranzistoru T6 je napájen přes zátěž, tvořenou indikačním blokem 50, popřípadě ovládacím blokem 60. Napájecí blok 80 je tvořen tranzistorem T10 β kondenzátorem C14, rezistorem R2O a diodou D5. Tranzistory T8 a T9 apolu a rezistory R16, R17, R18, Rl9 a kondanzátory C12 a C13 tvoři generátor signálu a spolu se spínačem S e vazebním kondenzátorem Cl tvoři kontrolní blok 70. Do snímací antény A je při přiblíženi k vodičům, protékaným střídavým proudem o konstantní frekvenci naindukován střídavý signál, který je přes oddělovací kondeznátor Co a ochranný rezistor Ro přiváděn na vstupní elektrodu tranzistoru Tl. Tranzistor Tl je zapojen tak, že jeho vstupní odpor pro střídavé signály je vysoký. Zesílený signál je z traznistoru Tl převáděn kondenzátorem C3 na přímo vázanou zesilovací dvojici, tvořenou tranzistory T2 ⁸ Σ2· Výstupní signál ze střídavého zesilovače, tvořeného tranzistory Tl, T2 a T3 je veden do oddělovacího stupně, tvořeného selektivním článkem s kondenzátory C8, C9, CIO, rezistory R9. RlO, Rll a tranzistorem T7, který je zapojen jako emitorový sledovač na výstup selektivního článku. Zesílený signál se z emitoru tranzistoru T7 vede na emitor tranzistoru T2 střídavého zesilovače 10, čimž je vytvořena kmitočtově závislá zpětná vazba tak, že střídavý zesilovač 10 s oddělovacím členem 20 zesiluje pouze pásmo kmitočtů, blízké indikovanému kmitočtu, čimž se zamezí ručeni nežádoucími kmitočty. Požadovaný kmitočet, který je nutno oddělit z přijímaného kmitočtového spektra na snímací anténě A, lze předvolit hodnotami kondenzátorů 08, C9, CIO a rezistorů R9, RlO, Rll v širokém rozmezí, nejméně 20 Hz až 20 kHz. Výstupní signál ze střídavého zesilovače 10 je veden vazebním kondenzátorem 07 na regulační blok 30, tvořený potenciometrem Pl, kterým se nastavuje citlivost celého zapojeni. Na běžec potenciometru je připojen stejnosměrný ^psilovač 40, obsahující přímo vázané tranzistory T4, T5, T6. Do báze tranzistoru T4 se z potenciometru

201 08Si

PÍ vede eignál přee diodu D3, která usměrňuje eignál od určité prahové velikosti. Báze tranzistoru T4 je chráněna diodou D4 a pulsující eignál je vyhlazen kondenzáterem Cil.

Po přivedeni stejnosměrného napětí na bázi tranzistoru T4 ee etane tranzistor T5 nevodivý a tranzistor T6 je přes rezietor R14 eepnut, čímž sepne indikační blok 50, tvořený optickým, akustickým nebo jiným indikačním prvkem, a dála sepne ovládací blok 60, který může ovládat pojezdové ústroji mobilního zařízení a pod. Ovládací blok 60 ja spínán ee zpožděním, které je zajištěno zpožďovacím členem 65, který ja tvořen relé. Anténa A je přee oddělovači kondenzátor Cl spojena e kontrolním blokem 70. Ten je tvořen výše popsaným generátorem signálu a spínačem S. Spínač S periodicky přeplná po určitých předem nastavených časových intervalech napájecí napětí krátkodobě ke generátoru indikovaného signálu. Tim je indikovaný kmitočet z kontrolního bloku 70 přiváděn přee kondenzátor Cl na anténu A a po zesíleni ve střídavém zesilovači 10 a stejnosměrném zesilovači 40 je snímán indikačním blokem 50. Protože kontrolní signály jeou krátkodobé, ovládací blok 60, vybavený zpožďovacím členem 65 na tyto signály nereaguje. Tímto způsobem je obsluze v pravidelných časových intervalech indikována bezchybná činnost celého zařízeni. Po přiblíženi antény A k vodičům protékaným střídavým proudem nastane v zapojeni trvalé zesíleni protékaného signálu a trvalá indikace indikačním členem 50 a po předem zvoleném zpožděni dojde i k sepnutí ovládacího bloku 60. Počet takovýchto sepnutí je registrován zapisovacím blokem 90

Zapojeni bylo odzkoušeno v prototypu u autojeřábu. Bylo sestaveno ze snadno dosažitelných dílů tuzemské výroby, v praxi se osvědčilo a pracovalo bez poruch. Zapojení lze výhodně aplikovat e integrovanými obvody. Při použití zapojeni u mobilních zařízení ee předejde úrazům obsluhujícího personálu a zamezí ee i poškozeni rozvodové eitě. Zapojení je možno použít i pro jiná účely, například pro vyhledáváni skrytých vodičů ee střídavým elektrickým proudem pod napětím. Rovněž lze vyhledávat odpojené vodiče od aítě, a alce pří připojení pomocného generátoru indikovaného signálu s určeným kmitočtem k odpojeným vodičům.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojeni pro indikaci střídavého elektromagnetického pole o předem zvoleném kmitočtu v rozmezí 20 Hz až 20 000 Hz, používající snímači anténu, vyznačené tím, že obsahuje několikastupňový střídavý zesilovač (10), na jehož výetup (15) je připojen selektivní oddělovači člen (20), jehož výetup (21) je zpětnovazebně připojen na druhý vstup (18) několikastupňového střídavého zesilovače (10), na jehož výetup (15) je připojen regulační blok (30), který je dále napojen na stejnosměrný zesilovač (40), přičemž výetup stejnosměrného zesilovače (40) je připojen Jednak na indikační blok (50), jednak na zpožďovací blok (65), jehož výetup je připojen na ovládači blok (60), jednak na zapisovači blok (SO), na první vstup několikastupňového zesilovače (10) je napojena snímací anténa (A) a kontrolní blok (70).