CS257685B1

CS257685B1 - Connection for signals evaluation from non-electrical variables' two-state scanners

Info

Publication number: CS257685B1
Application number: CS866317A
Authority: CS
Inventors: Jiri Jehnicka
Original assignee: Jiri Jehnicka
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS631786A1

Abstract

Zapojení se týká oboru měřicí techniky. Podstata spočívá v tom, že neinvertující vstup komparátoru detekovaného napětí Je připojen ke vstupní svorce, výstup komparátoru pro detekovaná napětí je připojen jednak k výstupní svorce a jednak k invertujícímu vstupu pomocného komparátoru, jehož neinvertující vstup je uzemněn a výstup pomocného komparátoru je připojen ke vstupní svorce přes odporový dělič, sestávající z prvního a druhého odporu, raězl něz je připojen lnvertující vstup kom-r parátoru detekovaného napětí přes třetí odpor a uzemněný kondenzátor, které spolu tvoří časový RG člen.The wiring refers to the field of measurement technology. The essence is that it is not inverting the detected voltage comparator input It is connected to the input terminal, output comparator for the detected voltage is connected both the output terminal and the k the inverting input of the auxiliary comparator, whose non-inverting input is grounded and the auxiliary comparator output is connected to the input terminal via the resistor divider consisting of first and second resistance, the inverting input is connected to the input of the voltage detected via the third resistor and a grounded capacitor that together forms a time RG member.

Description

Vynález se týká zapojeni pro vyhodnoceni signálů z dvoustavových snímačů neelektrických veličin s komparátorem detekovaného napětí.The invention relates to a circuit for evaluating signals from two-state sensors of non-electric quantities with a comparator of the detected voltage.

Dosud známá zapojeni pro vyhodnoceni signálů z dvoustavových snímačů neelektrických veličin užívají obvykle klasické komparátory s pevně nastavenou komparační úrovni nebo Schmlttovy klopné obvody. Signál přicházející ze snímače neelektrldt| veličiny je srovnáván s pevnou komparační úrovni; jejíž hodnota je zvolena tak, aby ležela mezi úrovněmi napětí odpovídajícími prvnímu a druhému stavu neelektrické veličiny. Na výstupu . komparátoru je potom napětí například kladné, jestliže přichází na vstup signál odpovídající prvnímu stavu neelektrické veličiny a záporné, když je na vstupu signál odpovídající druhému stavu. Napětové úrovně přicházející na vstup komparátoru jsou závislé nejen na tom, zda neelektrická veličina je ve snímači v prvním nebo v druhém stavu, ale vlivem nedokonalosti snímače jsou zkresleny 1 nežádoucími vlivy jako je například teplota stárnuti, Intenzita okolního světla, vlhkost a podobně. Aby vyhodnocovací zařízeni správně Indikovalo stav neelektrické veličiny, je třeba, aby reagovalo pouze na signály vyvolané změnou stavu snímané veličiny.The hitherto known circuits for the evaluation of signals from two-state sensors of non-electrical quantities usually use classical comparators with a fixed comparison level or Schmltt flip-flops. Signal coming from sensor neelektrldt | the quantity is compared with a fixed comparative level; the value of which is chosen to lie between the voltage levels corresponding to the first and second states of the non-electrical quantity. Output. for example, the voltage of the comparator is positive when a signal corresponding to the first state of the non-electric variable is input and negative when a signal corresponding to the second state is input. The voltage levels coming at the comparator input are not only dependent on whether the non-electrical quantity is in the first or second state of the sensor, but due to the imperfection of the sensor they are distorted by adverse effects such as aging temperature, ambient light intensity, humidity and the like. In order for the evaluation device to correctly indicate the state of the non-electric quantity, it needs to respond only to signals induced by the change of the state of the sensed quantity.

Nevýhody současných zapojeni spočívají zejména v tom, že nežádoucí vlivy, působící na snímač, mohou zapříčinit chybné vyhodnoceni stavů neelektrické veličiny komparátorem. Úrovně odpovídající jednomu a druhému stavu neelektrické veličiny se mohou posunout tak, že srovnávací úroveň komparátoru již neleží mezi nimi. Při změně stavu neelektrické veličiny se potomThe disadvantages of the current wiring are, in particular, that undesirable effects acting on the sensor can cause erroneous evaluation of the states of the non-electrical quantity by the comparator. The levels corresponding to one and the other state of the non-electric quantity can be shifted such that the comparator level of the comparator no longer lies between them. If the state of the non-electric quantity changes, then

- 2 výstupní napětí komparátoru nemění. Při použiti těchto zapojeni je nutno kompenzovat nežádoucí vlivy speciální úpravou snímačů. Nároky na konstrukci snímačů tím ovšem rostou.- 2 comparator output voltage does not change. When using these connections, it is necessary to compensate for undesirable effects by special modification of the sensors. However, the demands on the design of the sensors increase.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje zapojeni pro vyhodnoceni signálů z dvoustavových snímačů neelektrických veličin podle vynálezu. Ne1nvertuj1cl vstup komparátoru detekovaného napětí je připojen ke vstupní svorce a jeho výstup je připojen jednak k výstupní svorce a jednak přes pátý odpor k 1nvertujlclmu vstupu pomocného komparátoru/ jehož nelnvertuj1d vstup je přes šestý odpor uzemněn. Výstup pomocného komparátoru je připojen ke vstupní svorce přes odporový dělič, sestávající z prvního a druhého odporu, mezi něž je přes třetí odpor připojen 1nvertuj1c1 vstup komparátoru detekovaného napětí.Many of these disadvantages are eliminated by the circuitry for evaluating signals from the two-state sensors of the non-electrical quantities of the invention. The non-converting input of the detected voltage comparator is connected to the input terminal and its output is connected both to the output terminal and through the fifth resistor to the converting input of the auxiliary comparator / whose non-converting input is grounded through the sixth resistor. The output of the auxiliary comparator is connected to the input terminal via a resistive divider consisting of the first and second resistors, between which a comparator input of the detected voltage comparator is connected via a third resistor.

Na 1nvertuj1c1 vstup komparátoru detekovaného napětí je dále připojen kondenzátor, který je svým druhým vývodem spojen se zemi.A capacitor is connected to the input of the detected voltage comparator input, which is connected to ground by its second terminal.

Výhoda zapojeni podle vynálezu spočívá vtom, že zatímco pomalu se měnící signály přicházející ze snímačů neelektrických veličin, které jsou způsobeny nežádoucími vlivy na snímač, nejsou zapojením registrovány, změna úrovni signálu, odpovídající změně stavu neelektrické veličiny, vyvolá na výstupu zapojeni žádanou reakci.The advantage of the circuitry according to the invention is that while the slowly changing signals coming from the non-electric sensors due to undesirable effects on the sensor are not registered by the wiring, a change in the signal level corresponding to the change of the non-electric variable condition causes the desired output.

Na přiloženém výkresu je uvedeno schéma zapojeni podle vynálezu.The attached drawing shows the circuit diagram according to the invention.

Vstupní svorka 2 je připojena jednak přes čtvrtý odpor 2 na nelnvertuj1 cl vstup komparátoru J detekovaného napětí a jednak přes druhý a třetí odpor 6,£ na invertujlcl vstup komparátoru 1 detekovaného napětí. Na tento invertujlcl vstup je připojen uzemněný kondenzátor £, který vytváří s třetím odporem 1 RC člen. Výstup komparátoru 1 detekovaného napětí je spojen s výstupní svorkou 2 ^a současně je připojen přes pátý odpor 10 na invertujld vstup pomocného komparátoru £. Neinvertujld vstup tohoto komparátoru 4 je přes šestý odpor H uzemněn. Výstup pomocného komparátoru £ je pak připojen přes první odpor 5, který spolu s druhým odporem £ tvoři odporový dělič, k třetímu odporu Z_/a tim 1 k i nvert-u j i cl mu vstupu komparátoru 1 detekovaného napětí.The input terminal 2 is connected via the fourth resistor 2 to the non-inverting input of the comparator 1 of the detected voltage and second through the second and the third resistor 6, to the inverting input of the comparator 1 of the detected voltage. An earthed capacitor 6 is connected to this inverting input which forms an RC element with a third resistor. The output of the detected voltage comparator 1 is connected to the output terminal 2 ^and at the same time is connected via a fifth resistor 10 to the inverting input of the auxiliary comparator 6. The non-inverting input of this comparator 4 is grounded via the sixth resistor H. The output of the auxiliary comparator 8 is then connected via a first resistor 5, which together with the second resistor 6 forms a resistive divider, to a third resistor Z _{/ a of} 1 to the input of comparator 1 of the detected voltage.

'257685'257685

- 3 Za předpokladu, že po zapnuti přístroje bude na vstupní svorce 2 kladné napětí, potom 1 na výstupu komparátoru 1 detekovaného napětí bude kladné napětí, které odp.ovldé prvnímu stavu neelektrické veličiny registrované externím snímačem.Assuming that when the instrument is switched on, there is a positive voltage at the input terminal 2, then 1 at the output of the detected voltage comparator 1 will be a positive voltage that corresponds to the first state of the non-electric quantity registered by the external sensor.

Na výstupu pomocného komparátoru 4 bude napětí záporné,které způsobí, že na 1nvertuj1c1m vstupu komparátoru 1 detekovaného napětí, na který je přivedeno srovnávací napětí, je udržováno napětí, vzhledem ke vstupní svorce 2* nižší o úbytek napětí na druhém odporu £. Jestliže se.bude úroveň na vstupní svorce 2 pomalu měnit, bude srovnávací napětí komparátoru 1 detekovaného napětí vlečeno za vstupním napětím v napěťovém odstupu daném úbytkem napětí na odporu $. Výstupní napětí na výstupní svorce 2 se nebude měnit. T1m jsou kompenzovány nežádoucí změny úrovni přicházející z externího snímače. Časová konstanta změn, které nemají být komparátorem J detekovaného napětí registrovány, je určena RC Členem, tvořeným třet1m|odpórem 2 a kond.enzátorem §, zapojeným v invertuj 1 c1m vstu pu komparátoru 1 detekovaného napětí. Při rychlém přechodu úrovni napětí přicházejících z externího snímače z hodnoty vyšší na nižší, který odpovídá změně stavu neelektrické veličiny, přičemž rozdíl úrovni musí být větší než je úbytek napětí na druhém odporu $, se změní polarita napětí mezi 1nvertujiclm vstupem a nelnventuj1c1m vstupem komparátoru 1 detekovaného napětí, a tím sena jeho výstupu objeví záporné napětí. Na výstupu pomocného komparátoru 4 je nyní napětí kladné, které způsobí, že srovnávací napětí na 1nvertuj1c1m vstupu komparátoru 1 detekovaného napětí je udržováno na. hodnotě, o úbytek napětí na druhém odporu £, vyšší nežli je hodnáta napětí na vstupní svorce 2- Srovnávací úroveň na Invertujldm vstupu komparátoru X detekovaného napětí je při pomalých změnách opět vlečeno za vstupním napětím, ale s opačnou polaritou než tomu bylo v předchozím stavu. Srovnávací úroveň komparátoru 1 detekovaného napětí je tedy neustále udržována mezi oběma úrovněmi, Identifikujícími jeden a druhý stav neelektrické veličiny, a to bez ohledu na pomalu se měnící rušivé signály, přicházející na vstupní svorku 2At the output of the auxiliary comparator 4, the voltage will be negative, causing the voltage of the comparator 1 to be detected to be compared to the input terminal 2 * lower by the voltage drop across the second resistor £. If the level at the input terminal 2 changes slowly, the comparator voltage of the detected voltage comparator 1 will be towed after the input voltage at a voltage offset given by the voltage drop across resistor $. The output voltage at output terminal 2 will not change. T1m compensates for unwanted level changes coming from an external sensor. The time constant of the changes that are not to be registered by the detected voltage comparator J is determined by the RC member consisting of the third resistor 2 and the capacitor § connected to invert the 1 c p input of the detected voltage comparator 1. When the voltage level coming from the external sensor is quickly changed from higher to lower, which corresponds to the change in the non-electrical quantity, and the level difference must be greater than the voltage drop across the second resistor $, the voltage polarity changes between the 1V input and the nonVV input voltage, and hence its output will show a negative voltage. At the output of the auxiliary comparator 4, the voltage is now positive, which causes the comparative voltage at the input of the detected comparator 1 to be detected at. The comparative level at Inverted input of the detected voltage comparator X is dragged again at the input voltage at slow changes, but with the opposite polarity as in the previous state. Thus, the comparator level of the detected voltage comparator 1 is constantly maintained between the two levels identifying one and the other state of the non-electrical quantity, regardless of the slowly changing interference signals arriving at the input terminal 2.

- 4 Zapojeni podle vynálezu je možno s výhodou použit u všech dvoustavových snímačů u kterých je časová zrnina mezi dvěma stavy neelektrická veličiny podstatně rychlejší než změny způsobené nežádoucími vlivy.The circuit according to the invention can advantageously be used for all two-state sensors in which the time grain between two states of the non-electric quantity is considerably faster than the changes caused by undesired influences.

Příkladem může být vyhodnoceni signálů přicházejících ze světelné závěry reflexního typu, kde nežádoucí veličinou, kterou je třeba kompenzovat, je proměnlivé okolní světlo, vstupující do snímače a vyhodnocovanou veličinou je přechod mezi bílou a černou plochou na snímané, pásce.An example would be the evaluation of the signals coming from the light curtain of the reflex type, where the undesirable quantity to be compensated is the variable ambient light entering the sensor and the evaluated quantity is the transition between the white and black areas on the sensed tape.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

The circuit for evaluating signals from two-state sensors of non-electric quantities containing a comparator of detected voltage is characterized in that the input terminal (2) is connected both to the first terminal of the second resistor (6) and through the fourth resistor (9). (detected voltage, the output of which is connected simultaneously to the output terminal (3) and through the fifth resistor (10) to the Inverting input of the auxiliary comparator (4), whose non-inverting input is grounded via the sixth resistor (11) and 5) connected to the second terminal of the second resistor (6) and through the third resistor (7) to the inverting input of the detected voltage comparators (1), the inverting input being connected to ground via a capacitor (8).