DE1563859C - Durch Kapazitätsänderung ansprechen der Schaltkreis - Google Patents

Description

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. Die vorliegende Erfindung betrillt einen durch Ka- letzterer Kombination zweckmäßigerweise die Basis

pazitätsänderung ansprechenden Schaltkreis mit einem des PNP-Tran,sistors mit dem Kollektor des NPN-

kapazitiv empfindlichen Fühler und einem Schwin- Transistors und die Basis des NPN-Transistors mit

gungsgenerator. . dem Kollektor des PNP-Transistors verbunden ist.

Es wurden bereits viele Arten von durch Kapazi- 5 Vorteilhafterweise ist das Verhältnis zwischen den

tätsänderung gesteuerten Schaltungen entwickelt und .. Größen der Amplitude und der beiden Impulsfolgen

verwendet. Viele davon verwenden Hochfrequenz- einstellbar.

generatoren mit speziellen Vakuumtrioden. Andere Im folgenden wird die Erfindung an Hand sche-

Schaltungen erfordern teure Hochfrequenzübertra- matischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen

gungsleitungen und andere Hochfrequenzschalt- io näher erläutert. Es zeigt

elemente, die schwer einstellbar und schwer zu war- Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausfüh-

ten sind. rungsform der Erfindung und

Aufgabe der Erfindung ist es, einen durch Kapa- Fig. .2 ein schematisches Schaltbild ähnlich wie

zitätsänderung ansprechenden Schaltkreis zu schaf- in Fig. 1, das.eine weitere Ausführungsform der Er-

fen, der die Verwendung von Hochfrequenzgenerato- 15 findung darstellt.

ren mit speziellen Vakuumtrioden und anderen teuren Wie im einzelnen aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt

Hochfrequenzschaltelementen, die schwer einstellbar der dargestellte kapazitiv empfindliche Schaltkreis

und wartbar sind, vermeidet und bei dem ein durch einen Kippgenerator, der im folgenden auch als Os-

Änderung der Kapazität des kapazitiv empfindlichen zillator bezeichnet wird, mit einer Glimmlampe 10

Schaltkreises ausgelöstes Ausgangssignal für eine vor- 20 mit zwei Elektroden. Eine der Elektroden ist mit

bestimmte Zeitdauer aufrechterhalten wird. einem Kondensator 11 verbunden, der mit einem

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Fühler 12 in Reihe geschaltet ist, wobei der Fühler

einen Kippgenerator, der zwei Impulsfolgen entgegen- in diesem Fall eine Elektrode sein kann, die an einer

gesetzter Polarität erzeugt, wobei das Verhältnis zwi- Stelle angeordnet ist, an der ein Körperteil einer Per-

schen den absoluten Größen der Amplituden !dieser 25 son sie berühren oder in ihre Nähe gelangen kann,

beiden Impulsfolgen bei Änderung der Kapazität des Die andere Elektrode der Glimmlampe 10 ist mit dem

mit dem Kippgenerator verbundenen kapazitiv emp- Mittelabgrill 13 eines Potentiometers 14 verbunden,

findlichen Fühlers variiert, und durch einen elektro- das mit einem weiteren Widerstand 15 und einem

nischen Schalter, dem die Impulsfolgen zugeführt zweiten Kondensator 16 in Reihe geschaltet ist, wo-

werden und der so geschaltet ist, daß er ein die Be- 30 bei diese Schaltelemente parallel zu der Glimmlampe

lastung schaltendes Relais steuert und daß er nor- geschaltet sind.

malerweise nicht leitend ist, jedoch, wenn die Summe Die Verbindung zwischen dem Kondensator 16 der Impulse einen vorbestimmten Spannungswert und der Glimmlampe 10 ist mit einer Reihenschalübersteigt, leitend wird und im leitenden Zustand die hing verbunden, welche einen Widerstand 17, Relais-Schwingungen des Kippgenerators unterdrückt und in 35 kontakte 18, eine Leitung 20, einen Erdanschluß 21 Abhängigkeit von einem Zeitglied während einer vor- und einen Anschlußkontakt 22 "einer Wechselstrombestimmten Zeitdauer nach Beginn der Unterdrückung quelle aufweist. Die Leitung 20 steht außerdem mit der Schwingungen des Kippgenerators in leitendem der Emitterelektrode eines ersten Transistors 23 und Zustand gehalten wird. mit einem Ende einer Wicklung 24, die einen Teil

Diese Schaltung bietet den Vorteil, daß mit dem 4° eines Relais 25 darstellt, in Verbindung. Die andere

: Ausgangssignal eine gewünschte Folge von Arbeits- Elektrode der Glimmlampe 10 ist über den Kontakt

schritten ausgeführt werden kann und daß während 13, den unteren Abschnitt des Widerstandes 14, über

dieser vorbestimmten Zeitdauer kein neues Ausgangs- einen in Reihe geschalteten Widerstand 26 und eine

signal erzeugt wird, so daß Überschneidungen und Leitung 27 mit dem anderen Anschluß 28 der Wech-

Störungen der Signale vermieden werden, und daß 45 selstromquelle verbunden. Die Leitung 27 ist mit

sie leicht wartbar und von hoher Zuverlässigkeit ist. einem Anschlußkontakt eines Motors 30 verbunden,

Das Zeitglied, das den elektronischen Schalter wäh- der im vorliegenden Fall den Verbraucher bzw. die

rend einer vorbestimmten Zeit nach Unterdrückung Belastung darstellt. Die Leitung 27 ist ferner über

der Schwingungen des Kippgenerators in leitendem einen Widerstand 31 mit dem Emitter eines zweiten

Zustand hält, enthält zweckmäßigerweise einen Kon- 5° Transistors 32 verbunden. Der Emitter des zweiten

densator, der sich während der vorbestimmten Zeit- Transistors 32 ist außerdem mit einer Diode 33, einer

spanne auflädt und im geladenen Zustand der Steuer- Leitung 34 und dem anderen Ende der Wicklung 24

elektrode des elektronischen Schalters eine Vorspan- in Reihe geschaltet. Die Relaiskontakte weisen ferner

iiung erteilt. ein zweites Paar von normalerweise offenen Kontak-

Vorzugsweise besteht jede der Impulsfolgen für 55 ten 35 auf, von denen einer mit dem Motor 30 versieh gesehen aus Impulsen gleichbleibender Polarität. bunden ist. Wenn das Relais nicht erregt ist, ist der

Der Kippgenerator kann als ein einen Spannungs- Motor mit den Anschlußkontakten 22, 28 verbunden,

Zusammenbruch bewirkendes Element eine Glimm- so daß er von der Stromquelle gespeist wird,

lampe aufweisen, wobei parallel zu der Glimmlampe Die Transistoren 23 und 32 sind derart miteinan-

eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und 60 der verbunden, daß sie eine Kombination bilden, die

einem Kondensator geschaltet sein kann oder alter- einem Vierzonen-PNPN-Halbleiter oder einem ge-

nativ die Glimmlampe mit einer Parallelschaltung steuerten Siliciumgleichrichter ähnelt. Der Kollektor

aus einem Kondensator und einem Widerstand in des PNP-Transistors 23 ist mit der Basis des NPN-

Reilie geschaltet sein kann. Transistors 32 verbunden, während der Kollektor des

Als elektronisches Schaltelement kann ein NPNP- 65 Transistors 32 mit der Basis des Transistors 23 ver-Sclialler mit vier Schichten und drei Anschlüssen bunden ist. Diese Schaltung bewirkt eine Arbeitstier alternativ eine Kombination eines NPN-Tran- charakteristik, die der eines Thyratrons ähnelt, wie sistois und oiiK's PNP-T ransislnrs dienen, wobei bei aus der Beschreibung der Arbeitsweise hervorgeht.

sen sind, wird ein Stromkreis zum Motor geschlossen und der Motor arbeitet.

Das Halbleiterschaltelement 45 wird normalerweise durch die Ladung des Kondensators 42' in nichtleitendem Zustand gehalten. Wenn das Schaltelement durch Zuführung negativer Impulse über den Widerstand 58 in leitendem Zustand versetzt wird, werden, wie vorstehend beschrieben, die Kontakte 18 geöffnet, und der Widerstand 50 wird in den Speisestromkreis eingeschaltet. Die Spannung der Basis des Schaltelements 45 wird reduziert, und der Kondensator 42' wird zum Teil durch die Widerstände 58 und 47 entladen. Das Schaltelement wird in seinem leitenden Zustand gehalten, bis der Kondensator 42' wieder über den Widerstand 50 und die Diode 40' x5 auf seine volle Spannung aufgeladen ist. Durch entsprechende Bemessung der Schaltelemente kann die Dauer des leitenden Zustands innerhalb eines Bereichs von ¹Ii. bis etwa 20 Sekunden gewählt werden. Am Ende eines leitenden Zustands fließt wieder Strom durch die Wicklung 24, die Kontakte 35 werden geöffnet, die Kontakte 18 werden geschlossen, der Widerstand 50 wird kurzgeschlossen und der Arbeitszyklus ist geschlossen.

Es wurden zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele beschrieben, deren eines einen Oszillator umfaßt, bei welchem eine Glimmlampe und ein Kondensator parallel geschaltet sind. Das andere Ausführungsbeispiel umfaßt einen Oszillator, bei welchem eine Glimmlampe und ein Kondensator in Reihe geschaltet sind. Die Schaltung gemäß F i g. 1 umfaßt eine Anordnung von zwei Transistoren, während F i g. 2 ein einziges Halbleiterschaltelement mit vier Zonen umfaßt. Es bestehen weitere kleinere Unterschiede zwischen den beiden Schaltungen, die jedoch zum gleichen Ergebnis führen und die beide durch die gleichen Mittel betätigt werden. Die Impulsfolgefrequenz kann innerhalb eines Bereichs von 2 bis 4 Kilohertz gewählt werden. Bei Wahl einer derartigen Frequenz stören die Oszillatoren den Radio- oder Fernsehempfang nicht wesentlich.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Durch Kapazitätsänderung ansprechender Schaltkreis mit einem kapazitiv empfindlichen Fühler und einem Impulsgenerator, gekennzeichnet durch einen Kippgenerator(10, 13 bis 16, 26; 10, 46, 47, 48, 65), der zwei Impulsfolgen entgegengesetzter Polarität erzeugt, wobei das Verhältnis zwischen den absoluten Größen der Amplituden dieser beiden Impulsfolgen bei Änderung der Kapazität des mit dem Kippgenerator verbundenen kapazitiv empfindlichen Fühlers (12) variiert, und durch einen elektronischen Schalter (23, 32; 45) dem die Impulsfolgen zugeführt werden und der so geschaltet ist, daß er ein die Belastung (30) schaltendes Relais (25) steuert und daß er normalerweise nichtleitend ist, jedoch, wenn die Summe der Impulse einen vorbestimmten Spannungswert übersteigt, leitend wird und im leitenden Zustand die Schwingungen des Kippgenerators unterdrückt und in Abhängigkeit von einem Zeitglied (29, 2>9A, 39 bis 42; 40', 42', 47, 50, 58) während einer vorbestimmten Zeitdauer nach Beginn der Unterdrükkung der Schwingungen des Kippgenerators in leitendem Zustand gehalten wird.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (29, 39^4, 39 bis 42; 40', 42', 47, 50, 58), das den elektronischen Schalter (23, 32; 45) während einer vorbestimmten Zeit nach Unterdrückung der Schwingungen des Kippgenerators in leitendem Zustand hält, einen Kondensator (42, 42') enthält, der sich während der vorbestimmten Zeitspanne auflädt und im geladenen Zustand der Steuerelektrode des elektronischen Schalters (23, 32; 45) eine Vorspannung erteilt.

3. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Impulsfolgen für sich gesehen aus Impulsen gleichbleibender Polarität besteht.

4. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippgenerator (10, 13 bis 16, 26; 10, 46, 47, 48, 65) als ein einen Spannungszusammenbruch bewirkendes Element eine Glimmlampe (10) aufweist.

5. Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Glimmlampe (10) eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (14, 15) und einem Kondensator (16) geschaltet ist.

6. Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlampe (10) mit einer Parallelschaltung aus einem Kondensator (48) und einem Widerstand (65) in Reihe geschaltet ist.

7. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter (23, 32; 45) ein NPNP-Schalter (45) mit vier Schichten und drei Anschlüssen dient.

8. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter (23, 32; 45) eine Kombination eines NPN-Transistors (32) und eines PNP-Transistors (23) dient.

9. Schaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des PNP-Transistors (23) mit dem Kollektor des NPN-Transistors (32) und die Basis des NPN-Transistors (32) mit dem Kollektor des PNP-Transistors (23) verbunden ist.

10. Schaltkreis nach einem die Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Größen der Amplituden der beiden Impulsfolgen einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen nn<? W