DE2354676B2 - Beruehrungslos wirkendes elektronisches schaltgeraet - Google Patents

Description

parüüci gciüiaiiei

5. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Spannungsversorgung (31, 32) des bistabilen Multivibrators (28) (Hip-Flop) ein Kondensator (34) und in Reihe zur Parallelschaltung von Kondensator (34) und Fiip Fiop (28) eine Diode (35) geschaltet ist.

6. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang (36) des bistabilen Multivibrators (28) mit einem hochohmiffen Snannnnjj«tpilpr IJj_- JS) beschultet ist. von Jem ein Teil, ein temperaturabhängiger Widerstand (37), vorzugsweise PTC-Widerstand, an Betriebsspannung und mit dem Abgriff »C« am zweiten Eingang (36) liegt.

7. Elektronisches Schaftgerät nach Anspruch 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abgriff »C« des Spannungsteilers (37, 38) und parallel zum Widerstand (38) ein Kondensator (39) auf Bezugspotential geschaltet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein berührungslos wirkendes elektronisches Schabgerät, das über insgeren Oszillator, ein vom Oszillator betätigtes elektronisches Schaltelement einem Thyristor und einem zwischen dem Oszillator und dem Thyristor liegenden Kippverstärker, der in Abhängigkeit vom Bedämpfungszustand des Oszillators den Thyristor durchsteuen. Ferner hat das Schaltgerät eine Speiseschaltung zur Erzeugung der für den Oszillator und den Kipp erstarker erforderlichen Hüfsspannung.

Die Speiseschaltung zur Erzeugung der Hüfsspannung für den Oszillator und dem Kippverstärker besteht aus einer in Reihe mit der Schaltstrecke des Thyristors liegenden Zenerdiode und einem parallel zur Schaltstrecke des Thyristors liegenden, relativ hochohmigen Hilfswidersland.

Unabhängig davon, ob der Thyristor geschlossen isi oder nicht wird immer ein Strom über die Zenerdiode geführt, der an der Zenerdiode in Form der Zenerspannung die für den Oszillator erforderliche Speisespan nung erzeugt.

Der Oszillator dieses bekannten Schaltgerätes besteht aus einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor und einem im Kollektorkreis liegenden L-C-Schwingkreis. Die Oszillatorspannung wird am Kollektor des Transistors über einen Koppelkondensu tor abgegriffen und entsprechend gleichgerichtet, geglättet und dem Kippverstärker zugeführt, /um Beispiel läßt sich durch das Steuers jnal eine zwischen dem Thyristor und dem Kippverstärker geschaltete bistabile Kippstufe (Flip-Flop) gemäß DT-AS 21 16 431 ansteuern, so daß durch das erste Annähern an den Oszillator das Gerät eingeschaltet und durch das /wene Annahern ausgeschaltet werden kann

Dem bekannten Schabgerät wird also von der Wechselspannungsquelle eine Außenleitung über die Last und nur eine weitere Außenleitung direkt zugeführt und die Speisespannung für den Os/illutoi im Schaltge-.ät selbst vom Laststrom abgeleitet. Das Ausganessignal des Oszilla'ors wird innerhalb des Gerätes über einen separaten Steuerstromkreis ausgewertet.

Em anderes bekanntes, berührungslos wirkendes Schaltgerät nach der DT-AS 20 36 840 unterscheidet

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der Ausbildung des Os/illators. und zwar liegt an der Basis des Oszillatortransistors eine Rückhopplungsinduktivität. dessen freies Ende an eine als Kondensator elektrode wirkende Metallplatte angeschlossen ist.

Zur Stabilisierung des Arbeitspunktes des Transistors liegt dessen Basis am Verbindungspunkt eines aus zwei Widerständen bestehenden Spannungsteilers.

Während bei dem ersten Schaltgerät der Oszillator »von Hause aus« schwingt und durch ein passierendes oder sich annäherndes Metailtei! bei einem bestimmten Abstand Metallteil-Schaltgerät so stark bedämpft wird, daß er zu schwingen aufhört, wird bei diesem Schaltgerät der Rückkopplungskreis des Os/illators erst durch das passierende oder sich annähernde Metallieil das als zweite Kondensatorelektrode den mit dem

zweiten Ende der Rückkopplungsinduktivhät verbundenen, als erste Kondensatorelektrode wirkenden Metallkörper zu einem Kondensator ergänzt, geschlossen, schwingt also der Oszillator nur, wenn das das Schaltgerat betätigende Metalltei! einen bestimmten Abstand zum Schaltgerät unterschritten hat.

Bei einem anderen zweipoligen, berührungslos wirkenden Schaltgerät π ich der DT-AS 20 54 100 besteht das Problem darin, die Versorgungsspannung des Oszillators unabhängig vom Schaltzustand des to Schaitgerätes /u halten, und zwar wird dies erreicht durch eine Parallelschaltung eines ^Widerstandes und eines steuerbaren Gleichrichters (Triac), die über eine Zenerdiode in Serie an der Reiherichalu- : on L.ast. Wechselspannungsquelle und Gleichr'.^Ue. ;gt.

Es sei bemerkt, daß die vorMehuK¹ '.-. schriebenen Methoden zur Betriebsspannung.«.! beugung für den Oszillator neben den erwä* -..en Vorteilen auch unerwünschte Nebenwirl -j" η wie relativ hoher Restspannungsabfall und hohe Verlustleistung auftreten und deshalb nicht uneingeschränkt für alle Anwendungsfälle ar.wendbar sind.

Will man den Oszillator von der übrigen Steuerschaltung trennen, um z. B. unter räumlich beengten Bedingungen Schaltvorgänge aufzunehmen oder um die Steuerschaltung nicht extremen mechanischen und klimatischen Belastungen auszusetzen, kann der Anschluß zwar, wie bereits beschrieben, über nur insgesamt zwei Außenleitungen erfolgen, jedoch zur Verbindung mit dem Oszillator sind drei Leitungen erforderlich.

Ein »Nebenstellenbetrieb«, d. h., daß eine Hauptsteüe übe·" mehrere Nebenstellen angesteucn wird, ist bei den vorstehend beschriebenen Schaltgeräten nicht vorgesehen und darüber hinaus ein Anschluß jeder Nebenstelle über ebenfalls nur zwei Leitungen an die Hauptstelle 3s auch nicht möglich, da je zwei Leitungen für die Stromversorgung der Nebenstellen und je eine Steuerleitung erf rderlichsind.

E¹ sind sogenannte ZweHraht-Geber nach DIN 19 2S4 bekannt, die iiher insfc^amt zwei Leitungen mit einem Schaltverstärker verbindbar sind.

Diese Signal-Geber bestehen aus einem Transistoroszillator, dessen Speisespannung über eire Leitung dem Oszillator zugeführt wird. Das an der Spule ansehende hochfrequente Streufeld bildet die Ansprechzone. Bei Eintaucher von Metall in das Streufeld wird dem Oszillator Energie entzogen, und die damit verbundene Änderung des Innenwiderstandes des Oszillators wird zur Ansteuerung des Schaitverstärkers genutzt. Im unbedämpften Zustand ist der Oszillator niederohmig, sein Innenwiderstand entsprechend klein. Der Arbeitsruhestrom hat einen bestimmten Wert.

P'-irch Annah*'rii:ia :in t\cn Oi/tlhilnr wird dieser

hochohmig, sein Innenwiderstand steigt an. Entsprechend sinkt die Stromaufnahme auf einen geringeren Wert ab. Die Stromänderung erfolgt analog /um Grad der Bedampfung des Oszillators, also auch analog /um Annäherungs/ustund des Metallgegenstandes Die Strornänderung isi statisch wirksam, solange .kr Gegenstand im Wirkbereich des Fühlers ist Man s|n u tu in diesem Zusammenhang von einem dvnanivh.n Arbeitspunkt. im Gegensat/ /um statischen \ neits punkt. der durch die Ruhestromaufnahme im ir.j."· dämpften /ustanJ des Oszillators gebildet *ird Vorteilhaft liegen der statische und der dyn.· "stlu Arbei'spunkt weit · "seinander, um bei Annäherung eines G'.genstandes an den Oszillator einen miylKhst großen ' iromabfall /u erreichen Der Siromabt.ill l.ill' sich im Schaltverstärker in einer Auswertungsschwelle, z. B. einem Trigger, auswerten.

Auf diese Weise läßt sich der Fühler über insgesamt zwei Leitungen mit dem Schaltkreis verbinden und den äußeren Bedingungen, sei es durch geringe Abmessungen oder bei hohen mechanischen Beanspruchungen, in idealer Weise anpassen.

Allerdings lassen sich bei der Arbeitsweise dieses Oszillator-Gebers nicht ohne weiteres mehre;e Geber über eine Parallelschaltung an ^einen gemeinsamen Schaltkreis anschließen, um z. B. von verschiedenen Stellen den Verbraucher ein- und auszuschalten. Vielmehr ist es erforderlich, jeweils für eine bestimmte Anzahl paiallelgeschalteter Geber, z. B. 20. die Auswertungsschwelle im gemeinsamen Schaltkreis extern einzustellen. Wird beispielsweise das elektronische Schaltelement zum Schalten der Last mit einem Phasenwinkel größer als Null betrieben und die Betriebsspannung für den Geber aus den·. Kestpru'senanschnithzipfel der Netzspanrjng gewonnen, addieren sich bei der .elativ hohen Ruh ,tromaufnahme des Gebers die Teilruheströme aller p;'ral!elgeschalteten Geber auf einen Wert, bei dem die Last (Verbraucher) nicht mehr vollständig ausgeschaltet wird.

Aufgabe der Erfindung is; es, den Anwendungsbereich ones Schaltgerätes der vorstehend beschriebe- ■■■■ Art durch den Anschluß weiterer, ebenfalK nur über > zwei Leitungen parallelgeschalteter Oszillatoren /u erweitern, die Dauerstromaufnahme gering /u hallen und den Schaltzustand in weiten Grenzen /u sichern.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dall jeder weitere an dem Schaltgerät über zwei Leitungen anschheßbare Oszillator mit je einem Signalgeber /u einer Baueinheit zusammengeschaltet ist und das Ausgangssip ..I des Signalgebers einer Leitung der Speisespannung des Oszillators überlasen und im Zuge der Signalauswertungsschaltung im Schaltgerai abgegriffen wird.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgerai wird somit die bei Annäherung eines Gegenstandes sich ändernde Ausgangsspannung des Os/illaiors unmittelbar einem nachgeschalteten Signalgeber zugeführt, der bei einer bestimmten Annäherung; an den Oszillator ein Schaltsignal erzeugt, das unabhängig von der Dauer der Annäherung und vom Zeitpunkt des Wiederenifernens vom Oszillator ist.

Dadurch, daß das Schalt-,.gnal der Speisespannung des Fühiers überlagert ist und im Schaltkreis mittel·, einer SignalausWertung abgegriffen wird, kann ;<ui eine separate dritte Steuerleitung verzichte) werden.

Durch diese Ausbildung des erfindungsgeinäßen ScK.iltgerates. bei der sowohl der Anschluß der »Hauptstelle·, über insgesamt nur zwei AnsehlulJleitungen einerseit-> über die Last (Verbraucher) unu am¹ rerseiis direkt an die Spannungsqiielle als auch der Anschluß ICi¹^r Nebenstelle an die Hauptwelle ebenfalls nur über se zwei leitungen erfolgt, kann dieses Sch.'iltf.'cr.·!' ·η '''c »'<_rh irwipnp I i'itnnpsinstallution eingebaut ■"· " . u-n

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hcnd aus Oszillator und Signalgeber, parallel schalten und an eine gemeinsame Hauptstelle anschließen, ohne für eine bestimmte Anzahl von Nebenstellen die Ansprechschwelle im Schaltkreis neu einstellen zu müssen. Vielmehr ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät die Ansprechschwellc unabhängig von der Dauerstromaufnahme der Nebenstellen. Sie ist eingestellt auf das der Speisespannung überlagerte Schaltsigmil. Die Grenze für die Anzahl der parallel zu si hallenden Nebenstellen ist them ι'.im Ii erst dünn erreicht, wenn die Dauerstromaufnahme aller Neben stellen die Ansprechschwellc erreicht

lim Storcinflusse auszuschalten, lsi es vorteilhaft, nur s.. viele Nebenstellen parallel /u schalten, daß die Summe aller Dauerströme (Betriebs«.¹ mgrößc aller Nebenstellen) mit einem Sicherheitsabstand unter der Signalsiromschwcllc in der Signal-Auswertung bleibt.

Vorteilhaft dient als Sch. Itsignal ein kurzer Impuls (mich N idelimpuls). d'T immer dann ausgelöst wird. wenn eine bestimmte Annäherung an den Oszillator gegeben ist. unabhängig von der Dauer der Annäherung und dem Zeitpunkt des Wiederentfernens vom Oszillator

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird deshalb voi geschlagen, daß der Ausgang des Os/ilhtors mit dem Kingang eines Impulsgebers verbunden ist.

fur das erfindungsgemäße Schaltgerät eignet sich am besten ein hochohmiger Oszillator, bei dem Hie aus der .Schwingungsamplitude erzeugte Ausgangsgleichspannung sich in weiten Grenzen analog zum sich nähernden Gegenstand verhält. Ferner können kapazitiv oder induktiv wirkende Os/illa\oren verwendet werden. Mit kapazitiven Oszillatoren läßt sich das erfindungsgemäße Schaltgerät z. B. in der Hausinstallationstechnik verwenden fs spricht z.B. auf Annäherung des menschlichen Körpers, z. B. der Hand. an. Dabei beeinträchtigen Handschuhe die Schaltfunktion nicht. Mit mehreren parallelgeschalteten Nebenstellen lassen sieh ein oder mehrere Verbraucher von verschiedenen Stellen cm- und aus- sowie umschalten.

Der Impulsgeber läßt sich besonders einfach mn einem I lalbleiter mit negativer Kennlinie aufbauen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ausgang des Oszillators mit dem Eingang (Gate) eines Unijunction I ransistors. insbesondere eines program mierbaren I Imjunetion-Transistors. verbunden, dessen Anoden-Kathoden-Strecke in Reihe mit einem Konden sator an Betriebsspannung (Speisespannung) und außerdem mit der Anode am Abgriff eines ohmschen Spannungsteilers liegt.

Im · ngedämpften Zustand ist der Unijunction-Transistor gesperrt. Sobald eine Annäherung an den Oszillator stattfindet, sinkt die Spannungsschwelle am Gate unter den Wert der Anodenschwelle. so daß die Anoden-Kathoden Strecke durchgezündet wird. Dadurch kommt ein starker Ladungsstoß über den Kondensator zustande, der nur von einem ohmschen Widerstand im Zuge der Signalauswertungsschaltung begrenzt wird.

Die Signalauswertung erfolgt in der Hauptstclle gemeinsam fur alle Nebenstellen. Hierzu dient ein niederohmiger Widerstand, der im Betriebsstromkreis hegt. Kr ist so dimensioniert, daß sein Spannungsabfall sehr viel kleiner als die Betriebsspannung ist. Schaltet der I Inijunction-Transistor durch, wird für eine gewisse /i-:t vcüe Betriebsspannung an dem Widerstand anstehen Dieser hohe .Spannungspegel, der. w<c bereits hi si hi nhen. .ils Impuls am Widerstsnd ansieht, 'aßl sich / K iiK-i cmc /enerdiode als Schwelle abgreilcn und der Basis eines Schalttransistors zuführen. Am Kollektor des Schalttransistors entsteht ein kurzer Schaltimpuls mit voller Betriebsspannung. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird demgemäß vorgeschlagen, im Zuge der +- oder --Leitung 7.u den parallelgeschaltcten Nebenstellen einen niederohmigcn Widerstand in Reihe zu schalten, dem die Reihenschaltung einer Zenordiode. gegebenenfalls eines Basisvorwiderstandes, und die Basis-Emitter-Strecke eines SchalttransKtors parallel geschaltet sind.

Der Schaltimpuls de« Schalmansisiors dient in an sich bekannter Weise als Set/sienal fur einen bistabilen Multivibrator (Flip-Flop).

Der bistabile Multivibrator ist «.o beschallet, daß durch Annäherung an den Oszillator der Sieucnmpu's am Setzeingang den Multivibrator jeweils in die andere Lage bringt, durch die das elektronische S'-^Uiltcleme 1. z.B. ein T>iac leitend oder gesperrt, also der Verbraucher ein- oder ausgeschaltet ist

Diese Schaltzustände werden bei Nctzausfall ebenso fixiert wie bei Netzstörungen aller Art wahrend des Beiricbes. Der Einschalti-ustand des elektronischen Schalters (Triac) kann nur durch Annähe: ..ng an den Oszillator ausgelöst werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorge 'hlagen. daß parallel zur BetriebsspannungvLeitung des bistabilen Multivibrators ein Kondensator und in Reihe zur Parallelschaltung von Kondensator und bistabilem Multivibrator emt Diode {^schalte) ist. Vorausgesetzt, der bistabile Multivibrator ist mit seiner Beschaltiing hochohmig und der Kondensator mit entsprechend hoher Kapazität, dann läßt sich bei Netzspannungsausfall für eine bestimmte Zeit (ζ. Β 10 see) die Betriebsspannung am Multivibrator aufrechterhalten, da eine Entladung in Richtung Speise spannungsversorgung durch die Diode verhindert wird

Durch das Aufrechterhalten der Betriebsspannung am bistabilen Multivibrator wird der Schaltzustand »Ein« bei Netzausfall also eine gewisse Zeit lang gespeichert, so daß der gleiche Schaltzustand >-< Wiederkehr der Netzspannung gegeben ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein zweiter Eingang des bistabilen Multivibrators mit einem hochohmigen Spannungsteiler beschaltet, von dem cm Teii. ein temperaturabhäng-ger Widerstand. Vorzugs weise PTC-Widerstand, an Betriebsspannung und mit dem Abgriff am zweiten Eingang liegt, .',olange der temperaturabhängige Widersland niederohmig ist. liegt am zweiten Eingang ein hohes negatives Potential. Wird durch Erwärmung der Widerstand hochohmig. erniedrigt sich das negative Potential und der bistabile Multivibrator wird bei einer bestimmten Temperatur auf die Stellung »Schalter Aus« gebracht. Auf diese Weise wird eine Überlastung des Schaltkreises vermieden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vom Abgriff des Spannungsteilers und parallel zum Festwiderstand ein Kondensator auf Bezugspotential geschaltet Durch diese Maßnahme wird beim Anlegen der Netzspannung an das Schaltgerät oder nach längerem Netzausfall bzw. beim Einschalten der Net/Sicherung durch die Aufladung des Kondensators über den Festwiderstand der bistabile Multivibrator m die Vorzugslage »Schalter Aus« gebracht. Die Wirkung dieser Einschaltsperre erfolgt über den zweiten Eingang.

Mit einem Ausgang des bistabilen Multivibrators wird cm hochohmiger Transistor, z. B. Feldeffekttransistor.

angesteuert, der zum Zündkreis des elektronischen Schalfeiementes (Triac) gehört. Der im Lastkreis des Verbrauchers liegende elektronische Schalter (Triac) wird mit geringem Phäsenanschnitt betrieben, so daß bei Schalterstellung »Ein« der durch den Zündkreis bestimmte Phasenanschnittszipfel als Hilfsspannung für Oszi'fMior, Signalgeber, Signafauswcrtung und bistabile kippstufe benutzt werden kann.

Weitere Einzelheiten werden jp H<ind di r Zeichnung erläutert. Auf der Zeichnung im die I-Irftncliin.. in einem Au'.führungsbcispiel dargestellt

Du· ein/ige figur stellt den Schaltplan eines elektn mischen Schaltgerätes mit einem berührungslos und kapazitiv wirkenden Fühler dar. Ts gliedert sich in zwei Teile, einem Fühlerkreis I und einem Schaltkreis Il

Der I ühlerkreis besteht aus einem von außen durch Annäherung z. B. der menschlichen Hand beeinflußbaren Oszillator 1 einem Signalgeber 2 und einer Leuchtdiode 1 /ur Anzeige des Schaitzusundes.

Der Oszillator 1 des erfindungsgemäßen Schdltgf.i (es arbeitet mit einem in Kollektorschaltung betriebenen Transistor 4. Der Kollektor liegt über Widerstand 5 an Betriebsspannung Ub (Gleichspannung) und mit seinem Emiiterwiderstand 6 (Abgle hwiderstand) an Punkt »A«. einem Abgriff der Schwingkreisinduktivität 7. Der Arbeitspunkt des Transistors 4 wird mit dem Basiswiderstand 8 bestimmt. Den frequenzbestimmenden fril des Oszillators 1 bilden die Schwinpkreisinduklivitat 7 und die Schwingkreiskapazität 9. cine Spule und ein Kondensator.

Zwischen der Basis des Transistors 4 und dem heißen Ende des Schwingkreises liegt ein Kondensator 10. mit dem die Ankopplung an den Transistor 4 beeinflußbar ist. Durch die Beeinflussung dieser Ankopplung tritt hauptsächlich eine kapazitive Ableitung über den menschlichen Korper ein. dadurch setzt die Schwingung aus.

Der Signalgeber 2 ist als Impulsgeber aufgebaut. Vs besteht zunächst aus einer Gleichrichterdiode U und einem nachfolgenden Ladekondensator 12. Widerstand 13 bestimmt die Ausgangsschwelle am Eingang des Impulserzeugers 14. Als Impulserzeuger dient ein Halbierter mit negativer Kennlinie, ein programmierte rer Unijunction-Transistor 14. dessen hochohmiger Eingang (Gate) an Widerstand 13 liegt

Die Anoden Kathoden-Strecke des Transistors 14 liegt in Reihe mit einem Kondensator 15 an Betriebsspannung Ub und außerdem mit der Anode an Punkt »ß« eines ohmschen Spannungsteilers mit den Widerstanden 16 und 17. Die Kathode liegt auf Minuspotential. Der Kondensator 18 dient zur Verhinderung des Durchschaltens bei Störeinftüssen in der Betriebsspan nungsleitung.

Nähert sich dem Kondensator 10 z. B. eine Hand, so wird dadurch die Ankopplung an den Transistor TA beeinflußt. Proportional /um Annäherungszustand ändert s;ch auch die Schwingungsamplitude. Durch die nachfolgende Gleichrichtung und Siebung über Diode 11 und Kondensator 12 verhält sich die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Oszillators analog zum Annäherungszustand. Diese Ausgangsgleichspannung wird an den Eingang des Transistors 14 gelegt. Im ungedämpften Zustand des Oszillators liegt die Schwelle an der Anode von Transistor 14 etwas höher als die Gleichspannung am Eingang des Transistors 14. Der Transistor ist gesperrt. Sobald eine Annäherung an den Kondensator 100 stattfindet, sinkt die Spannungsschwelle am Eingang des Transistors 14 unter den Wert der Anoden-Spannungsschwelle, so daß es zum Durch/ünden der Anoden-Kathoden-Strecke kommt. Dadurch komrtil ein starker Ladungsstoß über den Kondensator 15 zustande, der als Impuls über die ßctricbsspiinnungsleitung der Signalauswertung 19 zugeführt wird. Während des Bedämpfungszustandes wirkt der Impuls-Schaltkreis als Impuls-Generator. Diese Impulse sind jedoch kleiner als die Auswertungsschwellc der Signalauswcrtung 19. so daß cm neuer

ίο Schdliimpuls nicht erfolgt.

Der f uhlcrkreis I ist vorteilhaft /u einer Baueinheit ζ B auf einer Platine zusammengefaßt und uber Kontakte 20, 21 direkt mit dem Schaltkreis Il lösbar verbunden. In der Zeichnung sind zwei Fühlerkreise I parallel geschaltet und über Leitungen 22, 23 an die Kontakte 20, 21 geführt. Selbstverständlich können noch wehere Fühler angeschlossen werden, ebenso wie der Anschluß von nur einem Fühler möglich ist.

Der Schaltkreis Il besteht zunächst au» einer Signalauswertungs-Schaltung 19. in der die der Betriebsspannung überlagerten Impulse abgegriffen werden. Die Signalauswertungs-Schaltung besteht aus einem im Betriebsstromkreis liegenden niederohmigen Widerstand 24. Er ist so dimensioniert, daß sein Spannungsabfall sehr viel kleiner ist als die Betriebsspannung. Im Falle des Durchsclialtens des Transistors 14 wird jedoch für eine gewisse Zeit auf Grund der Kurzschlußverhältnisse im Fiihlerkreis I volle Betriebs spannung an Widerstand 24 anstehen. Dieser hohe Spannungspegel, der als kurzer Impuls an Widerstand 24 ansteht, wird über eine Zenerdiode 25 als Schwelle abgegriffen und der Basis eines Schalttransistors 26 zugeführt. Dem Widerstand 24 ist die Reihenschaltung aus Zenerdiode 25. der Basisvorwiderstand 27 und die Basis Emitter-Strecke des Schalttransistors 26 parallel geschaltet. Am Kollektor des Transistors 26 entstob* ein kurzer Schaltimpuls mit voller Betriebsspannung, der als Setzsignal für einen bistabilen Multivibrator 28 (Flip-Flop) dient. Zum Schutz gegen Störeinflüsse sind die Kondensatoren 29, 30 parallel zur Basis-Emitter-Strekke bzw. Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 26 geschaltet.

Durch die Wahl der Auswertungsschwelle an der Zenerdiode 25 kann erfaßt werden, ob ein Fühlerkreis bedämpft wurde. Die Anzahl der parallelgeschalteten Fühlerkreise hängt lediglich von der Größe der Auswertungsschwelle ab. An einer vorgegebenen Auswertungsschwelle. z.B. 10OmA. wird ein Impuls > 100 mA vom Fühler abgegriffen. Hat ein Fühlerkreis eine Dauerstromaufnahme von 1 mA. können je nach Wahl eines Sicherheitsabstandes zwischen der Auswertungsschwelle (Zenerdiode 25) und der Gesamlbetriebsstromgröße (aller Fühler), z. B. von 5O⁰A der Auswertungsschwelle. 50 Fühler an den Schaltkreis angeschlossen werden.

Der bistabile Multivibrator 28 bildet einen weiteren Baustein des Schaltkreises II. Der bistabile Multivibrator 28 ist mit seiner Spannungsversorgung 31, 32 an einer von der Netzspannung abgezweigten Hilfsspannung angeschlossen. Er ist so beschaltet, daß bei Annäherung an den Fühlerkreis I (Kondensator 10) die Steuerimpulse am Setzeingang 33 ein Umkippen des bistabilen Multivibrators bewirken. Dem bistabilen Multivibrator 28 ist parallel zu seiner Betriebsspannung

6> ein Kondensator 34 und in Reihe zur Betriebsspannung eine Diode 35 geschaltet. Vorausgesetzt der Flip-Flop mit seiner Beschallung ist hochohmig und der Kondensator 34 hat eine entsprechend große Kapazität.

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dann läßt sich bei Netzausfall für eine gewisse Zeit die Betriebsspannung am Flip-Flop aufrechterhalten, so daß der gleiche Schaltzustand bei Wiederanliegen der Netzspannung gegeben ist wie vor dem Netzausfall. Kondensator 34 und Diode 35 bilden also eine Signalsieherunggegen kurzzeitigen Netzausfall.

Der zweite Eingang 36 des bistabilen Multivibrators 28 ist mit einem hochohmigen Spannungsteiler 37, 38 beschältet, dessen einer Teil 37 ein temperaturabhängiger Widerstand (PTC-Widerstand) an Betriebsspannung und an Punkt »C« am zweiten Eingang 36 liegt. Solange der Widerstand 37 niederohmig ist, liegt am zweiten Eingang 36 ein hohes negatives Potential. Wird durch Erwärmung der Widerstand 37 hochohmig, sinkt das negative Potential ab, und der Flip-Flop wird in die Stellung »Schalter aus« gebracht. Widerstand 37 und 38 bilden eine Sicherung gegen Übertemperatur.

Von Punkt »C« und parallel zu Widerstand 38 liegt ein Kondensator 34 auf Bezugspotential. Beim Anlegen der Netzspannung an den Schaltkreis, wie z. B. nach längerem Netzausfall bzw. beim Einschalten der Netzücherung. wird durch die Aufladung über Widerstand 37 des Kondensators 39 der Flip-Flop 28 in die Vorzugslage »Schalter Aus« gebracht. Die Wirkung dieser Einschaltsperre erfolgt über den zweiten Eingang 36. Der Einschaltzustand kann aber nur durch Annäherung an den Fühlerkreis ausgelöst werden.

Mi. dem Ausgang 40 des bistabilen Multivibrators 28 wird über einen Vorwiderstand 41 ein hochohrniger Transistor, ein Feldeffekttransistor 42 angesteuert, der zum Zündkreis des elektronischen Schaltelementes (Triac) 43 gehört. Der Zündkreis besteht aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 44 und eines Kondensators 45, dem die Drain-Surce-Strecke des FET 42 parallel geschaltet ist Der Punkt »D« ist über die Triggerdiode 46 an das Gate des Triacs 43 geschaltet. Vor dem Triac in Reihe zum Verbraucher 47 (Glühlampe) ist die Drossel 48 geschaltet, die im Zusammenhang mit dem Netzkondensator 49 eine Entstörmaßnahme bildet.

Die Speiseschalter (ur den Fühierkreis I. der Signalauswertungs-Schaltung und dem Sienalspeichcr 28 besteht aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 50, eines Kondensators 51 und einer Zf. ertiiode 52, die zwischen Bezugspotential und Netzspannung geschallet ist. Parallel zur Zenerdiode 52 ist die Diode 53 in Reihe mit dem Kondensator 54 geschaltet.

Die Speisespannung wird direkt am Kondensator 54 abgegriffen. Bei Schalterstellung »Aus« steht an der Reihenschaltung über Widerstand 50, Kondensator Ii und Zenerdiode 52 die volle Betriebsspannung an. Bei Schalterstellang »Ein« steht der durch den Zündkreis bestimmte Phasenanschnittszipfel der Netzspannung als Speisespannung zur Verfugung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

23 54 67* Patentansprüche:

1. Berührungslos wirkendes elektronisches Schaltgerät, das über insgesamt zwei Anschlußleitungen einerseits an eine Spannungsquelle und andererseits an einen Verbraucher anschließbar ist, enthaltend wenigstens einen vom Laststrom oder der Netzspannung gespeisten Oszillator, dessen gleichgerichtete, bei Annäherung eines Gegenstandes sich to ändernde Ausgangsspannung einem Signalgeber und dessen Ausgangssignal einem elektronischen Schalter wie Thyristor oder Triac zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder weitere an dem Schaltgerät (II) über zwei Leitungen (22, 23) anschließbare Oszillator (1) mit je einem Signalgeber (2) zu einer Baueinheit zusammengeschaltet ist und das Ausgangssignal des Signalgebers einer Leitung der Speisespannung des Oszillators (1) überlagert und ·η Zuge der Signalauswertungsschaltung (19) im Schabgerät abgegriffen wird.

2. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Oszillators (1) mit dem Eingang eines Impulsgebers (14) verbunden ist. ?·5

3. Elektronisches Schaltgerät ncch Anspruch 1 und

2. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Oszillators (1) mit dem Eingang (Gate) eines Unijunction-Transistors (14), insbesondere eines programmäerHren Unijunction-Transistors, verbunden ist. dessen Anoden-Kathoden-Strecke in Reihe mit einem Kondensator '15) an Betriebsspannung (Speisespannung Ub) und außer em mit der Anode am Abgriff »ß« eines ohmschen Spannungsteiler (16, 17) liegt.

4. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1 bis

3. dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der + - oder — -Leitung zu den parallelgeschalteten Fühlerkreisen (I) ein niederohmiger Widerstand (24) in Reihe geschaltet ist. dem die Reihenschaltung einer Zenerdiode (25), des Basisvorwiderstandes (27) und die Basis-E.Tiitter-Strecke des Transistors (26) samt zwei Anschlußleitungen einerseits an eine Spannungsquelie und andererseits an einen Verbraucher anschließbar ist, enthaltend wenigstens einen vom Lastsirom oder der Netzspannung gespeisten Oszillator, dessen gleichgerichtete, bei Annäherung eines Gegenstandes sich ändernde Ausgangsspannung einem Signalgeber und dessen Ausgangssignal einem elektronischen Schalter wie Thyristor oder Triac zugeführt wird.

Em bekanntes Schaltgerät DT-AS 19 51 I.j/ besteht aus einem von außen durch ein Metallteil beeinfluflba-