DE2634696C2 - Elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale eines piezoelektrischen Meßgebers - Google Patents
Elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale eines piezoelektrischen MeßgebersInfo
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale
eines piezoelektrischen Meßgebers.
Bekannte elektrische Schaltungen der obengenannten Art (CH-PS 4 94 953) dienen insbesondere für die
Druckkraft- oder Beschleunigungsmessung. Derartige Schaltungen sind im allgemeinen mit einer relativ
großen Verstärkung versehen, so daß auch Störimpulse mit verstärkt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, derartige Schaltungen in der Weise zu verbessern, daß sie für handbetatigte
Drucktasten verwendbar sind. Dies wird gemäß der Erfindung auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die
Verstärkerschaltung in Wirkabhängigkeit von einer verzögert ansprechenden Zeitspeicherschaltung steht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Hochohmigkeit der an sich bekannten Schaltung die
Störanfälligkeit gegenüber induktiv oder kapazitiv eingekoppelten Störungen relativ groß ist, wobei diese
Störungen im allgemeinen eine Dauer von weniger als 1 Millisekunde haben. Ein Betätigen der Drucktaste
hingegen mit dem Finger dauert im allgemeinen länger als 50 ms. Die erfindungsgemäße Schaltung kann daher
so ausgelegt werden, daß Signale am Eingang erst dann ein ca. eine Sekunde langes Ausgangssignal hervorrufen,
wenn sie langer als eine ms sind. Die Stromunterdrükkungszeit kann auf einfache Weise festgelegt werden,
wenn die Verstärkerschaltung aus einer Kettenschaltung von mehreren Transistorverstärkerstufen besteht
und die verzögert ansprechende Schaltung durch einen Kondensator und eine Zenerdiode gebildet ist. Gemäß
einer einfachen Schaltungsausführung des Gegenstandes der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die
Reihenschaltung von Kondensator und in Ladestromrichtung gepolter Zenerdiode zwischen positiver
Zuleitung und Verbindung der ersten mit der zweiten tor die Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand
zur Zeitspeicherbildung geschaltet ist
daß dem ersten Kondensator weiterhin eine dem
liegt.
Anhand der Zeichnung wird ein Schaltungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise
näher erläutert
Dem piezokeramischen Element 1 ist eine die Rückladung des Elementes bei Wegnahme des Druckes
bewirkende Diode 2 sowie die Basis-Emitter-Strecke eines Transistor 3 parallel geschaltet Der Kollektor des
'5 eines Transistors 3 parallel geschaltet. Der Kollektor des
eines weiteren Transistors 5 angeschlossen. Der Transistor 5 ist im Gegensatz zum Transistor 3 und 6 ein
PNP-Transistor. Der Kollektoranschluß des Transistors
5 ist über einen Widerstand 7 an die Basis des
*> Transistors 6 angeschlossen. Die Verbindungsstelle des
Widerstandes 7 mit der Basis des Transistors 6 liegt über einen Widerstand 8 an dem Minuspol und gleichzeitig
parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Kollektors 6. Der Minuspol liegt weiterhin an der einen Seite des
piezokeramischen Elements 1. Die das Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors 6 abführende Anschlußklemme
ist mit 9 bezeichnet Die positive Zuleitung liegt über einen Gleichrichter 10 einerseits am Emitter des
Transistors 5 und andererseits über einen Widerstand 11
am Kollektor des Transistors 6. Am Kollektor des Transistors 6 liegt weiterhin ein den Zeitspeicher
bestimmender Kondensator 12, dessen anderes Ende über einen Widerstand 13 an der Verbindungsstelle
zwischen Kondensator 14 und Zenerdiode fS liegt. Der die Störunterdrückzeit bestimmende Kondensator 14
liegt mit seinem anderen Ende an der positiven Netzzuleitung und die in Ladestromrichtung gepolte
Zenerdiode liegt mit ihrem anderen Ende an der Verbindung des Widerstandes 4 mit der Basis des
Transistors 5. Parallel zum Kondensator 14 ist eine Diode 16 geschaltet
Zur Funktion der aufgezeigten Schaltung wird folgendes ausgeführt-. Das aktive Element der mit
einem piezoelektrischen Meßgeber ausgestatteten Drucktaste ist ein Streifen aus piezokeramischem
Material. Der Piezostreifen ist sehr hoehohmig. Er muß
auch sehr hoehohmig abgeschlossen werden. Durch Druck auf den Piezostreifen entstehen Ladungsverschiebungen,
die den nachgeschalteten Transistor 3 durchsteuern. Die Rückladung des Piezostreifens bei
Wegnahme des Druckes erfolgt über die Diode 2. Durch die Hochohmigkeit der Schaltung ist die Störanfälligkeit
gegenüber induktiv oder kapazitiv eingekoppelten Störungen relativ groß. Diese Störungen haben im
SS allgemeinen eine Lange von weniger als 1 ms. Das Betätigen der Drucktaste mit dem Finger dauert immer
länger als 50 ms. Die Schaltung wird nun so ausgelegt, daß Signale vom Transistor 3 erst dann ein ca. eine
Sekunde langes Ausgangssignal hervorrufen, wenn sie
&> länger als 1 ms sind. Diese Stromunterdrückungszeit
kann durch Vergrößern der Kapazität 14 verlängert werden.
Die Störimpulse können über den nochohmigen Eingang des Transistor .3 eingekoppelt werden und in
der Folge alle drei Transistoren 3, 5 und 6 durchsteuern oder über den Ausgang 9 den Transistor 6 durchsteuern.
Schaltet der Transistor 6 durch, laden sich die
rvCPiuCPiSa-
begrenzt durch den Widerstand 13. Die Spannung am Kondensator 14 steigt nach einer e-Funktion. 1st die
Dauer der Störung kürzer als die Störunterdrückungszeit — das ist die Zeit, in der die Spannung am
Kondensator 14 die Schwellenspannung, gebildet durch S die Zenerspannung und die Basis-Emitter-Spannung des
Transistors 5, erreicht —, sperren alle Transistoren. Die Kondensatoren entladen sich wieder. Der Ausgang hat
nur für die Dauer des Störimpulses durchgeschaltet.
Bei Füigerdruck werden nacheinander alle drei
Transistoren 3, 5 und 6 leitend. Die Kondensatoren 14 und 12 werden über den Widerstand 13 geladen.
Überschreitet die Spannung am Kondensator 14 die Schwellenspannung, so wird ab diesem Zeitpunkt der
Kondensator 12 durch den Basisstrom des Transistors 5 geladen.Transistor 5 und Transistor 6 bleiben leitend. Ist
der Kondensator 12 voll aufgeladen, kann kein Ladestrom — das ist der Basisstrom des Transistors 5 —
mehr fließen. Der Transistor 5 sperrt und demzufolge auch der Transistor 6. Die Kondensatoren werden über
den Widerstand 13 und die Diode 16 entladen. Der Ausgang 9 hat für die Dauer der Ladung des
Kondensators 12 durchgeschaltet. Hierdurch ergibt sich die Dauer des Ausgangsimpulses.
Die erfindungsgemäße Drucktaste dient zur kontakt- und weglosen Befehlsgabe für Aufzugsteuerung oder
ähnliches. Gegenüber den an sich bekannten kapazitiven Tasten oder Sensortasten ist die Piezotaste
unempfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen wie Feuchtigkeit oder Schmutz. Außerdem ist eine ungewollte
Fehlbetätigung, z. B. Festklemmen einer Taste, ausgeschlossen, da die Piezotaste nur auf Druckänderungen
anspricht In Verbindung mit einem üblichen Steuerungssystem, das im allgemeinen in der Gedächtnisfunktion
eine Schaltverzögerung von ca. 3 ms aufweist, sind somit auch die Fehlschaltungen durch
Störimpulse ausgeschaltet.
Claims (4)
1. Elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale eines piezoelektrischen
Meßgebers, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerschaltung (3,5,6) in Wirkabhängigkeit
von einer verzögert ansprechenden Zeitspeicherschaltung (12) steht
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerschaltung aus einer
Kettenschaltung von mehreren Transistorverstärkerstufen (3, 5, 6) besteht und die verzögert
ansprechende Schaltung durch einen Kondensator (14) und eine Zenerdiode (15) gebildet ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung von Kondensator
(14) und in Ladestromrichtung gepolter Zenerdiode
(15) zwischen positiver Zuleitung und Verbindung
der ersten (3) mit der zweiten Verstärkerstufe (5) liegt und parallel zu diesem Kondensator die
Reihenschaltung von Kondensator (12) und Widerstand (11,13) zur Zeitspeicherbildung geschaltet ist.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Kondensator (14)
weiterhin eine dem Ladestrom entgegengesetzt gepolte Diode (16) parallel liegt.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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JP9213877A JPS5326553A (en) | 1976-08-02 | 1977-07-29 | Circuit for transmitting and amplifying signal from piezooelectric sensor |
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DE19762634696 DE2634696C2 (de) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale eines piezoelektrischen Meßgebers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2634696B1 DE2634696B1 (de) | 1977-10-20 |
DE2634696C2 true DE2634696C2 (de) | 1978-06-01 |
Family
ID=5984519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762634696 Expired DE2634696C2 (de) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Elektrische Schaltung zum Übertragen und Verstärken der Signale eines piezoelektrischen Meßgebers |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5326553A (de) |
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-
1976
- 1976-08-02 DE DE19762634696 patent/DE2634696C2/de not_active Expired
-
1977
- 1977-07-29 JP JP9213877A patent/JPS5326553A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5326553A (en) | 1978-03-11 |
DE2634696B1 (de) | 1977-10-20 |
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