Przedmiotem wynalazku jest czujnik elektroni¬ czny do wykrywania zmi?.n pojemnosci i rezystancji lub indukcyjnosci pomiedzy sondami pomiarowymi a przedmiotami otoczenia, przeznaczony zwlaszcza do pomiaru stanu napelnienia zbiorników dla cieczy i cial sypkich.W dotychczas stosowanym urzadzeniu do pomia¬ ru stanu napelnienia zbiorników (znanym z pols¬ kiego opisu patentowego nr 59 196) zastosowano ge¬ nerator przebiegów sinusoidalnych, mostek pomia¬ rowy, elektrode — sonde, wzmacniacz tranzysto¬ rowy, prostownik i wzmacniacz pradu stalego z przekaznikiem.Elektroda — sonda zbiornika jest polaczona z po¬ czatkiem uzwojenia wtórnego transformatora, któ¬ rego uzwojenie pierwotne jest zasilane z genera¬ tora przebiegów sinusoidalnych.Koniec drugiego uzwojenia wtórnego transfor¬ matora jest polaczony poprzez regulowana pojem¬ nosc porównawcza do masy, zas koniec pierwszego wraz z poczatkiem drugiego uzwojenia wtórnego transformatora poprzez potencjometr do masy. Su¬ wak potencjometru wraz z przewodem masy jest polaczony poprzez wzmacniacz pradu stalego z prze¬ kaznikiem.W innym ukladzie (znanym z polskiego opisu pa¬ tentowego nr 64573) umieszcza sie w petli sprze¬ zenia zwrotnego — oscylator mostka, którego nie- zrównowazenie wywolane zmiana pojemnosci czuj¬ nika, powoduje zmiane czestotliwosci/oscylatora. 10 15 15 25 30 Wada dotychczas stosowanych czujników jest brak stabilnosci dzialania, brak reakcji na zmiany w po¬ jemnosci, które zachodza bardzo powoli, niedziala- nie czujników przy napelnianiu zbiorników bardzo suchymi pylami, lamanie sond przy pomiarach dol¬ nych, oraz utrudniona regulacja i wymiana elemen¬ tów zuzytych. Poza tym brak jest czujników uni¬ wersalnych, zwlaszcza odpornych na temperature i wilgotnosc oraz na zmiane napiecia.Czujnik elektroniczny wedlug wynalazku posia¬ da sonde—elektrode, która stanowi czujnik pojem- nosciowo-rezystancyjny wlaczony do wspólnego punktu kondensatora i rezystora oraz stanowi po¬ laczenie szeregowe w galezi mostka umieszczonego pomiedzy jednym koncem cewki nawinietej na fer¬ romagnetyczny rdzen transformatora a masa.Regulowana pojemnosc wyrównawcza wraz z rów¬ nolegle wlaczonym rezystorem i kondensatorem, stanowi druga galaz mostka umieszczonego pomie¬ dzy drugim koncem cewki a masa, natomiast dwa kondensatory — jednym koncem podlaczone sa do dwu róznych zacisków poprzedniej cewki, a drugim koncem do wspólnego punktu, który poprzez rezy¬ stor jest polaczony z masa, przy czym punkt wspól¬ ny jest polaczony poprzez kondensator z wejsciem na oscylator, zas wyjscie oscylatora stanowi naste¬ pna, trzecia cewka nawinieta na ferromagnetyczny rdzen transformatora, na który to nawinieta jest równiez cewka stanowiaca wejscie do wzmacniacza, którego wyjscie wysterowywuje przekaznik. Sonda 112 4533 112 453 4 czujnika elektronicznego indukcyjnego jest równo¬ czesnie rdzeniem transformatora.Zaleta czujnika elektronicznego wedlug wynala¬ zku jest jego uniwersalnosc polegajaca na tym, ze reaguje on na zmiane pojemnosci, rezystancji lub indukcyjnosci sondy pomiarowej wzgledem blis¬ kiego otoczenia, lub dowolnej kombinacji tych dwóch lub trzech wymienionych wielkosci fizycz¬ nych.Czulosc czujnika jest stosunkowo wysoka i wy¬ nosi kilka pikofaradów i kilka setek kiloomów.Reaguje on na przedmioty ferromagnetyczne z od¬ leglosci kilku centymetrów. Poziom zadzialania mo¬ ze byc dowolnie ustawiony przy pomocy wbudowa¬ nego kondensatora obrotowego. Czujnik jest nie¬ czuly na zmiane napiecia oraz na zmiane tempe¬ ratury i wilgotnosci.Wynalazek jest objasniony na przykladzie wyko¬ nania przedstawionym na rysunku, który jest sche¬ matem ideowym czujnika elektronicznego.Czujnik elektroniczny pojemnosciowo-rezystan- cyjny posiada sonde—elektrode Sj wlaczona do wspólnego punktu pomiedzy rezystorem Ri i kon¬ densatorem Ci, które stanowia polaczenie szerego¬ we w galezi mostka, umieszczonego pomiedzy jed¬ nym koncem cewki Li nawinietej na ferromagne¬ tyczny rdzen transformatora a masa M.Regulowana pojemnosc wyrównawcza C z wlaczo¬ nym równolegle kondensatorem C2 i rezystorem Ra, stanowi druga galaz mostka umieszczonego pomie¬ dzy drugim koncem cewki Li a masa M.Kondensatory C8 i C4 polaczone sa jednym kon¬ cem do dwu róznych zacisków cewki Li, a drugim koncem do wspólnego punktu, który poprzez re¬ zystor R8 jest polaczony z masa M i poprzez kon¬ densator C5 z wejsciem na oscylator O.Wyjscie oscylatora O stanowi cewka L2 nawi¬ nieta na rdzen ferromagnetyczny transformatora T, na który nawinieta jest równiez cewka L8 stano¬ wiaca wejscie do wzmacniacza W, którego wyjscie wysterowywuje przekaznik P.Przekaznik P swoim zestykiem Z zamyka obwód lampki Z. Sonda S2 czujnika elektronicznego in¬ dukcyjnego jest równoczesnie rdzeniem transfor¬ matora T, na którym nawiniete sa cewki Li, L2 i L8.Dzialanie czujnika elektronicznego wedlug wy¬ nalazku jest nastepujace: Oscylator O, który jest jednoczesnie generatorem przebiegów sinusoidalnych, zasila poprzez uzwoje¬ nie wyjsciowe cewki L<2 rdzen ferromagnetyczny transformatora T, na którym nawiniete jest uzwo¬ jenie cewki L8 wzmacniacza W i uzwojenie cewki Li, wchodzace w uklad mostka pomiarowego. W je¬ dnej galezi mostka znajduje sie regulowana po¬ jemnosc wyrównawcza C, a w drugiej galezi sonda —elektroda Si, posiadajaca tak dobrana czestotli¬ wosc drgan, a te indukcyjnosc i regulowana pojem¬ nosc wyrównawcza C, ze w obwodzie mostka na¬ stepuje rezonans, który poprzez kondensatory C$, C4 i C5 jest podawany na wejscie oscylatora O, przez 5 co zwieksza przy sprzezeniu dodatnim amplitude drgan oscylatora O i indukuje wyzsze napiecie w cewce L8, które zostaje wyprostowane i wzmoc¬ nione we wzmacniaczu W sterujacym przekaznikiem P.Próg zadzialania czujnika elektronicznego jest re¬ gulowany pojemnoscia wyrównawcza C i zalezny jest od rodzaju i typu sondy — elektrody Si oraz miejsca, w którym jest ona zbudowana. Nastawie¬ nie czujnika w miejsce jego zabudowy uzaleznio¬ ne jest od nastawienia kondensatora o regulowanej pojemnosci wyrównawczej C.Zadzialanie czujnika sygnalizowane jest zapale¬ niem sie lampki 2. Czujnik elektroniczny induk¬ cyjny przy zblizeniu sondy S2, która jest ferroma¬ gnetyczny rdzen transformatora, powoduje zwiek¬ szenie indukcyjnosci i zadzialania przekaznika P.Zamiana galezi w mostku powoduje odwrotne dzialanie czujnika elektronicznego.W tym przypadku gasnie lampka 2, gdy zwiek¬ sza sie pojemnosc pomiedzy sonda — elektroda Si a otoczeniem.Zastrzezenie patentowe Czujnik elektroniczny pojemnosciowo-rezystan- cyjny skladajacy sie z oscylatora, sondy, mostka pomiarowego, wzmacniacza i przekaznika, znamien¬ ny tym, ze sonda—elektroda (Si) stanowi czujnik pojemnosciowo-rezystancyjny wlaczony do wspól¬ nego punktu kondensatora (Cx) i rezystora (Ri) i po¬ laczony szeregowo w galezi mostka umieszczonego pomiedzy jednym koncem cewki (Li) nawinietej na ferromagnetyczny rdzen transformatora (T), a ma¬ sa (M), przy czym regulowana pojemnosc wyrów¬ nawcza (C) wraz z równolegle wlaczonym rezysto¬ rem (R2) i kondensatorem (C2) stanowi druga galaz mostka umieszczonego pomiedzy drugim koncem cewki (Li) a masa (M), natomiast dwa inne kon¬ densatory (C8 i C4) — jednym koncem podlaczone sa do dwu róznych zacisków cewki (Li), a drugim koncem do wspólnego punktu, który poprzez rezy¬ stor (R8) jest polaczony z masa (M), zas punkt wspól¬ ny jest polaczony poprzez kondensator (C5) z wej¬ sciem na oscylator (O), a wyjscie oscylatora (O) sta¬ nowi nastepna cewka (LJ nawinieta na ferromagne¬ tyczny rdzen transformatora (T), na który to na¬ winieta jest równiez trzecia cewka (L8) stanowiaca wejscie do wzmacniacza (W), którego wyjscie wyste¬ rowywuje przekaznik (P), przy czym sonda (S2) w rozwiazaniu jako czujnik elektroniczny indukcyjny jest równoczesnie rdzeniem transformatora (T). 15 20 25 30 35 40 45 50112 453 crzjp PL