RU168301U1 - Оптический извещатель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электронике, в частности, к источникам оптического излучения, использующим преобразователи механических воздействий в электрическую энергию. Оптический извещатель содержит индукционный преобразователь, источник света, резистор, диодный мост, ионистор и мультивибратор. При этом первый вывод индукционного преобразователя соединен с первым входом переменного напряжения диодного моста. Второй вывод индукционного преобразователя соединен со вторым входом переменного напряжения диодного моста. Вывод положительного напряжения ионистора соединен с выходом положительного напряжения диодного моста, с первым выводом питания мультивибратора и с первым выводом резистора. Вывод отрицательного напряжения ионистора соединен с выходом отрицательного напряжения диодного моста и со вторым выводом питания мультивибратора, выход мультивибратора соединен со вторым выводом источника света. Индукционный преобразователь содержит пружины, катушку индуктивности, постоянный магнит. Технический результат – расширение функциональных возможностей. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к информационным системам и преобразователям механических воздействий в оптические сигналы и может найти применение в средствах оповещения о местопребывании и динамике перемещения объектов, в т.ч. для оценки координат пребывания и динамики, вектора направления и скорости перемещения, объектов, носителей вида «светлячков-маячков», в частности пешеходов (в том числе, детей), в условиях ограниченной освещенности пространства их текущего пребывания, что важно для предупреждения детского травматизма на дорогах.

Известен оптический извещатель «Сигнализатор проблесковый велосипедный» (см. патент РФ №142376 МПК G08B N 1/02, от 27.06.2014, бюл. №18, авторов: Финаев В.И. (RU), Скубилин М.Д. (RU), Коберси И.С. (RU), Алмасани Сихам Абдулмалик Мохаммед (RU), патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU), http://www.freepm.ru/Models/142376), содержащий индукционный преобразователь (преобразователь механической энергии в электрическую), который содержит корпус, закрепляемый, например, на вилке колеса велосипеда, пьезоэлектрический элемент с демпфирующими прокладками, установленный на корпусе, эластичный элемент (молотовище) закрепленный одним концом на корпусе, боек, установленный соосно с пьезоэлектрическим элементом и демпфирующими прокладками, на свободном конце эластичного элемента, источник света, соединенный гальванически с пьезоэлектрическим элементом, и установленный на раме велосипеда, а на ободе колеса велосипеда установлен толкатель (зацеп) (один или несколько), периодически механически контактирующий, при вращении колеса, со свободным концом эластичного элемента.

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что в состоянии покоя устройство не подает в окружающую среду световые сигналы, предупреждающие в темноте о наличии велосипеда, тем самым не решает задачу безопасности велосипедиста в темное время суток.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются индукционный преобразователь и источник света.

Причины, препятствующей достижению требуемого технического результата, состоят в особенностях структурной реализации известного устройства, которые не позволяют идентифицировать объект в темноте, если объект находится в состоянии покоя.

Известен оптический извещатель (см. патент RU 2281618, H04R 17/10, бюл. №22, 2002 г., автора Скубилина М.Д. (RU), патентообладатель Скубилин М.Д. (RU), http://www.findpatent.ru/patent/228/2281618.html), содержащий корпус, расположенные в нем пьезоэлектрический элемент, источник света, например светодиод или неоновая лампа, соединенные гальванически между собой, эластичный элемент с двумя состояниями равновесия, одно из которых устойчиво, а другое - неустойчиво, соединенный одним концом жестко с корпусом, боек, установленный на свободном конце эластичного элемента соосно с пьезоэлектрическим элементом и на фиксированном расстоянии от свободного конца эластичного элемента, и толкатель.

Недостатком данного устройства является низкая надежность и незащищенность пьезоэлемента от механических воздействий, а также неспособность в состоянии покоя подавать световые сигналы в окружающую среду.

Признаком аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, является источник света.

Причины, препятствующие достижению требуемого результата, состоят в особенностях схемной реализации известного оптического извещателя и выполняемых им функций, не позволяющих осуществлять эффективное функционирование устройства в незащищенной среде и в состоянии покоя.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по совокупности технических признаков является оптический извещатель (см. патент RU 160935, F21L 4/08, от 10.04.2016 г., авторов: Пушниной А.А. (RU), Пушниной И.В. (RU), Финаева В.И. (RU), патентообладатель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)), содержащий индукционный преобразователь, первый и второй диоды, резистор, конденсатор, аккумулятор, одновибратор и источник света, причем первый вывод индукционного преобразователя соединен с первыми выводами источника света, резистора, конденсатора, входом питания одновибратора и положительной шиной аккумулятора, второй вывод индукционного преобразователя соединен с катодами первого и второго диодов, анод первого диода соединен со вторым выводом источника света и с выходом одновибратора, анод второго диода соединен со вторыми выводами резистора и конденсатора, а также с затвором полевого транзистора, исток которого соединен со входом управления одновибратора, подложка и сток полевого транзистора объединены и соединены с отрицательной шиной аккумулятора.

Недостатком данного устройства является то, что при его работе разряжается аккумулятор, что ограничивает работу оптического извещателя по времени и делает его функционально ненадежным.

Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются индукционный преобразователь, резистор и источник света.

Причины, препятствующие достижению требуемого результата, состоят в особенностях схемной реализации известного оптического извещателя и выполняемых им функций, не позволяющих осуществлять равномерное формирование световых сигналов, а также их постоянное наличие, если аккумулятор находится в разряженном состоянии.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей оптического извещателя.

Технический результат обусловлен тем, что обеспечивается постоянная и равномерная, пульсирующая световая индикация объекта за счет применения мультивибратора и ионистора, заряд которого поддерживается постоянным во время функционирования устройства.

Для достижения технического результата в оптический извещатель, содержащий индукционный преобразователь, источник света и резистор, дополнительно введены ионистор, диодный мост и мультивибратор, причем выводы индукционного преобразователя соединены с входами диодного моста, к выходам положительного и отрицательного напряжения диодного моста подключены ионистор и мультивибратор, первый вывод резистора соединен с первым выводом питания мультивибратора, второй вывод резистора соединен с первым выводом источника света, второй вывод источника света подключен к выходу мультивибратора.

Оптический извещатель является устройством, преобразующим электрическую энергию индукционный преобразователя при движении объекта или энергию ионистора в состоянии покоя объекта в мигающие световые сигналы источника света, тем самым обеспечивая расширение функциональных возможностей известного устройства. Оптический извещатель необходим человеку для обозначения себя или домашнее животное (пасущееся стадо, кошка, собака и т.д.) в темное время суток.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена структурная схема оптического извещателя. На фиг. 2 приведена схема конструкции индукционного преобразователя. На фиг. 3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу оптического извещателя.

Структурная схема оптического извещателя (см. фиг. 1) содержит: 1 - первый вывод индукционного преобразователя 2; 2 - индукционный преобразователь; 3 - диодный мост; 4 - второй вывод индукционного преобразователя 2; 5 - ионистор; 6 - мультивибратор; 7 - резистор; 8 - источник света (например, светодиод).

Конструкция индукционного преобразователя содержит (см. фиг. 2): 1 - первый вывод индукционного преобразователя 2; 4 - второй вывод индукционного преобразователя 2; 9 - первую пружину; 10 - корпус; 11 - вторую пружину; 12 - постоянный магнит; 13 - катушку индуктивности.

Элементы оптического извещателя взаимосвязаны следующим образом.

Первый вывод 1 индукционного преобразователя 2 соединен с первым входом переменного напряжения диодного моста 3, второй вывод 4 индукционного преобразователя 2 соединен со вторым входом переменного напряжения диодного моста 3, вывод положительного напряжения ионистора 5 соединен с выходом положительного напряжения диодного моста 3, с первым выводом питания мультивибратора бис первым выводом резистора 7, вывод отрицательного напряжения ионистора 5 соединен с выходом отрицательного напряжения диодного моста 3 и со вторым выводом питания мультивибратора 6, выход мультивибратора 6 соединен со вторым выводом источника света 8, первый вывод которого соединен со вторым выводом резистора 7.

В корпусе 10 индукционного преобразователя 2 подвижно по легкоходовой посадке за счет первой 9 и второй 11 пружин в осевом направлении подпружиненно размещен постоянный магнит 12, а на корпусе размещена катушка индуктивности 13, соединенная гальванически с первым 1 и вторым выводами 4 индукционного преобразователя 2.

Оптический извещатель работает следующим образом.

Функционирование оптического извещателя начинается после его закрепления на объекте-носителе. При передвижении объекта-носителя постоянный магнит 12, находящийся в индукционном преобразователе 2 при ускорениях в осевом направлении совершает поступательно-возвратные периодические колебания, в результате чего изменяется пространственное расположение его магнитных силовых линий, которые пересекая обмотку катушки индуктивности 13 индукционного преобразователя 2, наводят в ней электродвижущую силу.

От импульсов (см. фиг. 3), которые создает индукционный преобразователь 2, происходит заряд ионистора 5 через диодный мост 3. Диодный мост 3 необходим для того, чтобы выравнивать выходное напряжение индукционного преобразователя 2. Источник света 8 излучает мигающий свет, информируя окружающую среду о передвигающемся объекте-носителе. Мигающий свет источника света 8 имеет постоянную частоту, задаваемую мультивибратом 6.

Так как ионистор 5 представляет собой энергонакопительный конденсатор (см. http://www.powerinfo.ru/supercapacitor.php), заряд в котором накапливается на границе раздела двух сред - электрода и электролита, то энергия в ионисторе содержится в виде статического заряда. Накопление совершается, если к его обкладкам будет приложена разность потенциалов от диодного моста 3 (постоянное напряжение). Таким образом, на вход управления мультивибратора 6 подается потенциал ионистора 5 и в состоянии покоя источник света 8 продолжает посылать в окружающую среду мигающие световые сигналы.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого оптического извещателя по отношению к известному устройству (см. патент RU 160935, F21L 4/08, от 10.04.2016 г., авторов: Пушниной А.А. (RU), Пушниной И.В. (RU), Финаева В.И. (RU), патентообладатель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU), http://www.findpatent.ru) оценивается по результатам эффективного оповещения о местоположении объекта в темноте, как при движении объекта, так и в состоянии его покоя на всем временном отрезке.

Оптический извещатель может быть реализован с применением процессоров и элементной базы любых отечественных или зарубежных производителей.

Claims (1)

1. Оптический извещатель, содержащий индукционный преобразователь, источник света и резистор, причем второй вывод резистора соединен с первым выводом источника света, отличающийся тем, что в него дополнительно введены диодный мост, ионистор, мультивибратор, причем первый вывод индукционного преобразователя соединен с первым входом переменного напряжения диодного моста, второй вывод индукционного преобразователя соединен со вторым входом переменного напряжения диодного моста, вывод положительного напряжения ионистора соединен с выходом положительного напряжения диодного моста, с первым выводом питания мультивибратора и с первым выводом резистора, вывод отрицательного напряжения ионистора соединен с выходом отрицательного напряжения диодного моста и со вторым выводом питания мультивибратора, выход мультивибратора соединен со вторым выводом источника света.

Images