SE439076B - Kopplingsanordning for en beroringsfri strombrytare - Google Patents

Description

7906649-4 É 2 lämpligen till den spänningsstirda'förstärkaren med en likspänningsan- passningsförstärkare, som likaledes anordnas mellan likriktarens utgång och den spänningsstyrda förstärkarens.ingång.

Vid kopplingsanordningen enligt uppfinningen läggs automatiskt omkopplingströskeln närmare tvättställets botten när rörelser detek- teras, exempelvis sådana som utföres av en hand som tvättar sig. Uteblir dessa rörelser läggs av säkerhetsskäl omkopplingströskeln åter närmare mottagaren; anläggningen kan trots detta utlösas på samma sätt som en traditionell anläggning efter överskridande av omkopplingströskeln.

Ett utföringsezempel av uppfinningen förklaras nedan med hjälp av ritningen. Den ena figuren visar blockschemat till en kopplingsanordning enligt uppfinningen.

Såsom framgår av ritningen består kopplingsanordningen väsent- ligen av två grenar. Den ena, som omfattar enheterna 3, R1, R2, 4, S, 6, 7, 8, överensstämmer med undantag av en nedan förklarad skillnad med kända kopplingar. I D Denna första gren börjar vid mottagaren 3, som på icke visat sätt är förbunden med nätdelen 1 och mottar strålning från sändaren 2. Som strålning lämpar sig i synnerhet infrarött ljus, men andra elektromagne- tiska eller alternativt akustiska vågor är också användbara. D Sändaren 2, som också strömmatas av nätdelen 1, strålar i en sek* tor som ska övervakas, exempelvis en sanitetsutrustnings avloppsområde.

Om ett föremål, exempelvis en hand, förs in i denna zon, reflekteras sändarljus till mottagaren 3, varpå en signal uppträder på ledning 9.

Denna signal återspeglar å ena sidan den modulation som påtryckts strål- ningen genom sändaren 2, och å andra sidan beror dess storlek väsent- ligen av avståndet mellan föremål och mottagare.

Den modulerade utsignalen från mottagaren 3 ledes över den av motstånden R1 och R2 bestående spänningsdelaren till en förstärkare 4, vars speciella utförande blir av betydelse först senare. Förstärkarens 4 utsignal likriktas i likriktaren 5 och leds för undvikande av instabili- teter genom fördröjningskretsen 6 och därifrån till omkopplingssteget 7.

Omkopplingssteget 7 slår om magnetventilen eller -ventilerna när till- räckligt hög spänning ligger på ingången till förstärkaren 4.

Vid tvättställsutrustning inställes denna spänning med det som potentiometer utbildade motståndet R2 på sådant sätt, att den från tvättställsbottnen reflekterade och av mottagaren 3 mottagna strål- ningen inte utlöser magnetventilen. Endast ett föremål som ligger närmare mottagaren får leda till att vattnet släppes på.

Av säkerhetsskäl är det önskvärt, att denna starttröskel ligger 5 7906649-4 så långt bort som möjligt från tvättställets botten och så nära mottagar- en som möjligt. Detta har dock den nackdelen, att handen under tvätt- rörelserna oavsiktligt kan lämna känslighetszonen, så att vattenströmmen upphör vid icke önskad tidpunkt.

För att undvika denna verkan har den andra hittills ännu icke beskrivna kopplingsgrenen anordnats. Den slutar vid den redan kända förstärkaren 4, vilken är utbildad som spänningsberoende förstärkare, dvs dess förstärkningstaktor kan påverkas genom en yttre styrspänning.

Grundtanken med den andra kopplingsgrenen är följande. Så länge ett föremål befinner sig i det övervakade området skall förstärkarens känslighet öka och därmed starttröskeln styras långt bort från mottagar- en. Först när rörelserna (händer som tvättas) har upphört förs för- stärkaren 4 tillbaka till normal förstärkningsfaktor, varvid start- tröskeln åter drar sig närmare mottagaren.

För detta ändamål leds den av mottaren 3 på ledningen 9 avgivna signalen till en demodulator 10, som är ingångselement i den andra kopplingsgrenen. På demodulatorns 10 utgång ligger en signal, som är fri från bärfrekvensen, och som utgörs av en likströmssignal om inga rörelser förekommer i den övervakade zonen. Denna likströmssignal bear- betas inte vidare i den andra kopplingsgrenen.

Förekommer rörelser i det övervakade området genom att man tvättar händerna, uppträder på demodulatorns 10 utgång en demodulerad signal med variabel amplitud, alltså en växelspänning. Denna växel- spänning leds över ett som RC-nät utbildat lågpassfilter till en för- stärkare 11, och därifrån till ett annat, företrädesvis som aktiv enhet utbildat lågpassfilter 12. Gränsfrekvensen hos detta lågpassfilter ligger vid ca 10 herz.

Utsignalen från lågpassfiltret 12 likriktas i liknktaren 13 och leds på ledningen 14 till styringången på förstärkaren 4. För att an- passa de båda kopplingsgrenarna till varandra kan ännu en förstärkare 15 vara inkopplad i ledningen 14. Slutligen kan det vara lämpligt att för att undvika instabiliteter lägga en fördröjning 16 i ledningen 14.

Den beskrivna kopplingen fungerar på följande sätt. Om man först antar att inget föremål befinner sig i den övervakade zonen, härrör hela den av mottagaren 3 mottagna strålningen från reflexion från tvätt- ställets botten. Demodulatorns 10 utsignal är konstant, med påföljd att förstärkaren 4 inte påverkas av någon styrspänning utan bibehåller en relativt liten förstärkningsfaktor. Med hjälp av motståndet R2 läggas omkopplingsstegets 2 starttröskel långt från tvättställets botten, i när- heten av mottagaren. Därigenom försäkrar man sig om att tvättanordningen

Claims (7)

79ass49-4 s (4 inte kan självstarta. Ej heller kan ett föremål som av misstag ställs på tvättstaiiets botten leda till att vattnet släppas på. Om nu ett föremål, speciellt en hand som skall tvättas, förs in i den övervakade zonen och där utför rörelser som är vanliga vid tvätt- ning, uppträder på demodulatorns 10 utgång en växelspänning. Denna bearbetas av enheterna 11, 12, 13 och eventuellt 14, 15 till en styr- spänning för den spänningsstyrda förstärkaren 4. Denna styrspänning har till följd att förstärkaren 4 blir känsligare. Detta i sin tur flyttar starttröskeln för omkopplingssteget 2 längre från mottagaren i riktning mot tvättställets botten, Det är därför ingen risk att de händer som tvättar sig, av miss- tag lämnar anordningens känslighetsområde, så att vattenströmmen uteblir vid ett icke önskat tillfälle. P a t e n t k r a vv:

1. Kbpplingsanordning för en beröringsfri strömbrytare, speciellt inom sanitetstekniken, med en sändare (2) som utsänder en modulerad strålning, med en mottagare (3) som omvandlar den mottagna modulerade strålningen till en elektrisk modulerad signal, med en förstärkare (4) och ett omkopplingssteg (7) för den elektriska modulerade signalen, var- vid omkopplingssteget när en omkopplingströskel överskrides påverkar en styrd enhet, exempelvis en magnetventil, k ä n n e t e c k n a d av att en förstärkares (4) känslighet är styrbar, och att en andra kopp- lingsgren (10-15) är anordnad att likaså~bearbeta'den elektriska modu- leradè signalen, varvid den höjer förstärkarens (4) känslighet så länge rörelser detekteras ur signalerna från det av sändaren (2) och mottagaren (3) övervakade området.

2. Kopplingsanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e clk n a d av att förstärkaren (4) är en spänningsstyrd förstärkare.

3. Kopplingsanordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att den andra kopplingsgrenen omfattar en demodulator (10), vars in- gång är förbunden med mottagarens (3) utgång och vars utsignal över en växelspänningsförstärkare (11) och en likriktare (13) åtminstone in- direkt är lagd på den spänningsstyrda förstärkarens (4) styranslutning.

4. Kopplingsanordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att ett passivt lågpassfilter är inkopplat mellan demodulatorns (10) utgång och växelspänningsförstärkarens (11) ingång.

5. Kbpplingsanordning enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d av att ett aktivt lågpassfilter (12) är inkopplat mellan växelspänningsförstärkarens (11) utgång och likriktarens (13) ingång.

6. Kopplingsanordning enligt något av kraven 3 - 5, k ä n n e - 5 7906649-4 t e c k n a d av att en fördröjningskrets (16) är inkopplad mellan líkriktarens (13) utgång och den spänningsstyrda förstärkarens (4) styringång.

7. Kopplingsanordning enligt något av kraven 3 - 6, k ä n n e - t e c k n a d -av att en likspänningsanpassningsförstärkare (15) är inkopplad mellan likriktarens (13) utgång och den spänningsstyrda för- stärkarens ingång. _, .-.w ....-, ___..._-._.._..........>....._.......__...._ ,. ..,,.....- __ _ _ _______,______ _. _ _