SE469048B - Rubbningssensor - Google Patents

Description

469 048 10 15 20 25 30 35 REDOGÜRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstad- komma en rubbningssensor av inledningsvis angett slag, som ger indikation på rubbning av sensorn endast efter ett fler- tal kontaktslutningar, varigenom naturliga lutningsförän- dringar, t ex sättningar i marken, ej ger rubbningsindika- tion.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en rubbningssensor av inledningsvis angett slag, som kan särskilja mellan olika snabba förlopp hos kontaktväx- lingarna, och som förhindrar indikation på rubbning av sen- sorn, om rubbningen härrör från snabba kontaktväxlingar till följd av en explosion i sensorns närhet.

Dessa båda ändamål ernås genom att rubbningssensorn enligt föreliggande uppfinning har erhållit de patentkrav 1 angiv- na kännetecknen.

Ytterligare vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av övriga patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer närmare att beskrivas nedan under hän- visning till bifogad ritning, som visar en föredragen ut- föringsform av uppfinningen.

Fig. 1 visar schematiskt ett sensorhuvud, sett uppifrån, in- gående i en rubbningssensor enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2 visar ett elektriskt kopplingsschema över en i rubb- ningssensorn enligt föreliggande uppfinning ingående elek- tronisk krets. .fu-x 10 15 20 25 30 35 469 048 FÜREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Fig. 1 visar en rubbningssensor 1 för avkänning av rubb- ning av en ej visad, nergrävd, sprängladdad landminal Sen- sorn 1 består av ett cylindriskt hus (eller kåpa) 2 med ett lättrörligt kontaktorgan i form av en metallisk kula 3.

Kulan 3 vilar på en yta 4 i huset 2, omgiven av i ring och på inbördes lika avstånd från varandra, fast anordnade kon- taktpunkter i form av kontaktstift (tolv stycken i det vi- sade utförandet), betecknade med I (tre stycken), II (sex stycken) resp. III (tre stycken), samtliga isolerade från bottenytan 4 i huset 2.

Kulan 3 har förmåga att snabbt röra sig längs ytan 4, om minan (och därmed huset 2) utsätts för en stöt eller rubb- ning. Kulan 3 kan alternativt utgöras av en kvicksilver- droppe.

De tolv kontaktstiften I-III är enligt ett förutbestämt mönster anslutna till en kontaktklämma a, b resp. c. Kon- taktklämman a, till vilken stiften II är anslutna, tjänar såsom ingångsklämma i en till sensorn 2 hörande elektronisk krets 5, som visas i fig. 2. Kontaktklämman b, till vil- ken stiften I är anslutna, är ansluten till en matnings- spänning +U1 volt. Kontaktklämman c, till vilken stiften II är anslutna, är ansluten till jord, men kan alternativt ha en förutbestämd annan potential.

Kulan 3 i fig. 1 har förmåga att, till följd av en inträf- slumpvis röra sig i över kontakt med två av kontakt- stiften, nämligen antingen med ett stift I och ett stift II, eller med ett stift II och ett stift III. Kontakt- stiften är så placerade att kulan 3 aldrig kan göra samti- dig kontakt med ett stift I och III, hade inneburit att matningsspänningen skulle kortslutas fad rubbning av sensorhuset 2, ytan 4 i huset 2 till samtidig eftersom detta annars 469 048 10 15 20 25 30 35 mot jord.

Kulan 3 får därigenom samma funktion som en omkopplare, och har därför i fig. 2 visats såsom en kontakt 3'. Kontakten 3' kan intaga två olika lägen, nämligen ett läge, där den gör kontakt med klämman b, dvs ansluter matningsspänningen U1 till ingångsklämman a i kretsen 5, och ett annat läge, där den gör kontakt med klämman c, dvs ansluter kretsens in- gångsklämma a till jord. Dessa båda lägen motsvarar kulans 3 kontakt med stift I och II resp. med stift II och III.

Den elektroniska kretsen 5 innehåller mellan klämmorna a och c dels en seriekoppling av en kondensator C1, en i sin spärriktning (relativt matningsspänningen U1) ansluten diod D1 och ett motstånd R1, dels en parallellkoppling av en kondensator C2 och ett motstånd H2. Dessa båda kopp- lingar är åtskilda från varandra av en i sin ledriktning (relativt matningsspänningen) kopplad diod D2.

Spänningen Ud över motståndet R2, dvs vid anslutningskläm- man d i fig. 2, matas till en komparator 6, där spänningen Ud jämförs med en förutbestämd referensspänning Uref. Dm spänningen Ud är större eller lika med Uref, erhålles en utsignal på komparatorns utklämma e, innebärande en indi- kation på rubbning av minan.

Funktionen hos den elektroniska kretsen 5 skall nu närmare beskrivas. För att öka förståelsen hos kretsens funktion antages att följande exemplifierande värden gäller: U1= 10 volt, C1=10nF, C2=90nF, R2=1M0hm.

Om 01 från början är urladdad, får man en spänningstopp i punkt Cl/Dl/D2, när slutning av kontakten 3' sker mot U1.

Eftersom kapacitansen hos C1 är 9 gånger större än kapa- citansen hos C2, fördelas U1 med 9,0 volt över C1 och 1,0 volt över C2, under förutsättning att spänningsfallet över 10 15 20 25 30 35 469 048 dioden D2 är försumbart. För att på nytt få en laddnings- ström genom C1 vid en ny slutning mot U1, måste C1 först ha laddats ur, vilket sker genom slutning mot jord, dvs mot klämman c. Om sådan urladdning av C1 har skett, medan C2 i allt väsentligt bibehållit sin laddning p g a sin höga tids- konstant RÉCZ, kommer vid nästa slutning mot U1 en spänning om 9,0 volt att fördelas mellan C1 och C2, innebärande att spänningen över C2 stiger från 1,0 till 1,9 volt. En ytter- ligare urladdning av C1, följd av en slutning mot U1 ger ett ytterligare laddningstillskott till C2 med 0,81 volt, osv. Spänningen Ud över C2 stiger därför successivt till en nivå som är lika med eller större än referensspänningen Uref, varvid komparatorn 6 ger ovannämnda utsignal på klämman e.

Om C1 ej är fullt urladdad, blir spänningstoppen i punkten C1/D1/D2 liten. Hur snabbt urladdning av C1 sker vid slut- ning av kontakten 3' mot jord bestäms av resistansen i motståndet R1.

Vid snabba kontaktväxlingar hos kulan 3 (stötar härrörande från en explosion i minans närhet), blir amplituden hos spänningstoppen låg, och laddningstillskottet i C2 litet.

Vid långsamma kontaktväxlingar (lutning och förflyttning av minan), blir spänningstoppen hög och laddningstillskottet i C2 större.

Det inses att tidskonstanten R2C2 måste vara så stor att den urladdning som sker mellan spänningstopparna, ej är större än respektive laddningstillskott.

Genom lämplig dimensionering av de olika kretskomponenterna kan sensorns känslighet lätt varieras från fall till fall.

Claims (3)

Ö\ \0 10 15 20 25 30 35 $> P a t ein t khr a v

1. Rubbningssensor för avkänning av rubbning av sensorn från ett förutbestämt viloläge, innefattande ett hus (2) och ett i huset lättrörligt, metalliskt kontaktorgan (3) med förmåga att vid minsta rubbning av sensorhuset slumpvis röra sig i huset till samtidig kontakt med två av ett fler- tal i huset fast anordnade elektriska kontaktpunkter (I- III) och därvid såsom en omkopplare (3') sluta en elektrisk kontakt mellan de båda kontaktpunkterna, vilken kontakt- slutning utgör en indikation på en rubbning av sensorn, k ä n n e t e c k n a d av att, i syfte att åstadkomma rubbningsindikationen endast till följd av ett flertal dy- lika kontaktslutningar, kontaktpunkterna (I-III) är så an- slutna till en i sensorn ingående elektronisk krets (5) att varje nämnd kontaktslutning slumpvis antingen ansluter en matningsspänning (U1) till kretsen eller bortkopplar mat- ningsspänningen från kretsen, varvid kretsen innehåller en kondensator (C2), som är dimensionerad att vid varje nämnd anslutning av matningsspänningen erhålla ett laddningstill- skott, men att vid varje nämnd bortkoppling av matnings- spänningen inte nämnvärt urladdas, varigenom spänningen (Ud) över kondensatorn (C2) efter ett visst antal anslut- ningar av matningsspänningen stegvis har nått upp till en förutbestämd nivå (Uref) motsvarande nämnda flertal kon- taktslutningar, samt varvid nämnda kondensator (C2) är seriekopplad med en andra kondensator (C1), som ingår i en RC-krets (R1, Cl), vilken är så dimensionerad att den andra kondensatorn (C1) ej hinner att nämnvärt urladdas vid så- dana snabba kontaktslutningar av det rörliga kontaktorga- net, som uppstår vid rubbning av sensorn till följd av en explosion i sensorns närhet, vilken uteblivna urladdning av den andra kondensatorn (C1) medför att en efterföljande anslutning av matningsspänningen (U1) över kretsen för- hindrar laddningsström att flyta i nämnvärd grad genom de båda kondensatorerna och därmed i allt väsentligt förhin- drar laddningstillskott till denförsta kondensatorn (C2). va 10 469 048

2. Sensor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att sensorhuset (2) är stelt förbundet med en i marken ner~ grävd, sprängladdad mina.

3. Sensor enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av en spänningskomparator (6) för avkänning av spänningen (Ud) över den första kondensatorn (Ci) och jämförelse med en referensspänníng (Uref) motsvarande nämnda förutbestämda nivå.