SU1274145A1 - Contactless switch - Google Patents

Contactless switch Download PDF

Info

Publication number
SU1274145A1
SU1274145A1 SU853922827A SU3922827A SU1274145A1 SU 1274145 A1 SU1274145 A1 SU 1274145A1 SU 853922827 A SU853922827 A SU 853922827A SU 3922827 A SU3922827 A SU 3922827A SU 1274145 A1 SU1274145 A1 SU 1274145A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
loop
field
oscillator
effect transistor
windings
Prior art date
Application number
SU853922827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Гончар
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Технической Механики Ан Усср
Priority to SU853922827A priority Critical patent/SU1274145A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1274145A1 publication Critical patent/SU1274145A1/en

Links

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области контрол  и автоматического управлени  и может быть использовано в электронных системах слежени  за положением объекта. Цель изобретени  повьшение надежности устройства за счет повышени устойчивости его работы при изменени х напр жени  питани  и температуры путем обеспечени  гистерезисной характеристики переключени  и стабилизации положени  точек перемещени  и уровней выходнь х -токовых сигналов. Дл  этого в устройство введена цепь глубокой обратной св зи по току дроссел , а в качестве активного элемента автогенератора использован полевой транзистор. Устройство содержит автогенератор 1 магюттоэлектрических колебаний, контурную обмотку 2, обмотку 3 обратной св зи, контурньй конденсатор 4, полевой с транзистор 5, дроссель 6, ферритовый SS сердечник 7, выводы 8 и 9 автогенератора , шину 11 источника питани , шину 12 выходную, 2 ил.The invention relates to the field of control and automatic control and can be used in electronic systems for tracking the position of an object. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by increasing the stability of its operation with changes in the supply voltage and temperature by providing a hysteresis switching characteristic and stabilizing the position of the displacement points and the output current levels. For this, the device has introduced a deep current feedback circuit for the throttle, and a field-effect transistor is used as the active element of the oscillator. The device contains magnetoelectric oscillation oscillator 1, loop winding 2, feedback winding 3, circuit capacitor 4, field-effect transistor 5, choke 6, ferrite SS core 7, power supply terminals 11 and 9, output bus 12, 2 silt

Description

f Изобретение относитс  к контр(5 лю и автоматическому управлению и может быть использовано в электронных системах слежени  за поло7кением объекта. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства за счет повышени  устойчивости его работы при изменени х напр жени  питани  и температуры путем обеспечени  гисте резисной характеристики переключени и стабилизации положени  точек переключени  и уровней выходных токовых сигналов путем использовани  в качестве активного элемента автогенератора полевого транзистора и вве дени  в цепь глубокой отрицательной обратной св зи по току дроссел . На фиг, 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг, 2 вид характеристики переключени  бес контактного переключател . Устройство содержит автогенератор 1 магнитоэлектрических колебаний , состо щий из последовательно соединенных контурной обмотки 2 и обмотки 3 обратной св зи, контурного конденсатора 4, полевого транзис тора 5, дроссел  6, ферритового сер дечника 7, Выводы 8 и 9 автогенератора 1 подключены к обкладкам конденсатора 10 фильтра и соответствен но к шине 11 источника питани  и вы ходной шине 12, Автогенератор 1 выполнен по схеме индуктивной трехточ ки с использованием в качестве акти ного элемента полевого транзистора 5, исток которого через дроссель 6 .подключен к общей точке соединени  обмоток 2 и 3, затвор того же транзистора подключен к общей точке соединени  контурной обмотки 2 и КОНтурного конденсатора 4, а сток - к одному из выводов 8 автогенератора 1 и к шине 11 питани , Второй вывод контурного конденсатора 4 и второй вывод обмотки 3 обратной св зи подключены к второму выводу 9 автогене ратора I и выходной шине 12 выключа тел . На фиг. 2 показана зависимость тока выходной шины 12 в зависимости от положени  (зазора, мм) ферритового сердечника. Объект контрол  находитс  на некотором удалении от торда сердечника 7 и в зависимости от этого рассто ни  вносит в колебательный кон52 тур, образованный контурным конденсатором 4 и обмотками 2 и 3, эквивалентное сопротивление, наличие которого ведет к затуханию электромагнитных колебаний в контуре. Если объект контрол  удален от сердечника 7, то сопротивление, вносимое в контур минимально, добротность контура высока, и возникшие колебани  имеют большую амплитуду. Устройство работает следующим образом. При включении шины 1i источника питани  ток протекает через канал транзистора 5, дроссель 6, обмотку 3 обратной св зи в выходнукЗ шину 12 устройства. Этот ток, протека  по обмотке 3, возбуждает электромагнитные колебани  в параллельном контуре, образованном обмотками 2 и 3 и конденсатором 4, Койебани  в виде напр жени  поступают на затвор транзистора 5 и модулируют ток, протекающий через него и соответственно через дроссель 6, который таким образом осуществл ет глубокую отрицательную обратную св зь по переменному току, котора  повътает входное сопротивление транзистора 5 и уменьшает величину сопротивлени , вносимого входной цепью полевого транзистора в колебательный контур, т,е, увеличива  его добротность. Коэффициент усилени  транзистора 5 определ етс  величиной индуктивности дроссел  6 и не зависит от разброса значений крутизны входной характеристики полевого транзистора 5, При увеличении амплитуды колебаний транзистор 5 переходит в режим работы с пр мым током затвора, В этом режиме происходит вначале резкое увеличение тока и амплитуды колебаний в контуре, а затем при больших токах затвора - уменьшение. Стационарное состо ние автогенератора при наличии колебаний в контуре соответствует включенному состо нию выключател , когда через выходную шину 12 протекает значительный ток. Амплитуда колебаний определ етс  величиной вносимых потерь (вносимое сопротивление) в колебательный контур со стороны объекта контрол . После выхода генератора на стационарный режим работы бесконтактный выключатель готов к работе и нахо- .f The invention relates to control (5th and automatic control and can be used in electronic systems for tracking the position of the object. The aim of the invention is to increase the reliability of the device by increasing the stability of its operation when the supply voltage and temperature are varied by providing a hysteresis switching characteristic and stabilization of switching points and levels of output current signals by using a field-effect transistor as an active element and introducing Fig. 1 is a schematic diagram of the device; Fig. 2 is a view of the switching characteristic of a contactless switch. The device contains an auto-oscillator 1 of magnetoelectric oscillations, consisting of series-connected loop winding 2 and a winding 3 of the reverse connection, loop capacitor 4, field transistor 5, droplets 6, ferrite core 7, Conclusions 8 and 9 of the oscillator 1 are connected to the plates of the filter capacitor 10 and, respectively, to the bus 11 source The power supply and the output bus 12, the self-oscillator 1 is made according to the inductive three-point scheme using the field-effect transistor 5 as the active element, the source of which is connected to the common connection point of the windings 2 and 3 to the common connection point the connection point of the loop coil 2 and the contour capacitor 4, and the drain to one of the pins 8 of the autogenerator 1 and to the supply bus 11, the second output of the loop capacitor 4 and the second output of the feedback winding 3 are connected to the second pin 9 of the autogenerator I output bus 12 by turning off the tel. FIG. Figure 2 shows the dependence of the current of the output bus 12 as a function of the position (gap, mm) of the ferrite core. The control object is located at some distance from the core core 7 and, depending on this distance, introduces into the oscillatory circuit formed by loop capacitor 4 and windings 2 and 3 an equivalent resistance, which leads to attenuation of electromagnetic oscillations in the circuit. If the control object is removed from the core 7, then the resistance introduced into the circuit is minimal, the quality factor of the circuit is high, and the resulting oscillations have a large amplitude. The device works as follows. When the power supply bus 1i is turned on, the current flows through the channel of the transistor 5, the inductor 6, the feedback winding 3 to the output bus 12 of the device. This current, flowing through the winding 3, excites electromagnetic oscillations in a parallel circuit formed by windings 2 and 3 and capacitor 4. performs deep negative feedback on alternating current, which pushes the input resistance of the transistor 5 and reduces the resistance value introduced by the input circuit of the field-effect transistor into an oscillating circuit, t, e, uv its good quality is precious. The gain of transistor 5 is determined by the magnitude of the inductance of droplets 6 and does not depend on the spread of the steepness values of the input characteristic of the field-effect transistor 5. in the circuit, and then at high gate currents - decrease. The stationary state of the oscillator in the presence of oscillations in the circuit corresponds to the on state of the switch, when a considerable current flows through the output bus 12. The amplitude of oscillations is determined by the amount of insertion loss (insertion resistance) into the oscillatory circuit from the object of control. After the generator has reached the stationary mode of operation, the proximity switch is ready for operation and is at its disposal.

33

дитс  во включенном состо нии (высокий уровень выходного сигнала),It is in the on state (high output),

При поднесении объекта контрол  к торцу, ферритового сердечника 7 в объекте навод тс  вихревые токи,, при этом увеличиваетс  вносимое в колебательный контур сопротивление, уменьшаетс  его добротность, что уменьшает амплитуду электромагнитны колебаний.When the control object is brought to the end, the ferrite core 7 in the object is induced by eddy currents, the resistance introduced into the oscillating circuit increases, its Q-factor decreases, which reduces the amplitude of the electromagnetic oscillations.

На фиг, 2 показан вид изменени  выходного сигнала при уменьшении зазора между торцом сердечника 7 и объектом контрол . Включение полевого транзистора с нулевым смещением по посто нному напр жению позвол ет использу  нелинейность входной характеристики полевого транзистора 5 получить гистерезисный характер изменени  выходного сигнала при изменении положени  объекта контрол , Таким образом, по мере приближени  объекта контрол  к сердечнику 7 вносимые потери достигают такой величины , что амплитуда колебаний умень шаетс  настолько, что транзистор выходит из режима пр мых токов затвора , и колебани  срываютс , В выключенном состо нии устройства ток через транзистор и, следовательно, выходной ток малы.Fig. 2 shows the output change when the gap between the end face of the core 7 and the test object is reduced. Switching on the field-effect transistor with zero voltage offset allows using the nonlinearity of the input characteristic of the field-effect transistor 5 to obtain a hysteresis change in the output signal when the position of the control object changes. Thus, as the control object approaches the core 7, the insertion loss reaches such a value that the amplitude of the oscillations decreases so much that the transistor leaves the forward gate current mode, and the oscillations stop, In the off state of the device, the current is h Through the transistor and, therefore, the output current is small.

При удалении объекта от сердечника 7 снова формируютс  услови  воз никновени  автоколебаний. Однако их возникновение начинаетс  не в точке их исчезновени  при внесении объекта , а несколько дальше. Это св зано с низким значением коэффициента усилени  транзистора 5, который в этот момент не находитс  в режиме пр мых токов затвора. Разница условий срыва и возникновени  колебаний в контуре позвол ет сформировать гистерезисньй вид характеристики переключени  устройства. Дальнейшее удаление объекта от сердечника I увеличивает добротность колебательного контура . Энергии, подводимой транзистором 5 в обмотку 3, становитс  доста1454When the object is removed from the core 7, the conditions for self-oscillation again form. However, their occurrence does not begin at the point of their disappearance when the object is introduced, but somewhat further. This is due to the low gain value of the transistor 5, which at this moment is not in the forward gate current mode. The difference in the conditions of breakdown and the occurrence of oscillations in the circuit allows the formation of a hysteresis type of switching characteristic of the device. Further removal of the object from the core I increases the quality factor of the oscillating circuit. The energy supplied by the transistor 5 to the winding 3 becomes sufficient.

точно дл  поддержани  незатухающих Колебаний. Амплитуда незатухающих колебаний начинает лавинообразно ворастать , так как транзистор переходит в режим пр мых токов затвора, и устройство включаетс .Accurately for sustaining undamped oscillations. The amplitude of the continuous oscillations begins to grow like an avalanche, as the transistor switches to the forward gate current mode, and the device turns on.

Стабильность положени  точек включени  и отключени  устройства при колебании питающего напр жение питани  и температуры обеспечиваетс наличием дроссел  в цепи истока полевого транзистора, что создает глубокую отрицательную обратную св зь по току.The stability of the device on and off points when the power supply voltage and temperature fluctuate is ensured by the presence of throttles in the source circuit of the field-effect transistor, which creates deep negative current feedback.

Надежность работы и однозначност определени  положени  объекта в зон дифференциала.хода обеспечиваетс  также за счет гистерезисного характера переключени , что позвол ет использовать устройство в услови х механических вибраций и ускорений.The reliability of operation and unambiguity in determining the position of an object in the zones of a differential travel is also ensured due to the hysteresis nature of the switching, which allows the device to be used in conditions of mechanical vibrations and accelerations.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Бесконтактный выключатель, содержащий параллельно включенные конденсатор фильтра и автогенератор магнитоэлектрических колебаний, выполненный по схеме индуктивной тректочки , состо щий из активного элемента , магнитной системы, содержащей ферритовый сердечник с последовательно включенными обмотками контурной и обратной св зи, и контурного конденсатора, включенного между свободными вывор,ам  обмоток, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введен дроссель, а активный элемент выполнен в виде полевого транзистора, исток которого через указанный дроссель подключен к точке соединени  обмоток магнитной системы, затвор соединен с общим выводом контурной обмотки и контурного конденсатора, а сток  вл етс  одним из выводов автогенератора магнитоэлектрических колебаний.A contactless switch, containing a parallel-connected filter capacitor and an oscillator of magnetoelectric oscillations, made according to the inductive track circuit, consisting of an active element, a magnetic system containing a ferrite core with series-connected loop and feedback windings, and a loop capacitor connected between free turning, Am windings, characterized in that, in order to increase reliability, a choke is inserted into it, and the active element is designed as a field effect transistor A, the source of which is through a specified choke is connected to the connection point of the windings of the magnetic system, the gate is connected to the common output of the loop winding and the loop capacitor, and the drain is one of the leads of the magnetoelectric oscillation oscillator. Фиг. 2FIG. 2
SU853922827A 1985-07-04 1985-07-04 Contactless switch SU1274145A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853922827A SU1274145A1 (en) 1985-07-04 1985-07-04 Contactless switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853922827A SU1274145A1 (en) 1985-07-04 1985-07-04 Contactless switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1274145A1 true SU1274145A1 (en) 1986-11-30

Family

ID=21186935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853922827A SU1274145A1 (en) 1985-07-04 1985-07-04 Contactless switch

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1274145A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 484641, кл. Н 03 К 17/56, 1972. Авторское свидетельство СССР № 828254, кл. Н 01 Н 36/00, 1979.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5012206A (en) Inductive proximity switch
EP0171013B1 (en) Proximity switch
EP0017505A2 (en) Magnetic field detector
SU1274145A1 (en) Contactless switch
Yoshida et al. Quick response field sensor using 200 MHz amorphous MI element FET multivibrator resonance oscillator
SU1458969A1 (en) Contactless switch
US3707686A (en) Non-contact switching device including oscillator controlled by movable magnets
SU1372405A1 (en) Touch-free end switch
US5454463A (en) Electric starting sensor for battery-operated coin acceptors
SU807401A1 (en) Contact-free end-face change-over switch
SU1001143A1 (en) Signal transmitting device
SU1424043A1 (en) Apparatus for transmitting and receiving information from rotating objects
RU2066090C1 (en) Locking generator
DE1302191B (en)
SU1129734A2 (en) Static limit switch
JPS5722504A (en) Gap detector
SU1166194A1 (en) Static limit switch
SU1285315A1 (en) Clearance pickup
SU809425A1 (en) Contact-free on-route switch
SU1308837A1 (en) Contactless bang-bang position transducer
SU1229844A1 (en) Contactless end-face selector switch
SU498153A1 (en) Active control device
SU834831A1 (en) Push-pull generator
SU458771A1 (en) DC sensor
SU1221605A1 (en) Instantaneous current meter