SU1644193A1

SU1644193A1 - Signalling device

Info

Publication number: SU1644193A1
Application number: SU884482057A
Authority: SU
Inventors: Сергей Семенович Сарычев
Original assignee: С.С.Сарычев
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1991-04-23

Abstract

Изобретение относитс к технике индикации наличи напр жени на электрооборудовании , а именно к устройствам, обеспечивающим сигнализацию о приближении к токоведущим част м электроустановок .-Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и надежности устройства, и расширение области его применени за счет увеличени диапазона контролируемых напр жений Дл этого в Г устройство, содержащее генератор импульсов , который выполнен из трех резисторов, конденсатора и шины нулевого потенциала, пороговый элемент, который выполнен из трех резисторов и шины нулевого потенциала , источник питани , датчик эпектоомаг- нитного пол и акустический излучатель, введены масштабный усилитель, блок формировани плавающей уставки, формирователь импульсов и усилитель мощности, в пороговый элемент введены диодный мост два резистора и операционный усилитель, а в генератор импульсов введены диод элемент Й-НЕ и элемент НЕ Устройство обеспечивает на рассто нии, большем минимально допустимого формирование прерывистого звукового сигнала и непрерывного - при минимально допустимом рассто нии . В устройстве также предусмотрена как проверка его работоспособности, так и состо ни источника питани . 1 илThe invention relates to a technique for indicating the presence of voltage on electrical equipment, namely, devices that provide an indication of the approach to live parts of electrical installations. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reliability of the device, and to expand its range of application by increasing the range of monitored voltages This G device, containing a pulse generator, which is made of three resistors, a capacitor and a zero-potential bus, the threshold element, which is N of three resistors and a zero potential bus, a power source, an electromagnetic field sensor and an acoustic emitter, a large-scale amplifier, a floating setpoint generator, a pulse driver and a power amplifier are entered, a diode bridge has two resistors and an operational amplifier, and the pulse generator is inserted into the diode element N-NOT and the element NOT The device provides for a distance greater than the minimum allowable formation of a discontinuous sound signal and continuous - with a minimum of stable distance. The device also provides for a check of its operability and the state of the power source. 1 silt

Description

Изобретение относитс к технике индикации наличи напр жени на электрооборудовании , а именно к устройствам, обеспечивающим сигнализацию о приближении к токоведущим част м электроустановок .The invention relates to a technique for indicating the presence of voltage on electrical equipment, in particular, to devices providing an alarm about approaching to live parts of electrical installations.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и надежности и расширение области применени устройства за счет увеличени диапазона контролируемых напр жений.The aim of the invention is to increase sensitivity and reliability and to expand the field of application of the device by increasing the range of monitored voltages.

На чертежа представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит датчик 1 электромагнитного пол , масштабный усилитель 2, пороговый элемент 3, формирователь 4 импульсов , блок 5 формировани плавающейThe device comprises an electromagnetic field sensor 1, a scale amplifier 2, a threshold element 3, a pulse shaper 4, a floating unit 5

уставки, генератор 6 импульсов, усилитель 7 мощности и акустический излучатель 8.settings, a generator of 6 pulses, a power amplifier 7 and an acoustic emitter 8.

Масштабный усилитель 2 выполнен из резисторов 9-12, операционного усилител 13 и контакта 14 кнопкиScale amplifier 2 is made of resistors 9-12, operational amplifier 13 and pin 14 of the button

Пороговый элемент 3 выполнен из диодного моста 15, резисторов 16-19 и операционного усилител 20.The threshold element 3 is made of a diode bridge 15, resistors 16-19 and operational amplifier 20.

Формирователь 4 импупьсов выполнен из диодного моста 21, резисторов 22-24 и операционного усилител 25Shaper 4 imputs made of a diode bridge 21, resistors 22-24 and operational amplifier 25

блок 5 формировани плавающей уставки выполнен из резистора 26, конденсатора 27, резисторов 28 и 29, контакта 30 кнопки, резистора 31, выходов 32.1 и 32 2, резисторов 33-36, диода 37 и операционных усилителей 38 и 39.The floating setpoint unit 5 is made of a resistor 26, a capacitor 27, resistors 28 and 29, a button contact 30, a resistor 31, outputs 32.1 and 32 2, resistors 33-36, a diode 37, and operational amplifiers 38 and 39.

Генератор б импульсов выполнен из диода 40, резисторов 41 и 42, конденсатора 43, резистора 44, элемента И-НЕ 45 и элемента НЕ 46.The pulse generator b is made of a diode 40, resistors 41 and 42, a capacitor 43, a resistor 44, an AND-HE element 45 and a HE element 46.

Усилитель 7 выполнен из резисторов 47 и 48 и транзистора 49.The amplifier 7 is made of resistors 47 and 48 and the transistor 49.

Устройство также содержит источник 50 питани и шину 51 нулевого потенциала. Контакты 14 и 30 вл ютс контактами одной кнопки.The device also contains a power source 50 and a zero potential bus 51. Pins 14 and 30 are single button pins.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отсутствии вблизи от устройства конструкций, наход щихс под напр жением , на входе масштабного усилител 2 сигнал , поступающий от датчика 1 электромагнитного пол , близок к нулю. Ток, поступающий с выхода операционного усилител 13 на вход порогового элемента 3, меньше, чем ток смещени , протекающий через диоды диодного моста 15, что приводит к по влению на выходе порогового элемента 3 напр жени , близкого к нулю. Напр жение на выходе операционного усилител 13 в зтог/1 режиме имеет отрицательную пол рность, что соответствует поступлению на вход элемента 1/1-НЕ 45 логического нул . При этом на выходе элемента НЕ 46 имеетс низкий уровень, транзистор 49 закрыт и звуковой сигнал отсутствует .In the absence of close to the device structures under voltage, at the input of the large-scale amplifier 2, the signal from the electromagnetic field sensor 1 is close to zero. The current supplied from the output of the operational amplifier 13 to the input of the threshold element 3 is less than the bias current flowing through the diodes of the diode bridge 15, which leads to the appearance at the output of the threshold element 3 of a voltage close to zero. The voltage at the output of the operational amplifier 13 in the ZTOG / 1 mode has a negative polarity, which corresponds to the input to the input of the element 1/1-HE 45 logical zero. In this case, the output element HE 46 has a low level, the transistor 49 is closed and there is no sound signal.

Если устройство находитс вблизи от токоведущих частей, то отдатчика 1 на вход масштабного усилител 2 поступает сигнал, пропорциональный напр женности электромагнитного пол в месте нахождени датчика 1. В случае нахождени устройства на рассто нии больше минимально допустимого выходном ток масштабного усилител 2 превышает ток смещени порогового элемента 3 с зоной нечувствительности, задаваемой с помощью резисторов 17м 18, что привадит к по влению на выходе последнего пр моугольных импульсов разной пол рности и длительности. Различна длительность импульсов определ етс разной чувствительностью порогового элемента 3 к положительному и отрицательному входным сигналам (за счет различных значений сопротивлений резисторов 17 и 18). Это позвол ет реализовать зависимость высоты тона звукового сигнала от рассто ни до оборудовани , наход щегос под напр жением . Полученные на выходе порогового элемента 3 разнопол рные импульсы, длительность которых пропорциональна кратности выходного сигнала масштабного усилител 2 относительно уставки, поступают на вход формировател 4 импульсов.If the device is close to the live parts, then the sender 1 to the input of the scale amplifier 2 receives a signal proportional to the intensity of the electromagnetic field at the location of the sensor 1. If the device is at a distance greater than the minimum allowable output current of the scale amplifier 2 exceeds the bias current 3 with a dead zone defined by resistors 17m 18, which will cause the appearance of the last rectangular pulses of different polarity and duration at the output of the last. The different pulse durations are determined by the different sensitivity of the threshold element 3 to the positive and negative input signals (due to the different values of the resistances of the resistors 17 and 18). This makes it possible to realize the dependence of the pitch of the sound signal on the distance to the equipment that is under voltage. The opposite-polarity pulses obtained at the output of the threshold element 3, the duration of which is proportional to the multiplicity of the output signal of the scale amplifier 2 relative to the setpoint, are fed to the input of the former of 4 pulses.

Последний осуществл ет преобразование этих импульсов в серию однопол рных ипульсов, которые вл ютс управл ющими дл генератора 6 импульсов. На выходе последнего по вл ютс пачки высокочастотных колебаний, дл которых выходные импульсы формировател 4 импульсов вл ютс огибающей. Эти высокочастотные импульсы управл ют работой усилител 7.The latter converts these pulses into a series of unipolar pulses, which are controlling for the pulse generator 6. At the output of the latter, bundles of high-frequency oscillations appear, for which the output pulses of the driver 4 of the pulses are an envelope. These high frequency pulses control the operation of amplifier 7.

0 Высота звука акустического излучател 8 зависит от длительности огибающих импульсов . Одновременно на выходе операционного усилител 38 формируетс посто нный сигнал, пропорциональный вы5 ходному сигналу масштабного усилител 2, т.е. напр женности электромагнитного пол в месте нахождени устройства. Этот сигнал , а также равный ему по величине и противоположный по знаку на выходе опе0 рационного усилител 39 через резисторы 31 и 36 подаютс на соответствующие входы диодного моста 15, осуществл тем самым автоматическую регулировку чувствительности устройства. За счет наличи конден5 сатора 27 в обратной св зи операционного усилител 38 эти сигналы нарастают с экспоненциальной зависимостью и через некоторое врем достигают значени , при котором пороговый элемент 3 возвращаетс 0 The pitch of the acoustic emitter 8 depends on the duration of the envelope pulses. At the same time, a constant signal is generated at the output of the operational amplifier 38, which is proportional to the output signal of the scale amplifier 2, i.e. the intensity of the electromagnetic field at the location of the device. This signal, as well as being equal in magnitude and opposite in sign at the output of the operational amplifier 39, is fed through resistors 31 and 36 to the corresponding inputs of the diode bridge 15, thereby automatically adjusting the sensitivity of the device. Due to the presence of a capacitor 27 in feedback of the operational amplifier 38, these signals increase with an exponential dependence and after some time reach the value at which the threshold element 3 returns

0 в исходное состо ние. Это приводит к исчезновению импульсов на выходе формировател 4 импульсов и прекращению работы генератора 6 импульсов. При приближении к оборудованию и увеличении напр женно5 сти пол устройство снова формирует звуковой сигнал, как указано, так как возрастает сигнал на выходе масштабного усилител 2 при увеличении напр женности электромагнитного пол . Если рассто ние между0 to the initial state. This leads to the disappearance of the pulses at the output of the imaging device 4 pulses and the termination of the operation of the generator 6 pulses. When approaching the equipment and increasing the voltage of the field, the device again generates a sound signal, as indicated, as the signal at the output of the scale amplifier 2 increases with increasing intensity of the electromagnetic field. If the distance between

0. устройством и оборудованием, наход щимс под напр жением, сокращаетс до минимально допустимого, то дополнительный сигнал, снимаемый с выходов операционных усилителей 38 и 39, больше не возраста5 ет (за счет выбора параметров блока формировани плавающей уставки таким образом, что в этом случае происходит ограничение выходного напр жени на уровне насыщени ). Такой выбор построени схе0 мы устройства позвол ет обеспечивать автоматический , съем предупредительного сигнала при рассто ни х до установки, наход щейс под напр жением, больше минимально допустимого и, в то же врем ,0. the device and equipment under voltage is reduced to the minimum allowed, the additional signal taken from the outputs of the operational amplifiers 38 and 39 is no longer old (due to the choice of the parameters of the floating setpoint generator, so that in this case the output voltage is limited at the saturation level). Such a choice of constructing a device circuit allows for the automatic removal of the warning signal at distances to an installation that is under voltage, is more than the minimum allowable and, at the same time,

5 обеспечивать непрерывный сигнал при сокращении этого рассто ни .5 to provide a continuous signal while reducing this distance.

Дл проверки работоспособности устройства , а также степени разр да элементов питани предусмотрена подача через контакт 14 кнопки тестового сигнала на входIn order to check the device operability, as well as the degree of power cell discharge, a test signal is fed to the input via pin 14

Claims

an operational amplifier 13, which, when the voltage of the power supply 50 is sufficient for normal operation of the device, causes a high pitch sound signal (as high as possible for the device) to be generated. With a strong discharge of power supply 50, the volume of the sound decreases accordingly or there is no sound at all. At the same time, the capacitor 27 is discharged through the contact of the button, which ensures that the device returns to the state of maximum sensitivity. The invention is a signaling device comprising a pulse generator, which is made of three resistors and a capacitor, in the pulse generator the first terminal of the first resistor is connected to the zero potential bus, and the second is connected to the first terminal of the second resistor, the first terminals of the third resistor and capacitor are combined, the threshold element , made of three resistors, the first output of the first resistor is connected to the zero potential bus, the first output of the second resistor is connected to the first power supply bus and to the first the output of an acoustic emitter, an electromagnetic field sensor, characterized in that, in order to increase sensitivity and reliability and expand the field of application of the device by increasing the range of monitored voltages, a scale amplifier, a floating setpoint shaping unit, a pulse shaper, and a power amplifier are introduced into it a diode bridge, a fourth resistor and an operational amplifier are entered into the threshold element, and a diode, the NAND element and the NO element are introduced into the pulse generator; the second terminal is not in the pulse generator; The resistor is connected to the first input of the NAND element. the output of which is connected to the second output of the third resistor and the input of the NOT element, the output of which is connected to the second output of the capacitor, the first output of which is connected to the second input of the NAND element, the second output of the second resistor is connected to the cathode of the diode, in the threshold element the second output of the first resistor is connected with the first input of the operational amplifier, the output of which is connected to the first output of the diode bridge, the second output of which is connected to the second input of the operational amplifier and the first output of the third resistor, the third output the diode bridge is connected to the second output of the second resistor, and the fourth to the first output of the fourth resistor, the second output of which is connected to the first output of the pulse driver, with the first output of the power amplifier and the second bus of the power supply, the first bus of which is connected to the second output of the power supply the power amplifier, to the second output of the pulse driver, and to the power output of the scale amplifier, the electromagnetic field sensor is connected to the input of the scale amplifier whose output is connected The second terminal of the third resistor of the threshold element and the input of the floating setpoint block, the first and second outputs of which are connected respectively to the third and fourth terminals of the diode bridge of the threshold element, the output of the operational amplifier of the threshold element are connected to the input of the pulse shaper, the output of which is connected to the anode of the diode pulse generator, the output of the element which is connected to the power amplifier, the output of which is connected to the second output of the acoustic emitter.

with;

I j