SU853640A1

SU853640A1 - Device for checking object motion activity

Info

Publication number: SU853640A1
Application number: SU792846704A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Сотин; Геннадий Александрович Мрочек; Василий Сергеевич Пекуров
Original assignee: Институт Электроники Ан Белорусскойсср
Priority date: 1979-11-11
Filing date: 1979-11-11
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относится к области средств контроля и управления, точнее к области контроля биологических объектов, и может быть использовано в качестве устройства охранной сигнализации, в биологии, медицине и т.д.The invention relates to the field of control and management, more specifically to the field of control of biological objects, and can be used as a security alarm device, in biology, medicine, etc.

Известно устройство для контроля двигательной активности объекта, содержащее излучающий и приемный электроды, к приемному электроду подключен измерительный вход фазометра, опорный вход которого соединен с выходом генератора, выход фазометра через фильтр подключен к индикатору, сигнальный вход фазовращателя подключен к генератору, а выход - к излучающему электроду, управляющий вход фазовращателя соединен с выходом фильтра (1].A device for monitoring the motor activity of an object, comprising emitting and receiving electrodes, is connected to the receiving electrode of the measuring input of the phase meter, the reference input of which is connected to the output of the generator, the output of the phase meter through the filter is connected to the indicator, the signal input of the phase shifter is connected to the generator, and the output to the radiating the electrode, the control input of the phase shifter is connected to the output of the filter (1].

Недостатком такого устройства является зависимость чувствительности устройства от условий, окружающей среды, что снижает стабильность __ работы устройства.и точность контроля.” Наиболее близким техническим ре-. шением к изобретению является устройство для контроля двигательной активности объекта, содержащее гене- .The disadvantage of such a device is the dependence of the sensitivity of the device on environmental conditions, which reduces the stability __ operation of the device and the accuracy of the control. ” The closest technical re-. A solution to the invention is a device for monitoring the motor activity of an object containing gene.

ратор, соединенный с первым входом 30 управляемого фазовращателя, выход которого соединен с излучающим электродом, фазометр через первый фильтр соединен с индикатором и управляющим входом управляемого фазовращателя, выход которого соединен ср входом элемента компенсации, выход которого соединен с аттенюатором, приемный электрод соединен с одним из вводов усилителя тока, выход которого соединен с одним из входом фазометра, выход генератора через фазовращатель соединен с другим входом фазометра, выход которого соединен через второй фильтр с вторым входом аттенюатора, выход · которого соединен с вторым входом усилителя тока [2J.a radiator connected to the first input 30 of the controlled phase shifter, the output of which is connected to the radiating electrode, the phase meter through the first filter is connected to the indicator and the control input of the controlled phase shifter, the output of which is connected to the input of the compensation element, the output of which is connected to the attenuator, the receiving electrode is connected to one of the inputs of the current amplifier, the output of which is connected to one of the input of the phase meter, the output of the generator through the phase shifter is connected to the other input of the phase meter, the output of which is connected through the second filter mp with the second input of the attenuator, the output of which is connected to the second input of the current amplifier [2J.

Это устройство обеспечивает компенсацию изменений ёмкости между электродами При изменении внешних условий (влажности, температуры и т.п.) и стабильное удержание, ее на установленном оптимальном уровне, что повышает стабильность работы устройства и точность контроля. Однако на точность контроля влияют внешние помехи, обусловленные наличием электрических и магнитных полей, изменяющихся в широком диапазоне частот, и поступающие через приемный электрод на вход усилителя тока. При этом происходит модуляция сигнала основной частоты сигналами с частотами помех, и помехи проходят в измерительный тракт, что снижает точность контроля и нарушает нормальную работу устройства.This device provides compensation for changes in capacitance between the electrodes when changing external conditions (humidity, temperature, etc.) and stable retention, it is at a set optimal level, which increases the stability of the device and the accuracy of control. However, the accuracy of the control is influenced by external noise due to the presence of electric and magnetic fields that vary over a wide frequency range, and coming through the receiving electrode to the input of the current amplifier. In this case, the main frequency signal is modulated by signals with interference frequencies, and the interference passes into the measuring path, which reduces the accuracy of control and disrupts the normal operation of the device.

Цель изобретения - повышение точности контроля.The purpose of the invention is to increase the accuracy of control.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля двигательной активности объекта, содержащее излучающий электрод, приемный электрод, генератор, выход которого через фазоврашдтель соединен' с первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выхгдом усилителя тока, выход фазометра через первый фильтр соединен с индикатором и через второй фильтр С первым входом аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом элемента компенсации, введены пороговый элемент и третий фильтр, выполненный в виде параллельного и последовательного колебательных контуров, первые вывода которых соединены между собой и подключены к выходу аттенюатора и к приемному электроду, второй вывод параллельного колебательного контура третьего фильтра соединен с нулевой шиной, второй выход последовательного колебательного контура третьего фильтра соединен со входом усилителя тока, выход второго фильтра через пороговый элемент соединен с третьим фильтром, выход генератора соединен с излучающим электродом и Элементом компенсации .This goal is achieved in that a device for monitoring the motor activity of an object containing a radiating electrode, a receiving electrode, a generator, the output of which is connected through a phase splitter to the first input of the phase meter, the second input of which is connected to the output of the current amplifier, the output of the phase meter through the first filter is connected to an indicator and through the second filter With the first input of the attenuator, the second input of which is connected to the output of the compensation element, a threshold element and a third filter are introduced, made in the form of parallel and last connecting oscillatory circuits, the first conclusions of which are interconnected and connected to the output of the attenuator and the receiving electrode, the second output of the parallel oscillatory circuit of the third filter is connected to the zero bus, the second output of the serial oscillatory circuit of the third filter is connected to the input of the current amplifier, the output of the second filter through the threshold the element is connected to the third filter, the output of the generator is connected to the radiating electrode and the compensation element.

На чертеже изображена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Устройство содержит’’приемный электрод 1, генератор 2, излучающий электрод 3, фазометр 4, фильтр 5, индикатор 6, элемент 7 компенсации, аттенюатор 8, фильтр 9, усилитель 10 тока фазовращатель 11, фильтр 12, выполненный в виде параллельного колебательного контура 13 и последовательного колебательного контура 14, и пороговый элемент 15.The device contains a receiving electrode 1, a generator 2, a radiating electrode 3, a phase meter 4, a filter 5, an indicator 6, a compensation element 7, an attenuator 8, a filter 9, a current amplifier 10, a phase shifter 11, a filter 12 made in the form of a parallel oscillatory circuit 13 and a sequential oscillatory circuit 14, and a threshold element 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Переменное напряжение с выхода, генератора 2 поступает на излучающий электрод 3 и через фазовраща-. тель 11 на опорный вход фазометра 4. Переменное электрическое поле индуцирует сигнал на приемном электроде 1, который через фильтр 12 и усилитель 10 поступает на измерительный вход фазометра 4, на второй вход которого поступает опорный сигнал с выхода генератора 2. Движение контролируемого объекта 16 в зоне контроля вызывает изменение фазы индуцируемого сигнала выделяемого фазометромAlternating voltage from the output of the generator 2 is supplied to the radiating electrode 3 and through phase rotation. the body 11 to the reference input of the phase meter 4. An alternating electric field induces a signal at the receiving electrode 1, which through the filter 12 and amplifier 10 is fed to the measuring input of the phase meter 4, the second input of which receives the reference signal from the output of the generator 2. The movement of the controlled object 16 in the zone control causes a phase change in the induced signal emitted by the phase meter

4.Фильтр 5 выделяет сигнал,наиболее характерный для объекта данного типа, который поступает на индикатор 6. Кроме того, сигнал с выхода фазометра 4 через фильтр 9 поступает на управляющий вход аттенюатора 8.4. Filter 5 selects the signal most characteristic of an object of this type, which is fed to indicator 6. In addition, the signal from the output of the phase meter 4 through the filter 9 is fed to the control input of the attenuator 8.

На второй вход аттенюатора 8 через элемент 7 поступает сигнал с генератора 2. Выходной сигнал аттенюатора 8 обеспечивает стабилизацию положения рабочей точки устройства и, соответственно, стабильность работы за счет компенсации изменений емкости между электродами при изменении внешних условий. С приемного электрода 1 на вход фильтра 12 поступает сигнал, характеризующий двигательную активность контролируемого объекта 16 и сигналы помех, обусловленные внешними электрическими и магнитными полями. Выходной сигнал аттенюатора 8 поступает на вход фильтра 12, где суммируется с сигналом приемного электрода 1. Сопротивление параллельного колебательного контура 13 велико для частоты, характеризующей двигательную активность контролируемого объекта 16, и мало для сигналов помех, которые закорачиваются на общую точку. Сопротивление последовательного колебательного контура 14 мало для сигнала, характеризующего двигательную активность контролируемого объекта 16, и велико для’сигналов помех, следовательно, на вход усилителя 10 проходит сигнал, характеризующий двигательную активность контролируемого объекта 16.The second input of the attenuator 8 through the element 7 receives a signal from the generator 2. The output signal of the attenuator 8 provides stabilization of the position of the operating point of the device and, accordingly, stability of operation by compensating for changes in capacitance between the electrodes when changing external conditions. From the receiving electrode 1 to the input of the filter 12 receives a signal characterizing the motor activity of the controlled object 16 and interference signals due to external electric and magnetic fields. The output signal of the attenuator 8 is fed to the input of the filter 12, where it is summed with the signal of the receiving electrode 1. The resistance of the parallel oscillating circuit 13 is large for the frequency characterizing the motor activity of the controlled object 16, and is small for interference signals that are shorted to a common point. The resistance of the sequential oscillatory circuit 14 is small for a signal characterizing the motor activity of the controlled object 16, and is large for the interference signals, therefore, a signal characterizing the motor activity of the controlled object 16 passes to the input of the amplifier 10.

Для регулирования добротности контуров фильтра 12 служит пороговый элемент 15, который при резком увеличении сигнала помех, попадающих на приемный электрод 1, до величины максимально возможного значения в усилителе 10 выдает на фильтр 12 сигнал, по которому сужается полоса пропускания фильтра 12 и отношение сигнал-шум сохраняется на оптимальном уровне.To control the quality factor of the circuits of the filter 12, a threshold element 15 is used, which, when the interference signal falling on the receiving electrode 1 sharply increases to the maximum possible value in the amplifier 10, gives a filter to the filter 12, which narrows the passband of the filter 12 and the signal-to-noise ratio maintained at an optimal level.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает высокую стабильность и точность при значительных воздействиях внешних мешающих . факторов - электрических и магнитных полей, что обеспечивает его преимущество перед известными техническими решениями.Thus, the proposed device provides high stability and accuracy with significant impacts of external interfering. factors - electric and magnetic fields, which provides its advantage over well-known technical solutions.

Claims

1. USSR author's certificate

o № 625224, cl. G 08 B 21/00, 1977.

2.Assignment of the USSR on application No. 2711192 / 18-24,

cl. G 08 B 21/00, 10.01.79. (prototype).