ЕМКОСТНОЙ СИГНАЛИЗАТОР

ЕМКОСТНОЙ СИГНАЛИЗАТОР


RU (11) 2109248 (13) C1

(51) 6 F42C11/00, F42C13/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 97108462/02 
(22) Дата подачи заявки: 1997.05.21 
(45) Опубликовано: 1998.04.20 
(56) Аналоги изобретения: DE, патент, 2845236, F 42 C 13/08, 1978. 
(71) Имя заявителя: Государственное научно-производственное предприятие "Регион" 
(72) Имя изобретателя: Иконников А.Г.; Коровин В.И.; Лисичко М.П.; Рааг В.А. 
(73) Имя патентообладателя: Государственное научно-производственное предприятие "Регион" 

(54) ЕМКОСТНОЙ СИГНАЛИЗАТОР 

Изобретение относится к устройствам снарядов, реагирующих на сближение и контакт с внешними телами, в частности, к взрывателям, устройствам отстрела тормозных систем, а также в системах охранной сигнализации и направлено на упрощение и удешевление конструкции, повышение устойчивости. Емкостной сигнализатор содержит два изолированных электрода, образующих входную емкость, которая шунтирована ключом импульсного генератора, подключена через резистор к выходу усилителя напряжения обратной связи и к компаратору напряжения, выход которого подключен к двухвходовому интегрирующему звену, соединенному вторым входом с источником питания, а выходом к соединенным последовательно пороговому элементу и исполнительному устройству и к входу усилителя обратной связи через инерционное звено, емкость которого одним из выводов соединена с источником питания. При сближении электродов с телом, увеличивается входная емкость, что вызывает пропадание импульсов компаратора. Напряжение на интегрирующем звене растет и вызывает срабатывание порогового элемента и исполнительного устройства. С помощью цепи обратной связи, устанавливается при включении и поддерживается рабочее напряжение на конденсаторе двухвходового интегрирующего звена. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам снарядов, реагирующих на сближение и контакт с внешними телами, в частности, к взрывателям, устройствам отстрела тормозных систем при приводнении (приземлении) воздушных (космических) снарядов, и может быть использовано в системах охранной сигнализации.

Известен взрыватель снаряда (см. пат. Великобритании N 1288756, F 42 C 11/00, 1968), содержащий два изолированных электрода, образующие с внешними телами входную емкость, генератор переменного тока, подключенный между названными двумя электродами последовательно с нагрузкой, и средства, чувствительные к изменению в нагрузке тока, которое вызывается изменением входной емкости при сближении снаряда с телом.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что известное устройство требует отключения исполнительного устройства на время выхода в рабочий режим и чувствительно к кратковременным помехам.

Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является известный емкостной взрыватель снаряда, содержащий два изолированных электрода, образующих с внешними телами входную емкость, схему, чувствительную к изменению этой емкости, пороговый элемент, исполнительное устройство, контур обратной связи с заданной постоянной времени, схему защиты от срабатывания при включении питания до выхода на рабочий режим (см. пат. ФРГ N 2845236, F 42 C 13/08, 1978), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство является относительно сложным, чувствительно к кратковременным помехам, имеет контур обратной связи, размыкающийся при достижении устройством рабочего режима, что снижает устойчивость устройства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изобретение направлено на достижении цели более простыми средствами, повышение устойчивости устройства.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в упрощении и удешевлении конструкции, обеспечении устойчивости устройства во все время применения к медленным входным воздействиям и изменениям параметров элементов схемы, кратковременным помехам, уменьшению входной емкости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в емкостном сигнализаторе, содержащем два изолированных электрода, образующих с внешними телами входную емкость, схему, чувствительную к изменению входной емкости, пороговый элемент и исполнительное устройство, контур обратной связи с заданной постоянной времени, схему защиты от срабатывания при включении питания до выхода на рабочий режим, входная емкость шунтирована ключом импульсного генератора, подключена через резистор к выходу усилителя напряжения обратной связи и к одному из входов компаратора напряжения, выход которого подключен к двухвходовому интегрирующему звену RRC, соединенному вторым входом с источником питания, а выходом к соединенным последовательно пороговому элементу и исполнительному устройству и к входу усилителя напряжения обратной связи через инерционное звено RC, емкость которого одним из выводов соединена с источником питания.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается схемами преобразования изменений входной емкости в исполнительный сигнал и защиты от срабатывания при включении питания до выхода на рабочий режим, построенными на новых функциональных элементах: импульсном генераторе, компараторе напряжения, усилителе напряжения, интегрирующем, инерционном пассивных RC звеньях. Используемые элементы широко известны, однако, при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в предлагаемое устройство они проявляют новые свойства, что позволило получить указанный технический результат.

На чертеже представлена блок-схема емкостного сигнализатора.

Емкостной сигнализатор содержит два изолированных электрода 1 (см. чертеж), образующих с внешними телами входную емкость, шунтированную ключом импульсного генератора 2, подключенную через резистор 3 к выходу усилителя 4 напряжения обратной связи и к входу компаратора 5 напряжения. Выход компаратора 5 подключен к одному из резисторов двухвходового интегрирующего звена 6 RRC, вторым резистором подключенного к источнику питания 7. Конденсатор звена 6 соединен с входом порогового элемента 8 и к входу усилителя 4 через инерционное звено 9 RC, конденсатор которого одним выводом соединен с источником 7 питания. Выход порогового элемента 8 подключен к исполнительному устройству 10. На вторые входы усилителя 4, компаратора 5, порогового элемента 8 поданы опорные напряжения Uоп1, Uоп2 и Uоп3 соответственно.

Сигнализатор работает следующим образом.

В течение одной части периода генератора 2 входная емкость заряжается через резистор 3, в течение другой разряжается через замкнутый ключ генератора. Компаратор 5 сравнивает напряжение на входной емкости с опорным Uоп2 и при его превышении разряжает через свой выход конденсатор звена 6. Длительность разряжающих импульсов зависит от входной емкости и напряжения на выходе усилителя 4 обратной связи. Напряжение на конденсаторе звена 6 зависит от длительности разряжающих импульсов и в исходном состоянии автоматически устанавливается на уровне, заданном опорным напряжением Uоп1. При включении сигнализатора на вход усилителя 4 через конденсатор звена 9 поступает все питающее напряжение и усилитель имеет максимальное выходное напряжение, что обеспечивает обнуление конденсатора звена 6 и надежное запирание сигнализатора. Далее конденсатор звена 9 заряжается до тех пор, пока напряжение на входе усилителя 4 не выровняется с опорным Uоп1. При этом усилитель 4 выходит на линейный режим, напряжение на его выходе уменьшается, что приводит к уменьшению длительности импульсов компаратора 5, к росту напряжения на конденсаторе звена 6 до Uоп1 и установке рабочего режима. При сближении или касании электродов 1 с телом, с земной (водной) поверхностью увеличивается входная емкость и постоянная времени заряда входной цепи, что вызывает уменьшение и пропадание импульсов компаратора 5, так как напряжение на входе не успевает достичь опорного напряжения Uоп2 за отведенный для заряда интервал времени. Напряжение на конденсаторе звена 6 растет до напряжения источника питания и при достижении опорного напряжения Uоп3 срабатывают пороговый элемент 8 и исполнительное устройство 10. С помощью цепи обратной связи, содержащей усилитель 4, инерционное звено 9, автоматически устанавливается при включении и поддерживается рабочая точка (напряжение на конденсаторе звена 6, равное Uоп1 вне зависимости от разброса и медленных изменений параметров элементов схемы и внешних воздействий. Обратная связь стремится удержать рабочую точку и в момент нормального входного воздействия, но, из-за введения инерционного звена с достаточно большой постоянной времени, напряжение с выхода усилителя 4 запаздывает компенсировать рост входной емкости и сигнализатор успевает сработать. Поскольку для срабатывания требуется время для заряда емкости звена 6 от напряжения рабочей точки до опорного напряжения Uоп3, устройство защищено от кратковременных помех, чья длительность меньше указанного времени заряда емкости звена 6. Устройство не срабатывает от уменьшения входной емкости, которое вызывает временное увеличение длительности импульсов компаратора 5 и уменьшение напряжения на емкости звена 6, отрабатываемые обратной связью.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании предлагаемого устройства следующей совокупности условий: - средство, воплощающее предлагаемое устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно, при производстве снарядов, реагирующих на сближение и контакт с внешними телами, в частности, взрывателях, устройствах отстрела тормозных систем при приводнении (приземлении) воздушных (космических) снарядов, и может быть использовано в системах охранной сигнализации; - для предлагаемого устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; - средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует условию "промышленная применимость". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Емкостной сигнализатор, содержащий два изолированных электрода, образующих с внешними телами входную емкость, схему, чувствительную к изменению входной емкости, пороговый элемент, исполнительное устройство, контур обратной связи с заданной постоянной времени, схему защиты от срабатывания при включении питания до выхода на рабочий режим, отличающийся тем, что входная емкость шунтирована ключом импульсного генератора, подключена через резистор к выходу усилителя напряжения обратной связи и к одному из входов компаратора напряжения, выход которого подключен к двухвходовому интегрирующему звену, соединенному вторым входом с источником питания, а выходом - к соединенным последовательно пороговому элементу и исполнительному устройству и к входу усилителя напряжения обратной связи через инерционное звено.

2. Емкостной сигнализатор по п.1, отличающийся тем, что емкость инерционного звена одним из выводов соединена с источником питания.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru