162640. lajstromszámú szabadalom • Érintésnélküli villamos kapcsolószerkezet és ezzel összekötött kiszolgáló berendezés
3 162640 4 a demodulator fokozat D,, D, diódája lezárt állapotba kerül, így az egyenirányító kör igen nagy ellenállást jelent (lezárt diódák), a feltöltött C, kondenzátor felé. így a feltöltött C, kondenzátor a Darlington fokozat nagy bemeneti ellenállásán és a diódák sorbakapcsolódó záróirányú ellenállásán keresztül sűl ki, mely így egy tekintélyes időállandót biztosít. A késleltetési idő változtatható, illetve tetszés szerint beállítható a C, kondenzátor értékének változtatásával, illetve a C, kondenzátor feltöltődésének mértékével. Ez utóbbi folyamat attól függ, hogy mennyi ideig van hibajel a híd kimenetén és szerepe csak a kisebb időkésleltetésnél van egy adott fix C, -es kondenzátorérték mellett. A későbbi leírásban és példákban részletesen leirt rendszer előnye, hogy a kapcsolóval összekötött (kiszolgáló) egységet a mindenkori célnak legalkalmasabb módon lehet kialakítani, működését az előirányzott célnak megfelelően korlátozni vagy bővíteni lehet, továbbá a kikapcsolást késleltetni olymódon, hogy az idegen test rövid ideig tartó eltávolodása esetén pL kézszárításnál, az üzem ne szakadjon meg, amiáltal felesleges ki- bekapcsolásokat meg lehet előzni. Az áramkörben elhelyezett fényérzékeny elemekkel pl. olyan kirakatvilágítási érintésmentes kapcsoló építhető, amelyik nappali vagy mesterséges kirakatvilágítás esetén nem kapcsol, mert pl. egy fényelem a kapcsolódiódát zárt állapotban tartja, míg sötétben a kirakatvilágítás automatikus működni kezd, stb. A találmány szerinti kapcsolószerkezetet és az ezzel összekötött kiszolgálóberendezéseket az alábbi, példaként. kiemelt alkalmazási területekkel kapcsolatban a mellékelt rajzok és leírás szerint ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés általános blokkvázlata. A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolóberendezés villamos kapcsolási vázlata. A 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy változatának kapcsolási rajza. A 4. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy impulzus ismétlést észlelő kapcsolási változata. Az 5. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés kapcsolási vázlata, külső megvilágítás észlelő áramkörrel összekötve. Az l. ábra - a találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következő áramköri blokkokból áll: Oszcillátor áramkör O Hídáramkör H Erősítő áramkör E Demodulator áramkör D Általános F áramkör F Kapcsoló áramkör K A 2. ábra a kapcsolóberendezés villamos kapcsolási vázlata egy a T4 vezérlő tranzisztor bázisához csatlakozó késleltető taggal. Az itt bemutatott kapcsolási elrendezés működése a következő: A generátor kapacitív hárompont kapcsolású oszcillátor, amelynek munkapontját az R,, Ra , R 3 ellenállás állítja be. A C, kondenzátor a tápfeszültség szűrést biztosítja. Az oszcillátor célszerűen 100 kHz körüli frekvenciájú, kb. 10-30 V amplitúdójú szinusz-jelet szolgáltat. Az oszcillátor frekvencia meghatározó elemei a C,, C3 kondenzátor és az L, tekercs. Az oszcillátor feszültségét az L,-es kicsatoló tekercs viszi a hídáramkörre. A földeletlen kapacitív híd a C4 beállító kondenzátorral hangolható, "i A CA antenna kapacitál egyik fegyverzete a mérőhíddal elmozdíthatatlanul összeépített, szigetelten elhelyezett fémlemez. A híd másik két ágát az R4 , R 5 ellenállások alkotják. Amennyiben két helyen szükséges az értékelés, a C4 beállító kondenzátorral párhuzamosan kapcsolható a második érzékelő. A híd alapállapotban kiegyenlített, azaz a kimenetén nincs feszültség. Abban az esetben, ha idegen test közelít az érzékelő felülethez (antennához), akkor a test közelsége által okozott kapacitásváltozás a hídegyensúlyt felborítja, a híd kimenetén megjelenik a hibajel, mely az erősítő bemenetére kerül. Az erősítő ebben a példában közvetlen csatolású, kétfokozatú erősítő, melynek stabil működését az R,-es ellenálláson keresztül megvalósított negatív visszacsatolás biztosítja. Az erősítő erősítése célszerűen 30 dB fölött van. Az erősííő egyenáramú munkapontját az Ré, R,, R t , R,, R,, és Rn^es ellenállásokkal, míg az erősítő frekvencia 5 karakterisztikájának alsó töréspontját a C, -R,, emitter RC komplexum segítségével állítjuk be. , A kétfokozatú erősítővel felerősített hibajel a D,, D,, C«, C, elemekből kialakított feszültségkétszerező demodulator fokozatra kerül, melyről a kapcsolótranzisztorok bázisára jut 10 és az egyenfeszültség az addig lezárt tranzisztort megnyitja, a kollektorkörben elhelyezett jelfogó pedig meghúz. A kapcsolófokozat két tranzisztora, T4 , T, Darlington-kapcsolásban működik. Két előnye van: egyrészt a nagy bemenő impedanciája miatt nem terheli a demodulator fokozatot, másrészt az 15 igen nagy áramerősítés miatt egy Schmidt-trigger áramkör helyettesítésére alkalmas. A C, kondenzátor a jelfogó tekejcsben keletkező önindukciós feszültséglökéseket lesöntöU, ezzel megakadályozza a T4 és T, tranzisztorok túlfeszültségéből eredő átütését. 2fll Az idegen test közelségének megszűnése után a híd visszaáll eredeti kiegyenlített állapotába, tehát kimenetén nem lesz hibajel, így a kapcsoló tranzisztor bázisán megszűnik az egyenfeszültség, a késleltető kondenzátor függvényében a tranzisztor lezár, a jelfogó elenged. 26 Például kézszárító esetén ebben az elrendezésben az indítási késleltetés minimális, mert a C, kondenzátor feltöltődése a nyitőirányú D,, D, dióda ellenállásokon keresztül történik, a kisülés pedig a Darlington-fokozat bemeneti ellenállásán és a diódák sorbakapcsolódó záróirányú ellenállá-30 sán keresztül történik. Ennek a késleltetésnek a hatására a kézszárítás során mozgó kéz rövid idejű eltávolodása esetén az áramkör nem kapcsol még ki. Ez jelentősen növeli mind a jelfogó, mind pedig a motor és fűtőtest élettartamát. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés tápfeszültséggel 36 való ellátása (U_) történhet akkumulátorról, elemről vagy stabilizált tápegységről. Ez utóbbi eset akkor kell, ha transzformátor közbeiktatásával a hálózatról akarjuk működtetni az elrendezést. A 3. ábra egy általános Fx logikai elemmel kibővített 40 egységet ismertet. A 4. ábra egy ilyen áramkört mutat be, melynél az a feladat, hogy a kapcsolás csak abban az esetben jöjjön létre, ha az idegen test közelsége egy bizonyos időn belül megismétlődik. Itt az Fx négypólus bemenete egy jelformáló (Schmidt 45 -trigger) áramkör bemenete. A jelformáló kimenetén megjelenő négyszögjel lefutó éle indítja az utána következő monostábil multivibrátort. A jelformáló kimenőjel egyúttal a monostabil multivibrator kimenőjelével egy ÉS-kapura csatlakozik, melynek kimenete az Fx négypólus kimenete. Mivel a 60 monostabil multivibrator az első jel megszűnésére indul, csak akkor kapunk kijelzést, ha egyszeri eltávolodás után a visszabillenési időn belül, (mely tetszés szerint megválasztható) újból idegen test közelít az érzékelőhöz. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyik változata 56 szerint csak akkor ad jelzést, ha a két érzékelő elektróda (A,, Aa ) előtt elhaladó test haladási iránya A, érzékelő elektródától A, érzékelő elektróda felé mutat. Ellenkező elhaladási irány esetén a berendezés nem ad jelzést. Ebben az elrendezésben a demodulator fokozat elmarad és helyette egy 60 fázisérzékeny egyenirányító fokozat szerepel. A fázisdiszkriminátor referens jelét az oszcillátor-fokozat L, jelű tekercséről vesszük le. A fázisdiszkriminátor kimenetén vagy pozitív vagy negatív feszültség jelenik meg, attól függően, hogy az A, vagy A, jelű érzékelő elektróda előtt történt 66 elhaladás. Az 5. ábra olyan kapcsolási megoldást mutat, ami pl. kirakati esti reklámvilágításokra alkalmas. Ennél az áramkörnél és megszakítjuk í: C-D pontok között az összeköttetést és ide csatlakoztatjuk az Fx logikai kapcsolatot létesítő 70 elemet, amely egy fényvezérelt billenőkör, melyet az áramköri paraméterek megfelelő megválasztásával úgy lehet beállítani, hogy nappali világítás esetén az érintés nélküli kapcsoló működését letiltja. Működése a következő: ha fény éri a fototranzisztort, 76,. vezetőállapotba kerül, kollektorán leesik a feszültség, a
