195589. lajstromszámú szabadalom • Hordozható optikai területvédelmi rendszer
1 195589 4. ábra a 2. ábra szerinti adóáramkör részletesebb kapcsolási vázlata. A találmány szerinti példaként ismertetett hordozható optikai területvédelmi rendszer egy vevőjének blokkvázlata látható az 1. ábrán. 1 fényérzékelő elem ki- g menete szélessávú 2 erősítő bemenetére csatlakozik, amelynek kimenetére impulzushiány érzékelő 3 fokozat kapcsolódik. Az impulzushiány érzékelő 3 fokozat 4 kimeneti tárolóhoz van vezetve, amely 5 meghajtófokozat bemenetére kapcsolódik. A bemutatott vevő energiaellá- jq tását biztosító 6 telep 7 feszültségstabilizáló fokozaton keresztül csatlakozik az 1 fényérzékelő elem, a 2 erősítő, az impulzushiány érzékelő 3 fokozat, a 4 kimeneti tároló és az 5 meghajtófokozat megfelelő pontjaira. Az 5 meghajtófokozatnak 5a teljesítmény kimenete valamint 5b engedélyező kimenete van, amely a találmány szerinti optikai területvédelmi rendszer 2. ábrán blokkvázlatban bemutatott adója 8 logikai áramkörének 8a engedélyező bemenetére kapcsolódik. A 8 logikai áramkör kimenete 9 astabil billenőfokozat vezérlőbemenetére kapcsolódik, 20 melynek 9a kimenete 10 időzítőfokozaton át a 8 logikai áramkör további 8b engedélyező bemenetére, másik 9b kimenete pedig 11 kimeneti kapcsolófokozat bemenetére van vezetve. All kimeneti kapcsolófokozat infravörös 12 sugárforrás egyik kapcsára csatlakozik, melynek 25 másik kapcsára 13 áramgenerátorral összekapcsolt 14 energiatároló van rákötve. Az adó tápellátását biztosító 15 telep a 7 feszültségstabilizáló fokozattal azonos felépítésű további 16 feszültségstabilizáló fokozaton át van a 8 logikai áramkör, a 9 astabil billenőfokozat, a 10 integrátor, all kimeneti kapcsolófokozat és a 13 áramgenerátor megfelelő tápfeszültségpontjaival összekötve. A találmány szerinti optikai területvédelmi rendszer működését a 3. és 4. ábrán bemutatott részletesebb kapcsolási vázlat segítségével ismertetjük. Az 1 fényérzékelő elem Dl fotodiódájára beeső, fénysugár hatására a Dl fotodióda söntöli a vele párhuzamosan kapcsolódó RÍ ellenállást, és az így létrehozott nagymértékű feszültségváltozást az integrált áramkörrel megvalósított 2 erősítő kimenetén felerősítve adja tovább. Az ismertetett példában a 2 erősítő hozzávetőlegesen 1 pV érzékenységű, 60 dB erősítésű, erősítésszabályozással ellátott erősítő, amelyet a Dl fotodióda telítésbe vezérel. A 2 erősítő kimeneti jele INV1 invérteren át TI tranzisztor bázisára kerül, 45 amely a Dl fotodiódára periodikusan beérkező infravörös fénysugár ütemében kisüti R2 ellenálláson át töltődő Cl kondenzátort. A R2 ellenállás és Cl kohdenzátor időállandója úgy van megválasztva, hogy rendesen beérkező fényimpulzusok esetén a Cl kondenzátor nem tud feltöltődni 50 akkora feszültségszintre, amely már átbillenteni képes a 4 kimeneti tároló NEM—ÉS kapuból felépített R-S tárolóját. Ha bármilyen okból a Dl fotodiódára nem érkezik megfelelő fényimpulzus, a 2 erősítő nem képes nyitásba vezérelni a TI tranzisztort és a Cl kondenzátoron növök- 55 vő feszültség a 4 kimeneti tárolót átbillenti. Ez utóbbi egyrészt helyi kijelzésként kinyújtja a LD1 fényemittáló diódát, másrészt nyitja az 5 meghajtó fokozat T2 tranzisztorát. A T2 tranzisztor kollektorkörébe bármilyen beavatkozó szerv vagy beavatkozó szervet kapcsoló jelfogó meg- 60 húzótekercse iktatható, de ugyanez a pont jelenti a vevő 5b engedélyező kimenetét is, amely a vele elektromosan összekötött adó 8a engedélyező bemenetével van összekapcsolva. A részletesebben a 4. ábrán látható adóáramkör 8a 65 30 35 40 engedélyező bemencte a 8 logikai áramkör NEM-ÉS kapujának egyik bemenetére csatlakozik. A NEM-ÉS kapu kimenete ugyancsak NEM-ÉS kapukkal felépített 9 astabil billenőfokozat vezérlőbemenetére van vezetve, amelynek 9a kimenete a 10 időzítő fokozat T3 tranzisztorának bázisára csatlakozik. Az integrátorként kialakított T3 tranzisztor T4 kapcsolótranzisztort vezérel, melynek kimenete van a 8 logikai áramkör 8b engedélyező bemenetére visszavezetve. Ha a 8 logikai áramkör 8a és 8b engedélyező bemenetén megfelelő - - jelen példában alacsony logikai szint van jelen, úgy a 8 logikai áramkör NEM-ÉS kapuja indítja a 9 astabil billenőfokozatot. Ez hozzávetőlegesen 100 Hz frekvenciájú, 1 :1000 jelszünet kitöltési tényezőjű impulzusokat hoz létre és kimenőjelével INV2 inverteren át vezérli a T3-T4 tranzisztorokkal felépített 11 kimeneti kapcsolófokozatot. A 9 astabil billenőfokozat szünetidőt meghatározó R3 ellenállás-C2 kondenzátor időtagja nem közvetlenül terheli a C-MOS NEM-ÉS kapuk bemenetét, hanem a T5 tranzisztoros integrátor és a T6 tranzisztorral megvalósított kapcsoló a szünetre jellemző logikai állapotokat adja a kapuk bemenetére. Ezáltal a működés alatt a kapuk bemeneteire vagy tápfeszültség, vagy közel testpotenciál kerül és így az összfogyasztás az impulzusszünet alatt roppant csekély lesz. Magát az impulzust meghatároló R3 ellenállás-C2 kondenzátor elemek ugyan a NEM-ÉS kaput terhelik, de ez a kitöltési tényezőtől függően, itt például a működési idő egy ezrelékéig valósul meg és így az átlag fogyasztást döntően nem befolyásolják. Az infravörös fénysorompóknál szükséges nagy hatótávolság elérése érdekében az adók 12 sugárforrását lehetőleg nagy energiával kell -táplálni, ami az adó tápellátásában hirtelen fellépő jelentős terhelésként hat. Ennek elkerülése érdekében 14 energiatároló C3 kondenzátorát 13 áramgenerátorral folyamatosan kis árammal töltjük, és all kimeneti kapcsolófokozattal a 12 sugárforrásra, jelen esetben infravörös LD2 fényemittáló diódára a nagy energiát tartalmazó C3 kondenzátort kapcsoljuk rá, amely a LD2 fényemittáló diódán keresztül impulzusszerűen sül ki. A 13 áramgenerátor az egyszerűség kedvéért elegendően nagy értékű ellenállást vagy akár több, különböző értékű és szabadon választható ellenállást tartalmaz, amelyek biztosítják a C3 kondenzátor áramgenerátoros töltését, ugyanakkor megakadályozzák, hogy all kimeneti kapcsolófokozattal a C3 kondenzátorra rákötött LD2 fényemittáló dióda a tápfeszültség felé is terhelésként hasson. Ezzel az áramköri kialakítással biztosítható, hogy az adó 1 -2 mA áramfogyasztással külön optika nélkül 5—15 m távolságra még kiértékelhető impulzusokat bocsásson ki. A vevő és az adó 7,16 feszültségstabilizáló fokozata azonos felépítésű és biztosítja, hogy a 6 illetve a 15 telep meghatározott feszültségszint alá süllyedése esetén az adó nem képes fényimpulzusokat kibocsátani, amit a vele optikai kapcsolatban lévő vevő riasztásként értékel, és kimenetén beavatkozó jelzést bocsát ki. Az optikai területvédelmi rendszer láncba kapcsolt adói és vevői közül a lánc legelső tagjaként elhelyezett adó természetesen nem áll mindig elektromos összeköttetésben egy másik például lánc utolsó tagját alkotó vevővel, ilyen esetben az adót szabadon futóvá kell kiképezni. Erre a célra szolgál a 4 ábrán látható 17 működtetőegység, amely a legegyszerűbb esetben egy kapcsoló lehet, amelydyel a 8 logikai áramkör 8a engedélyező bemenetére a
