202658. lajstromszámú szabadalom • Mérőátalakító elrendezés gép(ek) távolság érzékelésével történő vezérlésére, különösen számítógépes menüválasztásra
1 HU 202 658 A 2 - a 4. ábrán pedig a 2. ábra szerinti jelfeldolgozó egység komparát órának kimenő jelei és számlálójának tartalma látható az érzékelt távolság függvényében. Az 1. ábra szerinti (1) hüvelykujjra felhúzható (2) gyűszűhöz érzékelő, a példa szerint (3) ultrahangvevő, míg (4) mutatóujjra felhúzható (2) gyűszűhöz másik érzékelő, a példa szerint (5) ultrahangadó van erősítve. Az (3) ultrahangvevőből és az (5) ultrahangadóból (6) vezetékeken kerülnek az érzékelt adatok továbbításra a 2. ábrán szemléltetett és az 1. ábrán nem látható elektronikus jelfeldolgozó egységhez. Szükség szerint a többi, (7) középső ujjra, (8) gyűrűs ujjra, és (9) kisujjra is szerelhető (2) gyűszű, amely (2) gyűszűhöz (5) ultrahangadó erősíthető. Az érzékelést célszerű az (1) hüvelykujj és valamelyik másik ujj között végezni, mert az ujjak közti távolság változtatása így a legkönnyebb. Az érzékelőket a példa szerinti ultrahang-érzékelés esetén célszerű az ujjhegyekre, vagy az ujjak tapintó oldalán közvetlenül a legfelső ízületnél elhelyezni, hogy egymást „lássák”, de az ujjhegyeket ne takarják, mert az már a kéz használatát akadályozná. A különböző ujjakra szerelt érzékelőkkel különböző funkciók is végezhetők. Pl. a (1) hüvelykujjra és a (7) középső ujjra szerelt érzékelők a gép(ek) valamely funkciójának ki-be kapcsolására használhatók. Ha a (9) kisujjra is helyezünk érzékelőt, akkor a (1) hüvelykujj és a (9) kisujj közötti távolságváltoztatás is felhasználható kibe kapcsolásra. A 2. ábra bemutatja az 1. ábrán is látható (4) mutatóujjra felhúzott (2) gyűszű és a hozzáerősített (5) ultrahangadó szerkezeti megoldását. Ez a megoldás azonos bármelyik (1) hüvelykujjra, (4) mutatóujjra, (7) középső ujjra, (8) gyűrűs ujjra és (9) kisujjra felhúzott gyűszű esetében. Különbség csak annyi, hogy mindegyik esetben az adott ujj átmérőjéhez illesztve kell a gyűszű belső átmérőjét elkészíteni. Szerkezetileg ugyanilyen megoldást igényelhet (3) ultrahangvevő (2) gyűszűvel való összeerősítése is, mivel az (5) ultrahangadó és az (3) ultrahangvevő történetesen azonos alakú házba lehetnek gyárilag beépítve. Ezek hengeres fémházak, a henger szigetelő alapján két kivezetéssel, a fedőlapján pedig a hang sugárzására, illetőleg befogadására szolgáló felülettel. Az adott kiviteli példa szerkezeti megoldása szerint a (2) gyűszű egyetlen fémdarabból kialakított bonyolult alakzat (előállítása történhet pl. fröcssöntéssel), amelyben hossztengelyével kb. 80°-os szöget bezáró hengeres furat található az (5) ultrahangadó vagy (3) ultrahangvevő befogadására. Az (5) ultrahangadó vagy (3) ultranhangvevő (21) tárcsába van kivezetéseinél fogva beforrasztva. A (21) tárcsa nyomtatott áramköri lemezből készülhet. Átmérője nagyobb, mint (5) ultrahangadóé, illetőleg (3) ultrahangvevőé, ezért felfekszik az azok befogadására szolgáló furatban kiképzett vállra. Ebben a felfekvő helyzetében (24) rugós gyűrű tartja meg. A 3. ábrán bemutatott elektronikus jelfeldolgozó egységben (10) integrált áramkörű oszcillátor kimenete jelformáló ellenálláson és fojtón át egyrészt az (5) ultrahangadónak megfelelő (11) piezokerámia adóra csatlakozik, másrészt egy fáziskomparátor egyik bemenetére, a (25) integrált áramkörű monostabil multivibrátort meghajtó bemenetre van kötve. A fáziskomparátor (25, 26 és 28) integrált áramkörű monostabil multivibrátorokból, (27) integrált áramkörű NAND kapuból, (12) integrált áramkörű D flip-flopból és integrált áramkörű Schmitt-triggerekből, valamint időzítő RC tagokból áll az ábra által mutatott kapcsolás szerint. Az (3) ultrahangvevőnek megfelelő (13) kondenzátor mikrofon tranzisztoros erősítő fokozatokon és (14) integrált áramkörű Schmitt-triggeren keresztül a fáziskomparátor másik bemenetére csatlakozik. A fáziskomparátomak két kimenete van. Ezek egyike a (15) integrált áramkörű Schmitt-triggerből és az előtte lévő RC tagból álló késleltető áramkörön, valamint egy inverteren keresztül (16) fel-le számláló engedélyező bemenetére, míg a másik egyrészt a (16) fel-le számláló számlálási irányt vezérlő bemenetére, másrészt egy differenciáló áramkör bemenetére van kötve. A differenciáló áramkör (17) integrált áramkörű Scmitt-triggerből; (29) és (30) integrált áramkörű inverterekből; szinthatároló Zener-diódákból; magas logikai jelfeszültség szintről alacsony szintre váltásból ugyanilyen irányú impulzust képező RC tagokból; valamint ezen impulzusoknak és a (16) fel-le számlálót nullázó impulzusnak vagy logikai függvényét képező (31) integrált áramkörű NAND kapuból áll az ábra által mutatott kapcsolás szerint. A differenciáló áramkör kimenete, amely a (17) integrált áramkörű Schmitt-trigger kimenete, a (16) fel-le számláló impulzusszámláló bemenetére csatlakozik, míg a (16) fel-le számláló kimenetei az elektronikus jelfeldolgozó egység kimenetei. A jelfeldolgozó egység kimenetei vezeték nélküli távadásra alkalmas távadóra is csatlakozhatnak. A (16) fel-le számláló nullázó bemenetel a (3) ultrahangvevő és az (5) ultrahangadó mellett elrendezett (18, 19) nullázó érintkezőkhöz vannak kivezetve. A (16) fel-le számláló kimeneteire (20) mérőszámkijelző csatlakozik. A példaképpen leírt mérőérzékelő elrendezés a következőképpen működtethető: A (10) oszcillátor kb. 40 kHz-es ultrahang-frekvenciás jelet biztosít a (11) piezoelektromos adónak. Az 1. ábrán látható az (1) hüvelykujj és a (4) mutatóujj közötti távolság, amely kb. 8 mm-es felbontású tartomány. A 40 kHz frekvenciának kb. 8 mm-es hanghullámhossz felel meg. A (13) kondenzátor mikrofon a hozzá eljutó hanghullámokból ugyanolyan frekvenciájú szinuszos jelet állít elő, amely késik az adót meghajtó jelhez képest. A fáziskomparátor lényegében egy fázisegyenlőség-érzékelő áramkör. Kimenő jeleit a 4. ábrán szemléltetjük a (11) piezokerámia adó és a (13) kondenzátor mikrofon közötti távolság függvényében. A késés - amely egyben a fáziskomparátor bemenő jelei közti időeltolódás - abból adódik, hogy a légtéren keresztül, az (5) ultrahangadó és a (3) ultrahangvevő között a hang terjedéséhez a légtérben megtett úttól függő időre van szükség, amely nagyságrendileg na5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
