Двотональний пристрій для звукової попереджувальної сигналізації

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Двухтональное устройство для звуковой пре­дупредительной сигнализации, содержащее пер­вый ключ, который выполнен из транзистора, база которого соединена с первыми выводами первого и второго резисторов, и диода, усилитель низкой ча­стоты, который выполнен из первого транзистора, база которого соединена с первым выводом первого резистора, а коллектор - с первым выводом второго резистора, трансформатора, первый вывод вторич­ной обмотки которого через встречно включенные первый и второй стабилитроны подключен к пер­вому выводу третьего резистора, второй вывод ко­торого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, эмиттер первого транзи­стора подключен к первому выводу первичной об­мотки трансформатора и первому выводу четвертого резистора, из второго транзистора и пя­того резистора, источник питания, первый вывод которого соединен с первыми выводами первой и второй кнопок управления, второй вывод первой кнопки управления соединен с вторым выводом первого резистора первого ключа и с эмиттером первого транзистора усилителя низкой частоты, генератор задающей частоты, формирователь то­нов частоты и два звуковых сигнализатора, от­личающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элемент блокировки и второй ключ, выполненный из четы­рех резисторов, реле, двух транзисторов, двух ди­одов и конденсатора, в первый ключ введено реле, а формирователь тонов частоты выполнен из трех делителей частоты, двух О-триггеров, мульти­плексора, дифференцирующего элемента и фор­мирователя импульса сброса, в первом ключе второй вывод первого резистора соединен с первым выводом замыкающего контакта реле и с эмитте­ром транзистора, коллектор которого подключен к первым выводам диода и обмотки реле, вторые вы­воды которых объединены, в усилителе низкой ча­стоты второй вывод второго резистора соединен с первым выводом пятого резистора и с базой второго транзистора, коллектор которого подключен к вто­рому выводу первичной обмотки трансформатора, а эмиттер - к второму выводу пятого резистора, второй вывод четвертого резистора соединен с ба­зой первого транзистора, во втором ключе коллек­тор первого транзистора соединен с первыми выводами первого диода и обмотки реле и через первый резистор подключен к первому выводу кон­денсатора и к базе второго транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом второго диода и вторыми выводами первого диода обмотки реле и конденсатора, коллектор второго транзистора че­рез второй резистор подключен к базе первого транзистора, которая через третий резистор под­ключена к второму выводу второго диода, а через четвертый резистор - к эмиттеру того же транзи­стора, в формирователе тонов частоты первый вход первого делителя частоты объединен с первым вхо­дом второго делителя частоты, первый выход кото­рого соединен с первым управляющим входом мультиплексора, первый выход которого через дифференцирующий элемент подключен к второ­му входу второго делителя частоты и первому вхо­ду первого О-триггера, первый выход которого соединен с вторым собственным входом, выход формирователя импульса сброса соединен с пер­вым входом третьего делителя частоты и вторым входом первого делителя частоты, выход которого подключен к первому входу второго О-триггера, первый выход которого соединен с вторым собст­венным входом и первым входом первой группы информационных входов мультиплексора, второй выход второго триггера подключен к второму входу первой группы информационных входов мульти­плексора и второму входу третьего делителя часто­ты, выход которого соединен с собственным третьим входом, с третьим входом первого О-триг-гера и третьим входом первой группы информаци­онных входов мультиплексора, четвертый и пятый входы первой группы информационных входов ко­торого подключены к шине логического нуля, вто­рой выход второго делителя частоты соединен с вторым управляющим входом мультиплексора, вторая группа информационных входов которого подключена к шине логической единицы, а второй выход - к второму выводу второго резистора перво­го ключа, второй выход первого триггера формиро­вателя тонов частоты соединен с вторым выводом первого резистора усилителя низкой частоты, пер­вый вывод третьего резистора усилителя низкой частоты соединен с первым выводом переключаю­щего контакта реле второго ключа, второй и третий выводы которого через соответственно первый и вто­рой звуковые сигнализаторы подключены к первому выводу вторичной обмотки трансформатора усили­теля низкой частоты, первый вывод источника пита­ния подключен к второму выводу замыкающего контакта реле первого ключа, первый вывод которо­го соединен с эмиттером второго транзистора второ­го ключа, второй вывод второй кнопки управления соединен с вторым выводом второго диода второго ключа, второй вывод источника питания через эле­мент блокировки подключен к второму выводу ди­ода первого ключа, к эмиттеру первого транзистора второго ключа и эмиттеру второго транзистора усилителя низкой частоты.

Текст

Изобретение относится к автоматике и сигнализации и может быть использовано для подачи звукового предупредительного сигнала, например, с рудничных электровозов, эксплуатируемых в условиях высокого уровня производственных шумов и в опасной по газу и пыли среде. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Для этого в устройство, содержащее первый ключ, который выполнен из транзистора, двух резисторов и диода, усилитель низкой частоты, который выполнен из двух транзисторов, пяти резисторов, двух стабилитронов и трансформатора, источник питания, две кнопки управления, генератор задающей частоты, формирователь токов частоты и два звуковых сигнализатора, введены элемент блокировки и второй ключ, выполненный из четырех резисторов, двух транзисторов, двух диодов и конденсатора, в первый ключ введено реле, а формирователь токов частоты выполнен из трех делителей частоты, двух D-триггеров, мультиплексора, дифференцирующего элемента и формирователя импульса сброса. Устройство обеспечивает формирование р а з н о т о н а л ь н о г о сигнала. 2 ил. Изобретение относится к автоматике и сигнализации и может быть использовано для подачи звукового предупредительного сигнала, например, с рудничных электровозов, эксплуатируемых в условиях высокого уровня производственных шумов и в опасной по газу и пыли среде. Известно устройство СЭЗ-1 для звуковой предупредительной сигнализации, используемое на рудничных электровозах и содержащее кнопку управления, электрон ный блок и звуковой сигнализатор мембранного типа. Однако в условиях агрессивной шахтной среды мембрана быстро ржавеет, выходит из строя, что снижает надежность устройства в работе. Известен также пневматический двухтональный тифон, однако его использование для предупредительной сигнализации на рудничных электровозах затруднено по причине необходимости применения дополнительного вида энергии и отсутствия бло с 1728873 ков формирования выдержки время гарантированного звучания предупредительного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтональный звуковой сигнализатор СЗД для рудничных электровозов, содержащий генератор задающей частоты, формирователь тонов частоты в виде переключающего генератора, времязадающий резистор,в RC-цепи которого периодически шунтируется первым транзисторным ключом, который связан по входу с выходом генератора задающей частоты, узел выдержки времени с времязадающим конденсатором на базе ждущего мультивибратора, выход которого связан с входом второго транзисторного ключа, усилитель низкой частоты с согласующим звеном на входе в виде третьего транзисторного ключа и трансформаторным выходом, причем каждая из двух раздельных выходных обмоток с искробезопасными электрическими цепями трансформатора нагружена иа свой звуковой сигнализатор, две кнопки управления, одноименные зажимы которых зашунтированы, причем одни из них связаны непосредственно с минусовым зажимом аккумуляторной батареи и одной общей шиной питания сигнализатора, а вторые - с базой открытого в исходном состоянии транзистора ждущего мультивибратора, при этом вторая шина питания сигнализатора является общей для параметрического стабилизатора напряжения, усилителя низкой частоты и узла выдержки времени и непосредственно связана с плюсовым зажимом аккумуляторной батареи. В известном устройстве электрическая схема узла выдержки времени и усилителя низкой частоты получает питание непосредственно от части элементов аккумуляторной батареи электровоза, что снижает надежность в работе сигнализатора в условиях эксплуатации вследствие возникающих при утечках аккумуляторных батарей перенапряжений Кроме того,ждущий мультивибратор узла выдержки времени в условиях действия шахтных импульсных помех, например от тиристорных преобразователей системы управления приводом электровоза, склонен к самозапуску, а усилитель низкой частоты работает с перегрузками по причине формирования мощного звукового предупредительного сигнала давлением порядка 106-108 дБ на расстоянии 1 м по оси излучателя одновременно в обоих звуковых сигнализаторах, т е. без учета направления движения двухкабинного элек'ровоза. Наличие двух раздельных выходных обмоток и элементов, обеспечивающих искро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 безоласность их выходных электрических цепей, увеличивает не только габаритную мощность трансформатора усилителя низкой частоты, но и общее число элементов, подлежащих заливке эпоксидным компаундом, что также снижает надежность работы известного устройства. Целью изобретения является повышение надежности устройства На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; .ia фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя тонов частоты. Двухтональное устройство для звуковой предупредительной сигнализации содержит генератор 1 задающей частоты, формирователь 2 тонов частоты, первый 3 и второй 4 ключи, усилитель 5 низкой частоты, источник питания с первым 6 и вторым 7 выводами, элемент 8 блокировки, первую 9 и вторую 10 кнопки управления, звуковые сигнализатора 11 и 12. Формирователь 2 тонов частоты выполнен из первого 13, второго 14 и третьего 15 делителей частоты, первого 16 и второго 17 D-триггеров, мультиплексора 18, дифференцирующего элемента 19 и формироватепя 20 импульса сброса. Ключ 3 выполнен из транзистора 21, первого 22 и второго 23 резисторов, реле 24, диода 25 и замыкающего контакта 26 реле 24. Ключ 4 выполнен из первого 27 и второго 28 транзисторов, реле 29, первого 30 и второго 31 диодов, конденсатора 32, первого 33, второго 34, третьего 35, четвертого 36 резисторов и переключающего контакта 37 реле 29. Усилитель 5 низкой частоты выполнен из первого 38 и второго 39 транзисторов, трансформатора 40, встречно включенных первого41 и второго 42 стабилитронов, первого 43, второго 44, третьего 45, четвертого 46 и пятого 47 резисторов. Шины 48 и 49 питания являются общим для ключей 3 и 4 и усилителя 5 низкой частоты, а также вспомогательного источника для питания формирователя 2 тонов частоты и генератора 1 задающей частоты. При этом шины 48 и 49 питания связаны с соответствующими выводами 6 и 7 источника питания через замыкающий контакт 26 реле 27 и элемент 8 блокировки Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии схема устройства обесточена При кратковременном нажатии любой из кнопок 9 или 10 управления на шины 48 и 49 питания устройства от источника питания (выводы 6 и 7) поступает напряжение питания. Одновременно 1728873 появляется напряжение питания электрических схем генератора 1 задающей частоты и формирователя 2 тонов частоты. С помощью формирователя 20 импульсов сброса счетчики делителей 13 и 15 частоты устанавливаются в исходное положение. На выходе делителя 15 частоты и на втором выходе мультиплексора 18 появляется сигнал логической " 1 " , который открывает транзистор 21 ключа 3. в результате чего реле 24 включается и его замыкающий контакт 26 соединяет шину 48 питания устройства с выводом 6 источника питания. Состояние кнопок 9 и 10 управления с этого момента становится безразличным. При нажатии кнопки 10 управления одновременно с реле 24 будет включено и реле 29 ключа 4, так как в этом случае будет открыт транзистор 27, который станет на самоблокировку по питанию через открытый транзистор 28. Переключающий контакт 37 реле 29 в этом случае будет в положении, при котором к выходной обмотке трансформатора 40 будет подключен звуковой сигнализатор 12, соответствующий данному направлению движения. При этом обеспечивается гальваническая развязка искробезопасных цепей выходной обмотки трансформатора 40 и искроопасных цепей электрической схемы устройства, в которую включено реле 29. Следует также отметить, что при нажатии кнопки 9 управления диод 31 не позволит открыться транзистору 27 ключа 4, реле 29 будет отключено и звуковой сигнал будет воспроизводиться сигнализатором 11 в течение, например, 5-6 с. Происходит это следующим образом. После подачи напряжения питания генератор 1 задающей частоты формирует импудьсы прямоугольной формы (фиг.2а) частотой 7200 Гц, которые одновременно поступают на входы делителей 13 и 14 частоты формирователя 2 тонов частоты. Делитель 14 частоты, мультиплексор 18, дифференцирующий элемент 19 и D-триггер 16 представляют собой по сути счетчик с переменным коэффициентом деления на два или три. Коэффициент деления на два или три автоматическиустанавливается в зависимости от наличия сигналов логической "V, поступающих из первого (фиг.2г) или второго (фиг.2д) выходов 17 D-триггера 17 на первый и второй входы первой группы информационных входов мультиплексора 18. Из временных диаграмм работы формирователя 2 тонов частоты видно, что при поступлении сигнала логической " 1 " из первого выхода D-триггера 17 на вход мультиплексора 18, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на выходе формирователя 2 тонов частоты, т.е. на втором выходе D-триггера 1 б образуется последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2з), период которых равен четырем периодам импульсов генератора 1 задающей частоты (левая часть диаграмм ня фиг.2), а при поступлении сигнала логической " 1 " с второго выхода D-триггерз 17 шести периодам импульсов генератора 1 задающей частоты (праеая часть диаграмм на фиг.2; на фиг.26,в приведены сигналы на первом и втором выходах делителя 14 частоты, на фиг.2,е,ж - импульсы с первого выхода мультиплексора 18 непосредственно и после дифференцирующего элемента 19). Таким образом, в зависимости от сигнала логической " 1 " на том или мком выходе D-триггера 17 на выходе формирователя 2 тонов частоты поочередно автоматически образуется последовательность прямоугольных импульсов частотой 1800 и 1200 Гц. Длительности звучания частоты одного тона и предупредительного сигнала формируются при помощи делителей 13 и 15 час тоты и D-триггера 17. Причем на выходе делителя 13 частоты формируются импульсы частотой 2,8 Гц, т.е. частота генератора 1 задающей частоты делится с коэффициентом 2560. Так как выходные сигналы делителя 13 частоты поступают на тактовый вход D-триггера 17, то на его прямом и инверсном выходах сигнал логической " 1 " будет удерживаться 0,7 с и это время будет определять длительность звучания частоты одного тона (1800 или 1200 Гц). Импульсы с прямого выхода D-триггера 17 поступают также на второй вход делителя 15 частоты с коэффициентом деления 8, в результате чего на его выходе формируется сигнал выдержки времени 5-6 с, определяющий длительность двухтонального предупредительного сигнала. Таким образом второй D-триггер 17, делители 13 и 15 частоты образуют узел выдержки времени и выполняют одновременно с основной дополнительную функцию по автоматическому изменению в нужные моменты коэффициента деления счетчика с переменным коэффициентом деления. Появление ^э выходе делителя 15 частоты логической "V свидетельствует о завершении выдержки времени 5-6 с. Этот сигнал поступает на собственный тактовый вход, третий вход первой группы информационных входов мультиплексора 18 и вход сброса D-триггера 16, запрещая дальнейшую их работу. На втором выходе мультиплексора 18 появляется сигнал логического "0", что приводит к запиранию транзистора 21 первого ключа 3, от 1728873 8 ключению реле 24 и снятию напряжения ключа и с эмиттером первого транзистора питания со схемы устройства. усилителя низкой частоты, генератор задаТаким образом, в предлагаемом устройющей частоты, формирователь тонов частостве элементы электрической схемы нахоты и два звуковых сигнализатора, о т л и ч а дятся под напряжением только в течение 5 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения времени формирования предупредительнонадежности устройства, в него введены элего сигнала, которое составляет 5~6 с с момент блокировки и второй ключ, выполненмента нажатия одной из кнопок 9 или 10 ный из четырех резисторов, реле, двух управления. В течение этого времени на транзисторов, двух диодов и конденсатора, выходе формирователя 2 тонов частоты по- 10 в первый ключ введено реле, а формироочередно, через 0,7 с, формируются сигналы ватель тонов частоты выполнен из трех частотой 1800 и 1200 Гц, которые затем поделителей частоты, двух D-триггеров, мульступают на вход усилителя 5 низкой частотиплексора, дифференцирующего элемента ты, транзисторы 38 и 39 которого работают и формирователя импульса сброса, в перв ключевом режиме. При этом единственная 15 вом ключе второй вывод первого резистора выходная обмотка трансформатора40 будет соединен с первым выводом замыкающего нагружена только на один из двух звуковых контакта реле и с эмиттером транзистора, сигнализаторов 11, 12 в зависимости от наколлектор которого подключен к первым выправления движения электровоза. водам диода и обмотки реле, вторые выводы Искробезопасность выходной обмотки 20 которых объединены, в усилителе низкой частоты второй вывод второго резистора соетрансформатора 40 обеспечивается огранидинен с первым выводом пятого резистора чительным резистором 45 и шунтирующими и с базой второго транзистора, коллектор встречно включенными стабилитронами 41 которого подключен к второму выводу пери 42. Упрощение электрической схемы устройства и снижение габаритной мощности 25 вичной обмотки трансформатора, г эмиттер - к второму выводу пятою резистора, втотрансформатора 40 позволило в тех же гарой вывод четвертого резистора соединен с баритных размерах использовать защитную базой первого транзистора, во втором клюкассету для обеспечения искровзрывозащиче коллектор первого транзистора соединен ты цепей выходной обмотки трансформатора 40 вместо применяемой ранее заливки 30 с первыми выводами первого диод з и обмотки реле и через первый резистор подэпоксидным компаундом указанного трансключен к первому выводу конденсатора и к форматора и элементов, обеспечивающих базе второго транзистора, э ч и ,р

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Two-tone device for audible safety alarm

Автори англійською

Puzanov Oleksandr Dmytrovych, Dovzhenko Volodymyr Profyrovych, Zhyhuliovtsev Oleksandr Yuriiovych

Назва патенту російською

Двухтональное устройство для предупредительной сигнализации

Автори російською

Пузанов Александр Дмитриевич, Довженко Владимир Профирьевич, Жигулёвцев Александр Юрьевич

МПК / Мітки

МПК: G08B 21/00

Мітки: пристрій, звукової, попереджувальної, сигналізації, двотональний

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-16057-dvotonalnijj-pristrijj-dlya-zvukovo-poperedzhuvalno-signalizaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двотональний пристрій для звукової попереджувальної сигналізації</a>

Подібні патенти