DE2116413A1

DE2116413A1 - Electronic, contactless operation of the switchgear

Info

Publication number: DE2116413A1
Application number: DE19712116413
Authority: DE
Inventors: Robert 8990 Enzisweiler P Buck
Original assignee: lfm electronic gerate gmbH + co kg, 4300 Essen
Priority date: 1971-04-03
Filing date: 1971-04-03
Publication date: 1972-10-26
Also published as: DE2116413B2

Description

Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät Die Erfindung betrifft ein elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät, das vorzugsweise über insgesamt zwei Anschlußleitungen einerseits an eine Spannungsquelle und andererseits an einen Verbraucher ansohließbar ist, mit einem von außen beeinflußbaren Oszillator, einem von dem Oszillator betätigten elektronischen Schalter, gegebenenfalls einem zwischen dem Oszillator und dem elektronischem Schalter liegenden Kippverstärker und einer Speiseschaltung für den Oszillator und ggfs. für den Kippverstärker.Electronic, contactless switching device The invention relates to an electronic, contactless switching device, which is preferably Via a total of two connecting lines on the one hand to a voltage source and on the other hand can be connected to a consumer, with an oscillator that can be influenced from the outside, an electronic switch actuated by the oscillator, possibly one between the oscillator and the electronic switch and a feed circuit for the oscillator and, if necessary, for the trigger amplifier.

Schaltgeräte der eingangs beschriebenen Art, die also kontaktlos ausgerUhrt sind, werden in zunehmendem Maße anstelle von mechanisch betätigten elektrischen Schaltgeräten, die kontaktbehaftet ausgeführt sind, in elektrischen Meß-, Steuor- und Regelkreisen verwendet. Solange bei diesen Schaltgeräten, die nach dem Prinzip des bedämpften Oszillators arbeiten, ein Metallteil einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, gilt für den Oszillator K . V > 1 itt K n Rückkopplungsfaktor und V = Verstärkungsfaktor des Oszillator, d.h. der Oszillator schwingt. Erreicht da entsprechende Metallteil den vorgegebenen Abstand, so führt die zunehmende Bedämpfung des Oszillators zu einer Verringerung des Verstärkungsfaktors V, wobei K V < 1 wird, d.h. der Oszillator schwingt nicht sehr. Abhängig von den unterschiedlichen Zuständen des Osz11-lators wird, zumeist einen Kippverstärker, ein elektronischer Schalter, z.B. ein Transistor oder Tbyristor'betlttgt.Switching devices of the type described above, which are thus made contactless are being used increasingly instead of mechanically operated electrical ones Switching devices that are made with contacts in electrical measuring, control and control loops are used. As long as these switching devices operate according to the principle of the damped oscillator are working, a metal part still has a predetermined distance has not reached K for the oscillator. V> 1 itt K n feedback factor and V = amplification factor of the oscillator, i.e. the oscillator oscillates. Achieved Since the corresponding metal part has the specified distance, the increasing damping results of the oscillator leads to a reduction in the gain factor V, where K V < 1, i.e. the oscillator does not oscillate very much. Depending on the different States of the oscillator is, mostly a trigger amplifier, an electronic one Switches, e.g. a transistor or a Tbyristor'betlttgt.

Da die in Rede stehenden elektronischen Schaitgerite im Gegensatz zu mechanisch betätigten elektrischen Schaitgeräten einer Hilfsspannung für den Oszillator bedürfen, besteht ein Problem bei der praktischen Ausgestaltung dieser elektronischen Schaltgeräte in der Schaffung einer entsprechenden Speiseschaltung zur Erzeugung der vom Oszillator benötigten Hilfsspannung, ein Problem, dessen Lösung insbesondere dann Schwierigkeiten bereitet, wenn insgesamt mit zwei Anschlußleitungen auszukommen ist. Bei einer bekannten Ausführungsform eines elektronischen Schaltgerätes der eingangs beschriebenen Art besteht die Speiseschaltung fUr den Oszillator aus der Reihenschaltung eines relativ hochohmigen Hilfswiderstandes und einer Zenerdiode, wobei diese Reihenschaltung der Schaltstrecke des elektronischen Schalters, nämlich der Schaltstrecke eines Thyristors, parallelgeschaltet ist und die flir den Oszillator benötigte Hilfsspannung an der Zenerdiode abgenoiien wird. Um auch bei "geschlossenem" elektronischen Schalter, d.h. bei durchgeschaltetem Thyristor, die notwendige Hilfsspannung ftlr den Oszillator erzeugen zu können, wird der Thyristor in Anschnittsteuerung mit einem Anschnittwinkel > 0 betrieben. Diese bekannte Ausführungsform ist insoweit nachteilig, als einerseits rUr eine einwandfreie Funktion der Verbraucherwiderstand klein sein muß gegenüber dem Hilfswiderstand, andererseits wegen der verwirklichten Ansehnittsteuerung die Spannung der Spannungsquelle einen relativ hohen Wert haben Muß, wenn anders die durch dte Anschnittsteuerung vorgenommene Aufteilung der Spannung in Verbraucherspannung und Hilfsspannung entweder zu einer zu geringen Verbraucherspannung oder zu einer zu geringen Hilfsspannung führt. Darüber hinaus beeinträchtigt die verwirklichte Anschnittsteuerung die Möglichkeit, ohne weiteres mehrere solcher Schaltgeräte parallel oder in Reihe zu schalten. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform eines elektronischen Schalt.As opposed to the electronic switchgear in question to mechanically operated electrical switching devices of an auxiliary voltage for the Need an oscillator, there is a problem with the practical design of this electronic switching devices in the creation of a corresponding feed circuit to generate the auxiliary voltage required by the oscillator, a problem, its solution Difficulties in particular when a total of two connecting lines get along is. In a known embodiment of an electronic switching device of the The feed circuit for the oscillator consists of the type described at the beginning Series connection of a relatively high-resistance auxiliary resistor and a Zener diode, this series connection of the switching path of the electronic switch, namely the switching path of a thyristor, is connected in parallel and that for the oscillator required auxiliary voltage at the Zener diode is abgenoiien. In order to be able to electronic switch, i.e. when the thyristor is switched through, the necessary auxiliary voltage To be able to generate the oscillator, the thyristor is in gate control operated with a lead angle> 0. This known embodiment is so far disadvantageous, as on the one hand for proper functioning of the consumer resistance must be small compared to the auxiliary resistance, on the other hand because of the realized Cut control the voltage of the voltage source have a relatively high value Must if the voltage distribution made by the gate control is different in consumer voltage and auxiliary voltage either to a too low consumer voltage or leads to a too low auxiliary voltage. It also affects the realized gate control the possibility of several such Switching devices in parallel or in series. In another known embodiment an electronic switch.

gerätes der eingang9 beschriebenen Art besteht die Speiseschaltung rur den Oszillator wiederum aus der Reihenschaltung eines relativ hochohmigen Hilfswiderstandes und einer Zenerdiode, wobei diese Reihenschaltung der Schaltstrecke des elektronischen Schalters, nämlich der Schaltstrecke eines Thyristors, parallelgeschaltet ist und die für den Oszillator benötite Hilfsspannung an der Zenerdiode abgenommen wird. Bei dieser Ausführungsform ist, um auch bei "geschlossenem" elektronischen Schalter, d.h. wiederum bei durchgeschaltetem Thyristor, die notwendige Hilfsspannung fUr den Oszillator erzeugen zu können, ein im Stromkreis des Verbrauchers liegender Stromwandler vorgesellen, der einen Teil des durcii den Verbraucher fließenden Stromes gleichsani abzweigt und, gleichgerichtet, der Parallelschaltung aus Zenerdiode und Oszillator zuführt und damit an der Zenerdiode die fUr den Oszillator notwendige flilfsspannung abfallen läßt. Nachteilig ist bei dieser bekannten AusfuhrungsfOrm die Notwendigkeit eines Stromwandlers, also der zusätzliche Aufwand, der das Schaltgerät größer und teurer werden läßt. Zur Behebung dieser Nachteile, d.h. um ein elektronisches Schaltgerät der eingangs beschriebenen Art hinsichtlich der Speiseschaltung für den Oszillator so auszugestelten, das einerseits unter Verzicht auf einen zusätzlichen Stromwandler oder ein anderes, der Erzeugung der Hilfsspannung für den Oszillator bei geschlossenem elektronischen Schalter dienendes Bauelement die für den Oszillator erforderliche Hilfsspannung il: weiten Grenzen unabhängig vom Verbraucherwiderstand und von der döhe der Spannung der Spannungsquelle erzeugt werden kannJ daß andererseits ohne welteres mehrere solcher Schaltgeräte parallel oder in Reihe geschaltet werden können, hat die Pnmelderin bereits vorgeschlagen, die Speiseschaltung für den Oszillator aus einer in Reihe mit der Schaltstrecke des elektronischen Schalters liegenden Zenerdiode und einem parallel zur Schaltstrecke des elektronischen Schalters liegenden, relativ hochohmigen Hilfswiderstand aufzubauen. Bei diesem Schaltgerät wird also unabnängig davon, ob der elektronische Schalter geschlossen ist oder nicht, stets ein Strom über die Zenerdiode geführt, der an der Zenerdiode in Form der Zenerspannung die für den Oszillator erforderliche Hilfsspannung erzeugt. Bei geschlossenem elektronischen Schalter fließt nämlich der durch den elektronischen Schalter fließende Strom, bei geöffnetem elektronischen Schalter der durch den Hilfswiderstand fließende Strom lurch die Parallelschaltung aus Zenerdiode und Oszillator, fällt also an der Zenerdiode die für den Oszillator erforderliche Hilfsspannung ab.device of the type described in the entry 9 consists of the feed circuit For the oscillator in turn from the series connection of a relatively high-resistance auxiliary resistor and a Zener diode, this series connection of the switching path of the electronic Switch, namely the switching path of a thyristor, is connected in parallel and the auxiliary voltage required for the oscillator is taken from the Zener diode. In this embodiment, even when the electronic switch is "closed", i.e. again with the thyristor switched through, the necessary auxiliary voltage for to be able to generate the oscillator, one lying in the electrical circuit of the consumer Present a current transformer, which is responsible for part of the current flowing through the consumer Gleichsani branches off and, rectified, the parallel connection of Zener diode and The oscillator feeds in and thus the Zener diode that is necessary for the oscillator dropping voltage. This known embodiment has the disadvantage the need for a current transformer, so the additional expense that the switching device make it bigger and more expensive. To remedy these disadvantages, i.e. an electronic Switching device of the type described above with regard to the supply circuit for to design the oscillator in such a way that on the one hand there is no additional Current transformer or another, generating the auxiliary voltage for the oscillator when the electronic switch is closed, the component used for the oscillator required auxiliary voltage il: wide limits independent of consumer resistance and from the level of the voltage of the voltage source can be generated on the other hand without the need for several such switching devices to be connected in parallel or in series the applicant has already suggested the supply circuit for the oscillator from one lying in series with the switching path of the electronic switch Zener diode and one parallel to the switching path of the electronic Build up switch lying, relatively high-resistance auxiliary resistance. With this one Switching device is therefore independent of whether the electronic switch is closed is or not, a current is always passed through the zener diode, which is at the zener diode the auxiliary voltage required for the oscillator is generated in the form of the Zener voltage. When the electronic switch is closed, it flows through the electronic switch Switch current flowing through the auxiliary resistor when the electronic switch is open Current flowing through the parallel connection of Zener diode and oscillator falls that is, the auxiliary voltage required for the oscillator from the Zener diode.

Die eingangs beschriebenen lektronischen Qchaltgeräte weisen im Ubrigen zumeist irn Oszillator einen in Emitterschaltung betriebenen Transistor auf, an desses Basis eine Rückkopplungsinduktivität angeschlossen ist. Diese Schaltgeräte arbeiten, wie bereits ausgeführt, nach dem Prinzip des bedämpften Oszillators. Es gibt jedoch Fälle, bei denen das Arbeiten nach dem Prinzip des bedämpften Oszillator ungenaue Ergebnisse liefert. Das gilt z,B. dann. wenn dem Schaltgerät Metallteile unterschiedlicher Bedämpfungseigenschaften, insbes, unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit, zugeführt werden. In soleden Fällen spricht das Schaltgerät einmal erst bei. einem relativ geringen Abstand des Metallteils zum Schaltgerät, ein anderes @al sehon bei einem relativ großen Abstand des Metallteils zum Schaltgerät an. Damit unterschiedliche Be-Dampfungselgenschaften der das Schaltgerät beim Passieren oder @@@@ern betätigenden Metallteile die Ansprechempfindlichkeit des Schaltgerätes nicht beeinflussen, hat die Anmelderin bereits vorgeschlagen, bei dem zuletzt beschriebenen elektronischen Schaltgerät das zweite Ende der Rückkopplungsinduktivität an einen als Kondendatorelektrode wirkenden Metallkörper, z.B. eine Metallplatte, anzuschließen. Während also bei den bekannten elektronischen Schaltgeräten der eingangs beschriebenen Art der Oszillator "von Hause aus" schwingt und duren ein passierendes oder sich annäherndes Metallteil bei einem bestimmten Abstand Metallteil - Schaltgerät so stark bedämpft wird, daß er zu schwingen aufhört, wird bei dem von der Anmelderin vorgeschlagenen elektronischen Schaltgerät der Rückkopplungskreis des oszillators; erst durch das passierende oder sic annähernde Metallteil das als zweite Kondensatorelektrode den mit dem zweiten Ende der Rückkopplungsinduktivität verbundenen, als erste Kondensatorelektrode wirkenden Metallkörper zu einem Kondensator ergänzt, geschlossen, schwIngt also der Oszillator nur, wenn das das Schaltgerät betätigende Metallteil einen bestimmten Abstand zum Schaltgerät unterschritten hat.The electronic switching devices described at the beginning also have mostly an emitter-operated transistor in the oscillator whose base is connected to a feedback inductor. These switching devices work, as already mentioned, on the principle of the damped oscillator. It However, there are cases in which the principle of the damped oscillator is used gives inaccurate results. This applies e.g. then. if the switching device has metal parts different damping properties, especially different electrical Conductivity. In such cases, the switching device speaks once only at; only when. a relatively small distance between the metal part and the switching device, another @al see if there is a relatively large distance between the metal part and the switching device. In order to different damping properties of the switching device when passing or @@@@ er actuating metal parts reduce the sensitivity of Do not affect switching device, the applicant has already proposed at the last described electronic switching device the second end of the feedback inductance to a metal body acting as a capacitor electrode, e.g. a metal plate, to connect. So while in the known electronic switching devices of the initially described type of oscillator "inherently" swings and a passing one or approaching metal part at a certain distance between metal part and switching device is damped so much that it stops vibrating is used by the applicant proposed electronic switching device of the feedback circuit of the oscillator; only through the passing or approaching metal part that acts as a second capacitor electrode the one connected to the second end of the feedback inductance as the first capacitor electrode acting metal body is supplemented to a capacitor, closed, so it oscillates the oscillator only if the metal part actuating the switching device has a certain The distance to the switching device has fallen below.

Ein anderes, bei elektronischen Schaltgeräten der eingangs beschriebenen Art auftretendes Problem besteht darin, daß die Schalthysterese, d.h. die Differenz zwischen dem Abstand des Metallteils, bei dem der elektronische Schalter des Schaltgerätes fließt, und dem Abstand des Metallteils, bei dem der elektronische Schalter des Schaltgerätes wieder öffnet - oder umgekehrt -, unbestimmt, vor allem aber nicht einstellbar ist Das führt z.B. dazu, daß beim Einsatz solcher Schaltgeräte als impulsgeber für Zählaufgaben beim Zählen vibrierender Metallteile beim Passieren eines solchen vibrierenden Metallteiles mehrere Zählimpulse abgegeben werden. Um die Schalthysterese einstellen zu können, ist von der Anmelderin vorgeschlagen worden, eine Schaltung der Art zu verwirklichen, daß bei schwingendem Oszilator durch ein von der gleichgerichteten Oszillatorspannung abgeleitetes einstellbares Rückführungssignal die Verstärkung V des Oszillators erhöht wird. i)as kann bei einem Schaltgerät in der Ausführungsform mit einem in Emitterschaltung betriebenen Transystor innerhalb des Oszillators dadurch erreicht werden, daß dem mitterwiderstand des Transystors die Reihenschaltung aus einem einstellbaren Rückführungswiderstand, einer Diode und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transystors parallelgeschaltet ist, dessen Basis von der gleichgerIchteten Oszillatorspannung angesteuert wird und dessen Kollektor im übrigen über einen Kollektorwiderstand an die Spannungsquelle, ggfs. unter Zwischenschaltung einer Gleichrichter-Brückenschaltung, angeschlossen ist.Another, for electronic switching devices of the type described at the outset The type of problem that occurs is that the switching hysteresis, i.e. the difference between the distance of the metal part at which the electronic switch of the switching device flows, and the distance of the metal part at which the electronic switch of the Switching device opens again - or vice versa -, indefinite, before but above all it is not adjustable as a pulse generator for counting tasks when counting vibrating metal parts as they pass of such a vibrating metal part several counting pulses can be emitted. Around To be able to set the switching hysteresis has been proposed by the applicant, to realize a circuit of the kind that with an oscillating oscillator by a adjustable feedback signal derived from the rectified oscillator voltage the gain V of the oscillator is increased. i) as can be done with a switching device in the embodiment with an emitter-operated Transystor within of the oscillator can be achieved in that the mean resistance of the Transystors the series connection of an adjustable feedback resistor, a diode and the collector-emitter path of a Transystor is connected in parallel, whose Basis is driven by the rectified oscillator voltage and its collector otherwise via a collector resistor to the voltage source, possibly with interconnection a rectifier bridge circuit is connected.

Allen bekannten urld den von der Anmelderin vorgeschlagenen, zuvor erläuterten elektronischen Schaltgeräten der eingangs beschriebenen grundsätzlichen Art ist gemeinsam, daß sie nur solange von dcm zur Betätigung erforderlichen Metallteil beeinflußt werden, wie sich dieses Metallteil in der Nähe des Schaltgerätes befindet. Entfernt sich das Metall wieder, so geht das Schaltgerät wieder in den Ausgangszustand zurück.All known urld those proposed by the applicant, previously explained electronic switching devices of the basic described above Type has in common that they are only as long as the metal part required for actuation This affects how this metal part moves in the vicinity of the Switching device is located. If the metal is removed again, the switching device goes back into the Initial state back.

Mit anderen Worten können die bekannten bzw. von der Anmelderin vorgeschlagenen Schaltgeräte den Schaltzustand nicht speichern, können also diese Schaltgeräte nicht durch das erste Annähern eines Metallteils eingeschaltet und durch das zweite Annähern eines Metallteils wieder ausgeschaltet werden,-wie das bei mechanisch betätigten elektrischen Schaltgeräten ohne weiteres möglich ist.In other words, the known or proposed by the applicant Switching devices cannot save the switching state, so these switching devices cannot switched on by the first approach of a metal part and by the second approach a metal part can be switched off again, -as that of mechanically operated electrical switching devices is easily possible.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß es durch ein erstes Annähern eines Metallteils eingeschaltet, durch ein zweites Annähern eines Metallteils wieder ausgeschaltet werden kann - oder umgekehrt.The invention is therefore based on the object of a switching device of the type described above so that it is by a first approach of a metal part switched on again by a second approach of a metal part can be switched off - or vice versa.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem elektronischen Schaltgerät der eingangs beschriebenen grundsätzlichen Art, ggfs. bei einer von der Anmelderin sehon vorgeschlagenen.According to the invention, this object is in the case of an electronic switching device of the basic type described at the beginning, if necessary with one of the applicant sehon proposed.

zuvor beschriebenen AusfWrungsform, dadurch gelöst, daß zwischen dem Oszillator und dem elektronischen Schalter bzw.previously described embodiment, achieved in that between the Oscillator and the electronic switch or

zwischen dem Kippverstärker und dem elektronischen Schalter eine bistabile Kippstufe vorgesehen ist. Bel. dem erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerät gibt die bistabile KIppstufe beim ersten Annähern eines Metallteils an das Schalt gerät, durch den Oszillator bzw. den nachgeschalteten Kipp verstärker beeinflußt, z.B. ein Ausgangssignal ab, das den nachgeordneten elektronischen Schalter leitend macht, während die bistabile Kippstufe beim zweiten Annähern eines Metallteils an das Schaltgerät, wiederum durch den Oszillator bzw.a bistable between the trigger amplifier and the electronic switch Tilt stage is provided. Bel. the electronic switching device according to the invention gives the bistable KIppstufe when a metal part approaches the switch for the first time device, influenced by the oscillator or the downstream tilting amplifier, E.g. an output signal that conducts the downstream electronic switch makes while the bistable multivibrator when one approaches a second time Metal part to the switching device, in turn by the oscillator or

den nachgeschalteten Kippverstärker beeinflußt, ein Ausgangssignal abgibt, das den nachgeordneten elektronischen Schalter sperrt.affects the downstream multivibrator, an output signal releases that blocks the downstream electronic switch.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät die bistabile Kippstufe als an sich bekannte Eccles-Jordan-Schaltung (auch Flip-Flop genannt) ausgeführt, wobei die Eccles-Jordan-Schaltung in üblicher Form aufgebaut sein kann. Zweckmäßigerweise kann der Jeweilige Widerstand der Jeweils aus einer Diode einem Kondensator und einem Widerstand bestehenden Impuisweichen auf den antivalenten Ausgang, d.h. auf den Kollektor des Jeweils anderen Transistors, geschaltet sein und kann in den Impulsweichen, vom eingang der bistabilen Kippstufe her gesehen, Je weils zuerst die Diode und danach der Kondensator vorgesehen sein.The bistable is preferably used in the switching device according to the invention Flip-flop as known Eccles-Jordan circuit (also called flip-flop) executed, wherein the Eccles-Jordan circuit can be constructed in the usual form. Appropriately, the respective resistance can each consist of a diode Capacitor and a resistor existing impulse switches to the non-equivalent Output, i.e. to the collector of the respective other transistor and can be seen in the pulse switches, seen from the input of the bistable multivibrator, Depending on Weil first the diode and then the capacitor can be provided.

Dadurch wird erreicht, daß die bistabile Kippstufe auf positive Flanken anspricht, so daß bei Vorliegen positiver Flanken vom Kippverstärker auf eine zusätzliche Umkehrstufe verzichtet werden kann.This ensures that the bistable multivibrator has positive edges responds, so that when there are positive edges from the trigger amplifier to an additional Reverse stage can be dispensed with.

Schließlich empfiehlt es sich, die Kippstufe durch einti zusätzliche ßeschaltung mit Dioden und oder Widerständen und/oder Kondensatoren so auszulegen, daß ohne Eingangssignal ein definiertes Ausgangssignal abgegeben wird, so daß der Ausgangszu stand des Schaltgerätes stets gleich ist, z.B. der elektronische Schalter stets sperrt.Finally, it is advisable to add an additional to the tilting stage design the circuit with diodes and / or resistors and / or capacitors so that that a defined output signal is emitted without an input signal, so that the The initial state of the switching device is always the same, e.g. the electronic switch always locks.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild, teilweise schematisiert, einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes, Fig. 2 eine erste AusfUhrungsform einer bistabilen Kippstufe für den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer bistabilen Kippstufe für den Gegenstand nach Fig. 1.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail; it shows: Fig. 1 the circuit diagram, partially schematized, a preferred embodiment of an inventive Switching device, Fig. 2 shows a first embodiment of a bistable multivibrator for the object of Fig. 1 and Fig. 3, another embodiment of a bistable Tilting stage for the object according to FIG. 1.

Das in der Figur 1 dargestellte elektronische Schaltgerät 1 arbeitet berührungslos, d.h. es sich auf ein sich annäherndes, nicht dargestelltes Metallteil an und ist über insgesamt zwei Anschlußleitungen 2, 3 einerseits an eine Spannungsquelle 4 und andererseits an einen Verbraucher 5 angeschlossen.The electronic switching device 1 shown in FIG. 1 operates contactless, i.e. it is applied to an approaching metal part (not shown) and is on the one hand to a voltage source via a total of two connecting lines 2, 3 4 and, on the other hand, connected to a consumer 5.

in seinam grundsätzlichen Aufbau besteht das dargestellte elektronische, d.h kontaktiose Schaltgerät 1 aus einem von außen, nämlich durch das Metallteil, beeinflußbaren, d.h.in its basic structure consists of the presented electronic, i.e. contactless switching device 1 from an outside, namely through the metal part, controllable, i.e.

bedämpfbaren Oszillator 6, einem von dem Oszillator 6 betätigten elektronischen Schalter 7, im dargestellten Ausführungsbeispiel einem @@@ristor, einem zwischen dem Oszillator 6 und dem elektronischen Schalter 7 liegenden Kippverstärker 8, der in Abhängigkeit vom Zustand des Oszillators 6 den elektronischen Schalter 7 durchschaltet, und einer Speiseschaltung zur Erzeugung der für den Oszillator 6 und den Kippverstärker 8 erforderlichen Hilfsspannung.Attenuated oscillator 6, one operated by the oscillator 6 electronic Switch 7, in the illustrated embodiment a @@@ ristor, one between the oscillator 6 and the electronic switch 7 lying tilt amplifier 8, the electronic switch depending on the state of the oscillator 6 7 switches through, and a feed circuit for generating the for the oscillator 6 and the trigger amplifier 8 required auxiliary voltage.

Der Oszillator 6 des Schaltgerätes 1 erbeitet im dargstellten Ausführungsbeispiel mit einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor 10. Im Kollektorkreis des Transistors lo liegt ein Parallelschwingkreis 11 aus Schwingkreisinduktivität 12 und Schwingkreiskapazität 13, im Emitterkreis des Transistors lo liegt ein Emitterwiderstand 14 und im Basiskreis des Transistors 10 ist eine Rückkopplungsinduktivität 15 vorgesehen. die einerseits an die Basis des Transistors 10.The oscillator 6 of the switching device 1 works in the illustrated embodiment with a transistor 10 operated in the emitter circuit. In the collector circuit of the transistor lo is a parallel resonant circuit 11 made of resonant circuit inductance 12 and resonant circuit capacitance 13, in the emitter circuit of the transistor lo there is an emitter resistor 14 and in the base circuit of the transistor 10, a feedback inductance 15 is provided. the one hand to the base of transistor 10.

andererseits an die Verbindungsstelle zweier Widerstände 16, 17, die einen Spannungsteiler 18 bilden, angeschlossen ist.on the other hand to the junction of two resistors 16, 17, the form a voltage divider 18 is connected.

Parallel zum Widerstand 16 liegt ein Überbrückungskondensator 19.A bypass capacitor 19 is located in parallel with the resistor 16.

Die Oszillatorspannung wird am Kollektor des Transistors lo Uber einen Koppelkondensator 2o abgegriffen, mittels eines als Diode geschalteten Transistors 21 gleichgerichtet und durch einen nachfolgenden, als Emitter-Folger geschalteten Transistor 22, in dessen Emitterkreis ein Ladekondensator 23 liegt, geglhttet.The oscillator voltage is at the collector of the transistor lo via a Coupling capacitor 2o tapped by means of a transistor connected as a diode 21 rectified and switched by a subsequent, as an emitter-follower Transistor 22, in whose emitter circuit there is a charging capacitor 23, smoothed.

Bei schwingendem Oszillator 6 wird durch ein von der gleichgerichteten Oszillatorspannung abgeleitetes einstellbares RückfUhrungssignal die Verstärkung V des Oszillators G erhöht.When the oscillator 6 oscillates, one of the rectified Oscillator voltage derived adjustable feedback signal the gain V of the oscillator G increases.

Dazu ist dem Emitterwiderstand 14 des Transistors 10 die Reihenschaltung aus einem einstellbaren Rückführungswiderstand 24, einer Diode 25 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 26 parallelgeschaltet, wobei die Basis des Transistors 26 von der gleichgerichteten Oszillatorspannung angesteuert wird und der Kollektor des Transistors 26 im übrigen über einen Kollektorwiderstand 27 und eine Gleichrichter-Brückenschaltung 28 en die Spannungsquelle 4 angeschlessen ist.For this purpose, the emitter resistor 14 of the transistor 10 is connected in series from an adjustable feedback resistor 24, a diode 25 and the collector-emitter path of a transistor 26 connected in parallel, the base of the transistor 26 of the rectified oscillator voltage is controlled and the collector of the Transistor 26, moreover, via a collector resistor 27 and a rectifier bridge circuit 28 en the voltage source 4 is connected.

Die Speiseschaltung 9 zur Erzeugung der für den Oszillator 6 und dem Kippverstärker 8 erforderlichen Hilfsspannung besteht aus einer in Reihe mft der Schaltstrecke des elektronischen Schalters 7 liegenden Zenerdiode 29 und einem parallel zur Schaltstrecke des elektronischen Schalters 7 liegenden, relativ hochohmigen Hilfswiderstand 30. Im übrigen ist, daß das dargestellte Schaltgerät 1 für einen mit Wechselstrom betriebenen Verbraucher 5 bestimmt ist, ausgangsseitig noch die Gleichrichterbrückenschaltung 28 vorgesehen.The feed circuit 9 for generating the for the oscillator 6 and the Tilt amplifier 8 required auxiliary voltage consists of an in series mft the Switching path of the electronic switch 7 lying Zener diode 29 and a parallel to the switching path of the electronic switch 7 lying, relatively high resistance Auxiliary resistor 30. In addition, the switching device shown 1 for one with alternating current operated consumer 5 is determined, on the output side still the Rectifier bridge circuit 28 is provided.

Zwischen dem Kippverstärker 8 und dem elektronischen Schalter 7 ist eine bistabile Kippstufe 32 vorgesehen, die als Eccles-Jordan-Schaltung (auch Flip-Flop genannt) ausgeführt ist. Die bistabile Kippstufe )2 gibt beim ersten annähern des nicht dargestellten Metallteils an das Schaltgerät 1, durch den Oszillator 6 bzw. den nachgeschalteten Kippverstärker 8 beeinflußt, z.B.Between the trigger amplifier 8 and the electronic switch 7 is a bistable multivibrator 32 is provided, which is an Eccles-Jordan circuit (also flip-flop called) is executed. The bistable multivibrator) 2 gives the first approximation of the not shown metal part to the switching device 1, by the oscillator 6 or influences the downstream flip-flop amplifier 8, e.g.

ein Ausgangssignal ab, das den nachgeordneten elektronischen chalter 7 leitend macht, während die bistabile Kippstufe 32 heim zweiten Annähern des Metallteils an das Schaltgerät 1, durch den Oszillator 6 bzw. den nachgeschalteten Kippverstärker ti beeinflußt, ein Ausgangssignal abgibt, das den elektronischen Schalter 7 sperrt.an output signal that sends the downstream electronic switch 7 makes conductive, while the bistable flip-flop 32 after the second approach of the metal part to switching device 1, by the oscillator 6 or the downstream Tip-over amplifier ti affects, emits an output signal that the electronic Switch 7 locks.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Kippstufe 32, d.h. die Eccles-Jordan-Schaltung, in üblicher Form aufgebaut. Dem Eingang 33 sind zwei Impulsweichen 34, 35 nachgeschaltet, die Jeweils aus einer Diode 36,37, einem Kondensator 38,39 und einem Widerstand 40,41 bestehen. Die Impulsweichen 34,35 sind an Transistoren 42,43 angeschlossen, wobei den Transistoren 42,43 Kollektorwiderstände 44,45 zugeordnet sind.In the embodiment shown in Fig. 2, the tilting stage 32, i.e. the Eccles-Jordan circuit, constructed in the usual way. The entrance 33 two pulse switches 34, 35 are connected downstream, each consisting of a diode 36, 37, a capacitor 38,39 and a resistor 40,41. The pulse switches 34.35 are connected to transistors 42, 43, the transistors 42, 43 having collector resistances 44.45 are assigned.

Bei der in Fig. 3 dargestellten bistabilen Kippstufe 32 ist der jeweilige Widerstand 4o bzw. 41 der Impulsweichen 34 bzw.In the bistable flip-flop 32 shown in FIG. 3, the respective Resistance 4o or 41 of the pulse switches 34 or

55 Jeweils auf den antivalenten Ausgang, d.h. auf den Kollektor des jeweils anderen Transistors 43,42 geschaltet In den Impulswelchen 34.35 ist, vorn Eingang 33 der bistabilen Kippstufe 32 her gesehen, Jeweils zuerst die Diode 36 bzw. 37 und danach der Kondensator 38 bzw. bs vorgesehen.55 Each to the complementary output, i.e. to the collector of the each other transistor 43,42 switched In the impulse which 34.35 is, in front The input 33 of the bistable multivibrator 32 is seen, the diode 36 first in each case or 37 and then the capacitor 38 or bs is provided.

Im übrigen Ist die Kippstufe 32 bei der Ausführungsform nach Fig. 5 durch eine zusätzliche Beschaltung mit Dioden 46,47 Widerstände 48,49,50 und einen Kondensator 51 so ausgelegt, daß ohNf Eingangssignal stets ein definiertes, gleiches Ausgangssignal abgegeben wird. Schließlich ist die Kippsture 32 insgesamt so ausgelegt, daß Doppel- oder Mehrfachimpulse, z.B. durch ein vibrierendes Metallteil, die bistabile Kippstufe 32 nicht mehrfach Kippen läßt.Otherwise, the flip-flop 32 in the embodiment according to FIG. 5 by an additional circuit with diodes 46, 47, resistors 48, 49, 50 and a Capacitor 51 is designed so that without any input signal there is always a defined, identical one Output signal is emitted. Finally, the tilting tower 32 is designed overall so that that double or multiple pulses, e.g. by a vibrating metal part, the bistable Tilting stage 32 does not allow multiple tilting.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Electronic, contactless switching device, preferably Via a total of two connection lines of a set to a voltage source and the other can be connected to a consumer, with an externally influenced oscillator, an electronic switch actuated by the oscillator, possibly one between the oscillator and the electronic switch lying flip-flop amplifier and a feed circuit for the oscillator and, if necessary, for the trigger amplifier, d a d u r c h e k e n n n z e i c hn e t that between the oscillator (6) and the electronic switch (7) or between the trigger amplifier (8) and the electronic Switch (7) a bistable flip-flop (32) is provided.

2. Electronic contactless switching device according to claim 1, characterized in that the bistable multivibrator () 2) is known per se Eccles-Jordan circuit (also called flip-flop) is implemented.

3. Electronic, contactless switching device according to claim 2, characterized in that the respective resistor (40 or 41) of each from a diode (36 resp.

37), a capacitor (38 or 39) and a resistor (4o or 41) existing pulse switches (34,35) to the complementary output, i.e. to the Collector of the respective other transistor (43 or 42), is connected.

4. Electronic, contactless switching device according to claim 3, characterized1 that in the pulse switches (34,35), from the input (33) of the bistable Kippsture (32) seen here, first in each case the diode (36 or 37) and then the capacitor (38 or 39) is provided.

5. Electronic, contactless switching device after a of claims 1 to 4, characterized in that the tilting stage (32) by a additional wiring with diodes (46, 47) and / or resistors (48, 49, 50) and / or Probe sensors (51) emit a defined output signal without an input signal.