DE2815711A1

DE2815711A1 - Proximity switch with logic and RC circuit - suppressing interference caused by alternating electromagnetic fields by introducing delay

Info

Publication number: DE2815711A1
Application number: DE19782815711
Authority: DE
Inventors: Werner Kreile
Original assignee: Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Current assignee: Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1980-01-31

Abstract

The proximity switch has an oscillator coupled at its output to a flip-flop or trigger that operates an electronic switch, e.g. a thyristor or triac. The oscillator's output, or the output of the trigger is connected to its output, is passed to a logic circuit whose own output is coupled back to a first input and to a second input via an RC timing circuit at the oscillator's or trigger's output. The delay introduced by the RC circuit is at least half the period of any interference field and thereby allows alternating electromagnetic interference to be suppressed.

Description

Elektronisches, berührungslos wirkendes Schaltgerät Electronic, contactless switching device

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches, berührungslos wirkendes Schaltgerät mit einem durch eine Steuerfahne beeinflußbaren Oszillator, einer dem Ausgang des Oszillators nachgeschalteten Kippstufe, einer Speiseschaltung zur Erzeugung der Hilfsspannung für den Oszillator und der Kippstufe, einer Endstufe, bestehend aus einer Zündeinrichtung für einen ggf. über eine Gleichrichterbrücke an einen zu schaltenden Wechselstromkreis angeschlossenen, vorzugsweise mit Phasenanschnitt, betriebenen elektronischen Schalter. wie Thyristor oder Triac. und einer (oervorgerurenJ Schaltungsanordnung zum Ausblenden von StörungeqSurch elektromagnetische Wechselfelder oder dgl.The invention relates to an electronic, non-contact Switching device with an oscillator that can be influenced by a control flag, one of the Output of the oscillator downstream flip-flop, a feed circuit for generation the auxiliary voltage for the oscillator and the multivibrator, an output stage from an ignition device for one, possibly via a rectifier bridge to one AC circuit to be switched connected, preferably with phase control, operated electronic switch. like thyristor or triac. and one (ovorgerurenJ Circuit arrangement for masking interference from electromagnetic alternating fields or the like

Bei einem derartigen Schaltgerät muß eine Schaltungsanordnung zum Schutz vor starken elektromagnetischen Wechselfeldern vorhanden sein, da diese Felder den Ferritkern der Oszillatorspule in die Sättigung treiben, wodurch die Os zillatorschwingung aussetzt.In such a switching device, a circuit arrangement for Protection against strong electromagnetic alternating fields must be present, as these fields drive the ferrite core of the oscillator coil into saturation, causing the oscillator oscillation suspends.

Elektrische Widerstandsschweißmaschinen erzeugen im Bereich der Schweißelektroden und der den Schweißstrom führenden Leitungen starke elektromagnetische Wechselfelder, wobei davon ausgegangen werden kann, daß der zeitliche Verlauf der Induktion in erster Näherung sinusförmig verläuft.Electric resistance welding machines produce in the area of the welding electrodes and the lines carrying the welding current have strong electromagnetic alternating fields, it can be assumed that the induction over time in first approximation is sinusoidal.

Schaltgeräte der eingangs näher gekennzeichneten Art werden beispielsweise an Stumpfs chweißmas chinen zur Anwes enhe its - und Lagekontrolle des Werkstückes sowie zur Stellungskontrolle der Schweißelektroden benutzt. Bei der praktischen Ausgestaltung des Schaltgerätes muß berücksichtigt werden, daß der Oszillator nur in einem schmalen Bereich, im Nulldurchgang des Wechselfeldes, oder wenn die entsprechende Schweißmaschine zur Steuerung des Schweißstromes mit Phasenanschnitt arbeitet, für die Dauer des Phasenanschnittes, schwingt, während der übrigen Zeitdauer der Schwingungsperiode aber bedämpft ist. Es stehen also für die Dauer, in der die Schweißmaschine eingeschaltet ist, immer nur kurze Zeitspannen zur Verfügung, in der das Schaltgerät ordnungsgemäß arbeitet.Switching devices of the type specified in the introduction are for example on butt welding machines to check the presence and position of the workpiece as well as for checking the position of the welding electrodes. In the practical Design of the switching device must be taken into account that the oscillator only in a narrow range, in the zero crossing of the alternating field, or if the corresponding Welding machine to control the welding current with phase angle works, for the duration of the phase control oscillates during the remaining period of the oscillation period but is dampened. So it stands for the duration in which the welding machine is switched on, only short periods of time are available in which the switching device working properly.

Um eine Fehlschaltung des Schaltgerätes durch den Schweißstrom zu vererden meiden, muß also verhinderttdaW der elektronische Schalter des Schaltgerätes während dieser Zeit gezündet wird.To avoid incorrect switching of the switching device due to the welding current Avoid grounding, so the electronic switch of the switching device must prevent it is ignited during this time.

In der Zeitschrift "Industrie-Elektrik + Elektronik" Nr. 12/1977, Seite 227 - 230, wird über das Verhalten von induktiven Näherungsschaltern in Magnetfeldern berichtet. Es wird vorgeschlagen, einen Kondensator parallel zur Zündstrecke des elektronischen Schalters anzuordnen. Ohne den Kondensator würde der Oszillator, sobald er durch das Magnetfeld bedämpft wird, den elektronischen Schalter durchsteuern. Bevor das möglich ist, muß jedoch der Kondensator im Ausführungsbeispiel auf die Zündspannung des elektronischen Schalters aufgeladen werden. Ist die Ladezeit größer, als die Zeit der Bedämpfung des Oszillators durch das Magnetfeld, kann der elektronische Schalter nicht zünden, da jeweils während der Zeit, in der der Oszillator durch das magnetische Feld nicht bedämpft ist, der Kondensator über einen Transistor im Kurzschluß entladen wird.In the magazine "Industrie-Elektrik + Elektronik" No. 12/1977, Pages 227 - 230, is about the behavior of inductive proximity switches in magnetic fields reported. It is proposed to install a capacitor in parallel to the ignition path of the to arrange electronic switch. Without the capacitor, the oscillator would as soon as it is dampened by the magnetic field, turn on the electronic switch. Before that is possible, however, the capacitor in the embodiment must be on the The ignition voltage of the electronic switch can be charged. If the loading time is longer, than the time at which the oscillator is damped by the magnetic field, the electronic Switches do not ignite, since each time the oscillator is through the magnetic field is not damped, the capacitor via a transistor im Short circuit is discharged.

Durch die Anordnung des Kondensators wird eine Verzögerung erreicht, die jedesmal, wenn das Schweißfeld ansteht, die Weiterleitung des Signals bis zum nächsten Nulldurchgang des Magnetfeldes verhindert. Die Periode des Störfeldes wird überbrückt bis zum nächsten Impuls, der durch erneutes Anschwingen des Oszillators bei Nulldurchgang des Magnetfeldes erfolgt. Am Ausgang des Schalt gerätes läßt sich ein Signal so darstellen, als wenn keine Bedämpfung vorhanden wäre. Für die Funktion des Schaltgerätes bedeutet das eine minimale Einschränkung der Schaltfrequenz.Due to the arrangement of the capacitor, a delay is achieved, which every time the welding field is present, the transmission of the signal up to prevents the next zero crossing of the magnetic field. The period of the interference field becomes bridged until the next impulse, which is caused by the oscillator starting to oscillate again takes place at zero crossing of the magnetic field. At the output of the switching device can be represent a signal as if there were no attenuation. For the function of the switching device, this means a minimal restriction of the switching frequency.

Der Oszillator muß länger, als er verzögert wird, bedämpft werden, damit das Signal "Bedämpft" weitergegeben werden kann. Bei einer angenommenen Schweißstromfrequenz von 50 Hz liegt die Verzögerungszeit, d. h. die Ladezeitkonstante des Kondensators bei 2 10 ms. Dieses Schaltgerät hat theoretisch also eine Schaltfolge bei der Betätigung mit einer Steuerfahne von 2 10 ms.The oscillator must be attenuated longer than it is delayed, so that the "damped" signal can be passed on. At an assumed welding current frequency of 50 Hz is the delay time, i. H. the charging time constant of the capacitor at 2 10 ms. This switching device theoretically has a switching sequence when actuated with a tag of 2 10 ms.

Das bekannte Schaltgerät ist hinsichtlich seiner Schaltungsanordnung zum Schutz in Magnetfeldern noch verbesserungsfähig.The known switching device is in terms of its circuit arrangement to the Protection in magnetic fields can still be improved.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein induktiv wirkendes Annäherungsschaltgerät zu schaffen, dessen Schaltungsanordnung zur Störaustastung von durch elektromagnetische Wechselfelder oder dgl. hervorgerufene Störungen bei unbedämpftem Oszillator eine Verzögerung des Oszillatorsignals bewirkt, die wenigstens durch zwei unabhängig voneinander erzeugte Steuersignale bestimmt ist, wobei die Schaltungsanordnung zur Störaustastung bei unbedämpftem Oszillator auf einfache Weise derart weitergebildet werden kann, daß auch eine bei kurzzeitigen Störungen wirksame Störaustastung bei bedämpftem Oszillator (durch Steuerfahne) erreichbar ist.The object of the invention is to provide an inductively acting proximity switching device to create its circuitry for blanking out by electromagnetic Alternating fields or the like. Caused disturbances with an undamped oscillator Delay of the oscillator signal causes at least two independently mutually generated control signals is determined, the circuit arrangement for Noise blanking with an undamped oscillator developed in a simple manner in this way can be that even with short-term disturbances effective interference blanking attenuated oscillator (by control flag) can be reached.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Ausgang des Oszillators bzw. dem Ausgang der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe eine logische Verknüpfungsschaltung zugeordnet ist, deren Ausgang auf einen ersten Eingang zurückgeführt ist und wenigstens ein zweiter Eingang über ein Zeitglied am Ausgang des Oszillators bzw. am Ausgang der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe liegt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine definierte Störaustastung erreicht, die nur bei Erfüllung der logischen Verknüpfung wirksam wird, nämlich in Abhängigkeit von der Ausgang und Eingangsfunktion. Die Laufzeit des Zeitgliedes bestimmt die Eingangsfunktion. Sie muß wenigstens der halben Periodendauer der Frequenz des Störfeldes entsprechen. Daraus folgt, daß die Bedämpfung des Oszillators mit einer Steuerfahne länger als die Zeitfunktion des Zeitgliedes sein muß, während der Einbruch des Oszillatorsignals, bedingt durch das magnetische Störwechselfeld, das gemäß Bedingung kürzer ist, als die Laufzeit des Zeitgliedes, nicht eine Ausgangssignaländerung hervorrufen kann.The object is achieved according to the invention in that the output of the oscillator or the output of the trigger stage connected downstream of the oscillator logic combination circuit is assigned, the output of which has a first input is fed back and at least a second input via a timing element at the output of the oscillator or at the output of the trigger stage connected downstream of the oscillator. The design according to the invention achieves a defined interference blanking, which only becomes effective when the logical connection is fulfilled, namely in dependence of the output and input function. The running time of the timer determines the Input function. It must be at least half the period of the frequency of the interference field correspond. It follows that the damping of the oscillator with a control flag longer than the time function of the timing element must be during the break in of the oscillator signal, due to the magnetic interfering alternating field, which according to the condition is shorter than the running time of the timer, cannot cause a change in the output signal.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist wie folgt: Wird der Oszillator durch Annäherung einer Steuerfahne bedämpft, erfolgt ein Potentialsprung am Ausgang des Oszillators bzw. am Ausgang der nachgeschalteten Kippstufe, beispielsweise von L auf 0. Das L-Potential am ersten Eingang der logischen Verknüpfung läßt sich durch Rückführung des Ausgangssignals der logischen Verknüpfung aufrecht erhalten.The operation of the circuit arrangement according to the invention is like follows: If the oscillator is attenuated by the approach of a control flag, it takes place a potential jump at the output of the oscillator or at the output of the downstream Flip-flop, for example from L to 0. The L potential at the first input of the logical Linking can be achieved by feeding back the output signal of the logical link maintained.

Gleichzeitig mit dem Potentialsprung wird das Zeitglied am zweiten Eingang der Verknüpfungsschaltung in Gang gesetzt. Erst wenn die Zeitfunktion abgelaufen ist, geht der zweite Eingang von L- auf O-Potential.At the same time as the potential jump, the timer on the second Logic circuit input started. Only when the time function has expired is, the second input goes from L to 0 potential.

Gemäß den gewählten Eingangsbedingungen ändert sich das Ausgangssignal von L auf 0. Das bedeutet, daß am Ausgang der Schaltung sich nun auch das Signal von L auf 0 ändert und damit in der folgenden Schaltung eine Schaltsignaländerung erfolgt. Diese Ausgangssignaländerung in Bezug auf die Eingangssignaländerung wird durch das Zeitglied zeitverzögert.The output signal changes according to the selected input conditions from L to 0. This means that the signal changes from L to 0 and thus a switching signal change in the following circuit he follows. This output signal change in relation to the input signal change becomes delayed by the timer.

Die beschriebene Schaltung läßt sich auf einfache Weise derart weiterbilden1 daß zusätzlich eine Störaustastung erreicht wird, die dann wirkt, wenn die Oszillatorspule bzw. der Oszillator durch eine Steuerfahne bedämpft ist.The circuit described can be developed in a simple manner in this way1 that in addition a noise blanking is achieved, which then acts when the oscillator coil or the oscillator is damped by a control flag.

Es handelt sich dabei um eine Störaustastung für kurze impulsartige Störsignale. Derartige Störsignale beeinflussen den Oszillator , da der Ansprechbereich zwischen dem Oszillator und der Steuerfahne einen Freiraum enthalten kann, in den Störungen, hervorgerufen z. B. durch die mit Phasenanschnitt geregelten Schweißmaschinen, eingestreut werden können. Diese Störungen täuschen eine Ausgangssignaländerung vor, die sich erst dann einstellen dürfte, wenn die Steuerfahne wieder entfernt wird. Um die Auswirkungen der Induzierung von Störspitzen in den Oszillator zu vermeiden, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der erste Eingang der logischen Verknüpfung ebenfalls mit dem Ausgang des Oszillators bzw. mit dem Ausgang der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe verbunden ist. Vorteilhaft ist der erste Eingang der logischen Verknüpfung über ein zweites Zeitglied mit dem Oszillator bzw. der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe verbunden.This is a noise blanking for short pulse-like Interfering signals. Such interference signals affect the oscillator because of the response range may contain a free space between the oscillator and the control flag, in the Disturbances caused e.g. B. by the welding machines controlled with phase control, can be sprinkled. These disturbances deceive a change in the output signal before, which should only appear when the control flag is removed again will. To avoid the effects of inducing glitch in the oscillator, it is proposed according to a development of the invention that the first input the logical link also with the output of the oscillator or with the Output of the flip-flop connected downstream of the oscillator. Advantageous is the first input of the logic link via a second timing element with the Oscillator or the flip-flop connected downstream of the oscillator.

Eine plötzliche Änderung des Ausgangssignals am Oszillator, hervorgerufen durch ein Störsignal, läßt sich ohne wesentliche Verzögerung auf den zweiten Eingang der logischen Verknüpfung weitergeben, so daß an diesem Eingang eine Signaländerunjerfolgt. Da das zweite Zeitglied ebenfalls am Ausgang des Oszillators angeschlossen und auf den ersten Eingang der logischen Verknüpfung geschaltet ist, wird die Signaländerung auf den ersten Eingang der logischen Verknüpfung entsprechend der Zeitfunktion des zweiten Schaltgliedes übertragen. Das bedeutet für den ersten Eingang, daß sich eine Signaländerung verzögert, entsprechend der Zeitfunktion von Zeitglied Zwei, einstellen wird. Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, daß schnelle Störungen zum zweiten Eingang der logischen Verknüpfung zwar durchkommen, aber zum ersten Eingang der logischen Verknüpfung nur, wenn die Dauer der Störsignale länger als die zeitliche Verzögerung ist. Die Verknüpfungsform Iäßt sich so wählen, daß am Ausgang keine Signaländerung erfolgt. Wie bereits erwähnt, treten Störungen der vorstehend genannten Art nur kurzzeitig auf, so daß die Zeitkonstante des zweiten Zeitgliedes relativ kurz sein kann, z.B. 1 ms. Störungen, die länger als 1 ms. sind, treten praktisch nicht auf.A sudden change in the output signal on the oscillator due to an interfering signal, the second input can be accessed without any significant delay of the logical link, so that at this entrance a signal change does not occur. Because the second timing element is also at the output of the oscillator is connected and switched to the first input of the logic link, the signal change on the first input of the logical link is corresponding the time function of the second switching element transferred. That means for the first Input that a signal change is delayed, according to the time function of Timer two, will set. This training ensures that quick Disturbances to the second input of the logical link get through, but to first input of the logic link only if the duration of the interfering signals is longer than the time delay is. The link form can be chosen so that there is no signal change at the output. As mentioned earlier, malfunctions occur in the type mentioned above only briefly, so that the time constant of the second Timing element can be relatively short, e.g. 1 ms. Disturbances that last longer than 1 ms. are, practically do not occur.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Zeitglied über einen Widerstand am Ausgang des Oszillators bzw. am Ausgang der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe angeschlossen.According to a further development of the invention, the first timing element is over a resistor at the output of the oscillator or at the output of the downstream oscillator Flip-flop connected.

Vorteilhaft sind die Zeitglieder als RC-Glieder aufgebaut. Auf einfache Weise läßt sich dann mit dem Widerstand und dem Kondensator des ersten Zeitgliedes ein drittes Zeitglied bilden, dessen Zeitkonstante wsentlich kleiner ist, als die Zeitkonstante des zweiten Zeitgliedes.The timing elements are advantageously designed as RC elements. On simple Way can then be with the resistor and the capacitor of the first timing element form a third timing element whose time constant is significantly smaller than that Time constant of the second timing element.

Durch diese Ausbildung-ist die Aufladezeit sehr viel kürzer als die Entladezeit.Because of this training, the charging time is much shorter than that Discharge time.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Zeitglied über eine in Flußrichtung geschaltete Diode am Ausgang des Oszillators bzw. der dem Oszillator nachgeschalteten Kippstufe angeschlossen. Die Diode verhindert, daß sich das erste Zeitglied über den Ausgang der Kippstufe entlädt.According to a further development of the invention, the first timing element is over a diode connected in the forward direction at the output of the oscillator or that of the oscillator connected downstream flip-flop. The diode prevents the first Timing element discharges via the output of the multivibrator.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Eingang der lo- gischen Verknüpfung über eine in Flußrichtung geschaltete Diode am zweiten Zeitglied angeschlossen. Diese Diode verhindert, daß das zweite Zeitglied über den Ausgang der logischen Verknüpfung erneut angesteuert wird.According to a further development of the invention, the first input is the lo- spray Link connected to the second timing element via a diode connected in the forward direction. This diode prevents the second timing element from having the output of the logical Link is activated again.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt der Ausgang der logischen Verknüpfung über eine in Fluß richtung geschaltete Diode am ersten Eingang der logischen Verknüpfung. Die Diode verhindert, daß sich das zweite Zeitglied über die Endstufe entlädt.According to a further development of the invention, the output is the logical Linkage via a diode connected in the flow direction at the first input of the logical Shortcut. The diode prevents the second timing element from going through the output stage discharges.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt der erste Eingang der logischen Verknüpfung über einen Widerstand und ggf. einem dem Widerstand parallel geschalteten Kondensator auf Masse. Diese Beschaltung des ersten Einganges der logischen Verknüpfung hat den Zweck, einen Massebezug zu schaffen, da der Eingang durch die bereits erwähnten Dioden abgeblockt ist. Mit Hilfe des Kondensators werden Störungen, die über die Schaltung induziert werden, kurzgeschlossen.According to a further development of the invention, the first input is the logical link via a resistor and possibly one parallel to the resistor switched capacitor to ground. This wiring of the first input of the logical The purpose of the link is to create a ground reference, since the input is through the already mentioned diodes is blocked. With the help of the capacitor, disturbances, which are induced across the circuit, short-circuited.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist jedem Eingang der logischen Verknüpfung eine Kippstufe vor- oder nachgeschaltet. Durch diese Ausbildung erhält man am Ausgang der logischen Verknüpfung stets ein getriggertes Signal. Eine schleichende Ansteuerung der Endstufe wird damit sicher verhindert.According to a further development of the invention, each input is the logical one Linking a tipping stage upstream or downstream. Receives through this training there is always a triggered signal at the output of the logic operation. A creeping one Control of the output stage is thus reliably prevented.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die logische Verknüpfung aus NAND-Gattern. Vorteilhaft lassen sich zwei hintereinander geschaltete NAND-Gatter verwenden, von denen der erste Eingang des zweiten Gatters mit dem Ausgang des ersten Gatters verbunden ist und der zweite Eingang des zweiten Gatters an Betriebs spannung liegt. Das vom Ausgang der logischen Verknüpfung über eine Diode auf den ersten Eingang rückgekoppelte Signal wird vom Ausgang des zweiten Gatters über die in Flußrichtung geschaltete Diode auf den ersten Eingang des ersten Gatters und auf den Eingang der Endstufe geschaltet.According to a further development of the invention, there is a logical link from NAND gates. Two NAND gates connected in series can advantageously be used use of which the first input of the second gate with the output of the first Gate is connected and the second input of the second gate to operating voltage lies. That from the output of the logic link via a diode to the first The input fed back signal is from the output of the second gate via the in the flow direction switched diode on the first input of the first gate and on the input the output stage switched.

Nachfolgend wird anhand der Schaltung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of FIG invention explained in more detail.

Das in der Figur der Zeichnung dargestellte berührungslos wirkende Schaltgerät ist über insgesamt nur zwei Anschlußleitungen 1, 2 einerseits an eine Spannungsquelle direkt und andererseits über die Last 3 angeschlossen. Als Last kann ein Schaltschütz oder ein anderer elekttrischer Verbraucher verwendet werden. Als Spannungsquelle kann die Netzspannung, z. B. 220 V oder ein Teil der Netzspannung dienen.The non-contacting one shown in the figure of the drawing Switching device is on a total of only two connecting lines 1, 2 on the one hand to one Voltage source connected directly and on the other hand via load 3. As a burden a contactor or another electrical consumer can be used. As a voltage source, the mains voltage, z. B. 220 V or part of the mains voltage to serve.

Zwischen der Wechselspannungsquelle und dem Schaltgerät liegt die Endstufe 4. In ihr sind die Zündschaltung für den elektronischen Schalter, wie Thyristor oder Triac, eine Gleichrichterbrücke und eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Hilfsspannung für den Oszillator und der nachgeschalteten Baugruppen zusammengefaßt. Über die Ausgänge 5, 6 sind der Oszillator 7 und die nachgeschalteten Baugruppen an die Hilfsspannung angeschlossen. Der Eingang 8 ist mit der Zündschaltung des elektronischen Schalters verbunden.The is between the AC voltage source and the switching device Output stage 4. It contains the ignition circuit for the electronic switch, such as the thyristor or triac, a rectifier bridge and a circuit arrangement for generation the auxiliary voltage for the oscillator and the downstream assemblies. The oscillator 7 and the downstream assemblies are via the outputs 5, 6 connected to the auxiliary voltage. Input 8 is connected to the ignition circuit of the electronic switch connected.

Durch Annäherung einer Steuerfahne aus Metall an die aktive Zone des Oszillators 7 wird dem Oszillator Energie entzogen bzw. werden die Rückkoppelungsverhältnisse so stark verändert, daß die Oszillatorschwingungsamplitude oder deren Frequenz verändert werden. Diese Veränderung der Oszillatorschwingung tritt am Ausgang als Potentialsprung auf, oder wird über eine im Oszillator nachgeschaltete Kippstufe 9 in ein Digital-Signal umgewandelt und ggf. über einen Schaltverstärker und die Zündstufe in ein Schaltsignal verwandelt, das den elektronischen Schalter sperrt oder leitend macht.By bringing a metal flag close to the active zone of the Oscillator 7 is withdrawn from the oscillator energy or the feedback conditions changed so much that the oscillator oscillation amplitude or its frequency changed will. This change in the oscillator oscillation occurs at the output as a potential jump on, or is converted into a digital signal via a flip-flop 9 connected downstream in the oscillator converted and possibly converted into a switching signal via a switching amplifier and the ignition stage transformed that blocks the electronic switch or makes it conductive.

Die Schaltungsanordnung zum Austasten von Störfeldern enthält eine logische Verknüpfung 10, die aus zwei hintereinander geschalteten NAND-Gattern 11, 12 aufgebaut ist. Der Ausgang des ersten Gatters 11 liegt am ersten Eingang X1 des zweiten Gatters und der zweite Eingang Y1 des zweiten Gatters an Betriebsspannung. Der Ausgang des zweiten Gatters 12 ist mit dem Eingang der Endstufe 8 und über eine Diode D1 mit dem ersten Eingang X des ersten Gatters 11 verbunden.The circuit arrangement for blanking interference fields contains a Logical link 10, which consists of two NAND gates 11 connected in series, 12 is constructed. The output of the first gate 11 is at the first input X1 of the second gate and the second input Y1 of the second gate to operating voltage. The output of the second gate 12 is connected to the input of the output stage 8 and via a Diode D1 is connected to the first input X of the first gate 11.

I)as erste Zeitglied Cl> ltl liegt einerseits an Masse und andererseits am zweiten Eingang Y des ersten Gatters 11, der über den Verknüpfungspunkt A an den Ausgang B der Kippstufe 9 angeschlossen ist. Zwischem dem Ausgang B und dem Verknüpfungspunkt A liegen der Widerstand R2 und die in Flußrichtung geschaltete Diode D2. Der Widerstand R2 und der Kondensator C1 des ersten Zeitgliedes R1, C1 bilden ein weiteres Zeitglied, auf dessen Funktion später noch eingegangen wird.I) the first timing element Cl> ltl is grounded on the one hand and on the other hand at the second input Y of the first gate 11, which via the node A to the Output B of the flip-flop 9 is connected. Between output B and the connection point A are the resistor R2 and the forward diode D2. The resistance R2 and the capacitor C1 of the first timing element R1, C1 form a further timing element, the function of which will be discussed later.

Der erste Eingang X des ersten Gatters 11 liegt über einem zweiten Zeitglied R3, C2 am Ausgang B der Kippstufe 9, wobei zwischen dem Eingang X und dem Widerstand R3 eine in Flußrichtung geschaltete Diode D3 liegt. Der Kondensator C2 liegt einerseits am Punkt "C" und andererseits an Masse. Ferner liegt der erste Eingang X des ersten Gatters 11 über einem Widerstand R4 und ggf. einem dem Widerstand parallel geschalteten Kondensator C3 auf Masse.The first input X of the first gate 11 is above a second Timing element R3, C2 at the output B of the flip-flop 9, with between the input X and A diode D3 connected in the forward direction is connected to the resistor R3. The condenser C2 is on the one hand at point "C" and on the other hand at ground. Furthermore lies the first Input X of the first gate 11 via a resistor R4 and possibly one of the resistor capacitor C3 connected in parallel to ground.

Bei der logischen Verknüpfung 10 handelt es sich um eine integrierte Schaltung, die neben den NAND-Funktionen noch jeweils eine Schmitt-Trigger-Funktion enthalten.The logical link 10 is an integrated one Circuit that has a Schmitt trigger function in addition to the NAND functions contain.

Die Kippstufe 9 besteht ebenfalls aus NAND-Gliedern mit Sprungfunktion.The trigger stage 9 also consists of NAND elements with a step function.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist wie folgt: Ist der Oszillator 7 entdämpft, liegt der Ausgang B der Kippstufe 9 auf hohem Potential, also L-Potential. Damit ist der Kondensator C1 über R2 und D2 aufgeladen und der zweite Eingang Y des ersten Gatters 11 befindet sich auf L-Potential. Der erste Eingang X des ersten Gatters 11 liegt ebenfalls auf L-Potential, da der Kondensator C2 des zweiten Zeitgliedes R3, C2 ebenfalls aufgeladen ist. Durch die Verknüpfung der beiden NAND-Glieder 11, 12 steht am Ausgang des zweiten Gatters ebenfalls L-Potential an und es fließt kein Strom über die Diode D1, da Potentialgleichheit herrscht. Wird der Oszillator 7 durch Annäherung einer Steuerfahne bedämpft, ändert sich das Signal am Ausgang B der Kippstufe von L auf 0. Durch diesen Potentialsprung wird der Ausgang der Kippstufe 9 auf Masse geschaltet und der Kondensator C2 des zweiten Zeit gliedes entlädt sich über den Widerstand R3 entsprechend der Zeitkonstante R3, C2. Das Potential am zugehörigen Eingang X des ersten Gatters 11 ändert sich aber nicht, da gemäß obiger Beschreibung der Ausgang des zweiten Gatters 12 auf L-Potential lag und damit über D1 und R4 ein Strom fließen kann, der das L-Potential am Eingang X des ersten Gatters 11 aufrecht erhält. Die Diode D3 verhindert, daß dieses L-Potential den Kondensator C2 erneut lädt. Es ist damit sichergestellt, daß trotz Entladung des Kondensators C2 am Eingang X des ersten Gatters 11 L-Potential erhalten bleibt. Weiterhin kann sich das dritte Zeitglied, gebildet aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator C1 des ersten Zeitgliedes R1, C1, nicht über den Ausgang B der Kippstufe entladen, da die Diode D2 dies verhindert. Sie ist in Sperrichtung geschaltet, so daß die Entladung vom Kondensator C1 des ersten Zeitgliedes R1, C1 nur über den Widerstand R1 mit der entsprechenden Zeitkonstante des Zeitgliedes R1, C1 ermöglicht wird. Wenn die Entladespannung, hervorgerufen durch den Entladestrom, von C1 an R1 die Triggerschwelle des ersten Gatters 11 an Eingang Y unterschreitet, liegt an diesem Eingang O-Potential an. Da am Eingang X des Gatters 11, bedingt durch D1, noch L-Signal anliegt, ergibt sich am Ausgang des Gatters 11 eine Ausgangssignaländerung von 0 auf L-Potential.The circuit arrangement works as follows: Is the oscillator 7 undamped, output B of flip-flop 9 is at high potential, i.e. L potential. The capacitor C1 is thus charged via R2 and D2 and the second input Y of the first gate 11 is at L potential. The first input X of the first Gate 11 is also at L potential, since the capacitor C2 of the second timing element R3, C2 is also charged. By linking the two NAND elements 11, 12 is also at the output of the second gate L potential and no flows Current through diode D1, since there is equipotentiality. If the oscillator 7 Attenuated by the approach of a control flag, the signal at output B changes the flip-flop from L to 0. This jump in potential becomes the output of the flip-flop 9 connected to ground and the capacitor C2 des second time member discharges through the resistor R3 according to the time constant R3, C2. However, the potential at the associated input X of the first gate 11 does not change, since, as described above, the output of the second gate 12 is at L potential lay and thus a current can flow via D1 and R4, which is the L potential at the input X of the first gate 11 maintains. The diode D3 prevents this L potential charges the capacitor C2 again. This ensures that despite the discharge of the capacitor C2 at the input X of the first gate 11 L-potential is maintained. Furthermore, the third timing element, formed from the resistor R2 and the Capacitor C1 of the first timing element R1, C1, not via output B of the multivibrator discharged as the diode D2 prevents this. It is switched in the reverse direction, like this that the discharge from the capacitor C1 of the first timing element R1, C1 only through the Resistance R1 with the corresponding time constant of the timing element R1, C1 allows will. When the discharge voltage, caused by the discharge current, starts from C1 R1 falls below the trigger threshold of the first gate 11 at input Y, lies 0 potential at this input. Since at the input X of the gate 11, due to D1, while the L signal is still present, there is a change in the output signal at the output of the gate 11 from 0 to L potential.

Damit hat auch der Eingang X1 des Gatters 12 L-Signal. Der Eingang Y1 des Gatters 12 liegt an Betriebsspannung und hat damit L-Potential, so daß sich das Ausgangssignal des zweiten Gatters 12 von L- auf O-Potential ändert. Das bedeutet, daß in der folgenden Schaltung 4 eine Schaltsignal änderung erfolgt. Diese Ausgangssignaländerung in Bezug auf die Eingangssignaländerung wird demnach durch das Zeitglied R1, Cl zeitverzögert. Die Zeitverzögerung richtet sich nach dem Wert des Kondensators C1 und des Widerstandes R1, sowie nach der Triggerschwelle des Eingangs Y des ersten Gatters 11. Die Zeitverzögerung muß mindestens der halben Periodendauer der Frequenz des magnetischen Störwechselfeldes entsprechen.This means that input X1 of gate 12 also has a low signal. The entrance Y1 of the gate 12 is connected to the operating voltage and thus has L potential, so that the output signal of the second gate 12 changes from L to 0 potential. That means, that in the following circuit 4, a switching signal change takes place. This output signal change in relation to the input signal change is accordingly by the timing element R1, Cl delayed. The time delay depends on the value of the capacitor C1 and the resistor R1, as well as after the trigger threshold of the input Y of the first Gate 11. The time delay must be at least half the period of the frequency correspond to the magnetic alternating interference field.

Die Verzögerung bewirkt also, daß die Bedämpfung des Oszillators durch die Steuerfahne länger sein muß, als die Zeitkonstante des Zeit- gliedes R1, Cl, damit eine Ausgangssignaländerung erfolgt.The delay causes the damping of the oscillator by the tag must be longer than the time constant of the time limb R1, Cl, so that there is a change in the output signal.

In der Praxis wird man die Zeitkonstante des ersten Zeitgliedes R1, C1 so einstellen, daß die Zeitintervalle während der der Oszillator durch die Störfelder nicht schwingt, kürzer ist, als die Verzögerungszeit.In practice one will use the time constant of the first timing element R1, Set C1 so that the time intervals during which the oscillator passes through the interference fields does not oscillate, is shorter than the delay time.

Andererseits muß im Normalbetrieb, also bei Bedämpfen des Oszillators durch eine Steuerfahne die Annäherungszeit länger sein, als die Zeitkonstante des ersten Zeitgliedes R1, C1. Die Zeitkonstante des ersten Zeitgliedes kann beispielsweise zwischen 15 und 30 ms. liegen, wobei ein ausreichender Sicherheitsfaktor gegeben ist.On the other hand, in normal operation, i.e. when the oscillator is attenuated the approach time can be longer than the time constant of the first timing element R1, C1. The time constant of the first timing element can, for example between 15 and 30 ms. with a sufficient safety factor is.

Die Schaltungsanordnung enthält weiterhin eine Störaustastung, die dann wirksam wird, wenn die Oszillatorspule bzw. der Oszillator 7 durch eine Steuerfahne bedämpft ist. Da die Steuerfahne bei Annäherung die Spule des Oszillators nicht vollständig abschirmt, sondern aufgrund des Ansprechbereiches ein Freiraum zwischen Steuerfahne und Oszillatorspule vorhanden sein kann, können Störsignale induziert werden.The circuit arrangement also contains a noise blanking, the becomes effective when the oscillator coil or the oscillator 7 is activated by a control flag is damped. Because the control flag does not touch the coil of the oscillator when it approaches completely shields, but due to the response range there is a space between Vane and oscillator coil can be present, interference signals can be induced will.

Diese kurzen Störspitzen lösen am Oszillatorausgang eine Potentialänderung aus, welche ohne geeignete Beschaltung über die Kippstufe 9 eine Ausgangs s ignalände rung hervorrufen würden.These short spikes cause a potential change at the oscillator output which without suitable wiring via the flip-flop 9 would change an output signal induce tion.

Die Wirkungsweise der Austastung bei kurzen Störimpulsen ist wie folgt: Eine plötzliche Anderung des Ausgangssignals der Kippstufe 9 am Ausgang B lädt den Kondensator C1 über R2, D2 direkt auf, d. h.The principle of blanking for short glitches is as follows: A sudden change in the output signal of the flip-flop 9 at output B loads the Capacitor C1 via R2, D2 directly on, d. H.

in einer relativ kurzen Zeit, bestimmt durch den Widerstand R2 und dem Kondensator CI, so daß am Eingang Y des ersten Gatters llrelativ schnell L-Potential ansteht. Da jedoch das zweite Zeitglied R3, C2 ebenfalls am Ausgang B der Kippstufe angeschlossen ist und über die Diode D3 am Eingang X des ersten Gatters 11 liegt, wird dieses zweite Zeitglied entsprechend seiner Zeitfunktion von R3, C2 aufgeladen. Wird die Zeitkonstante des zweiten Zeitgliedes R3, C2 wesentlich länger als die Zeitkonstante des dritten Zeitgliedes R2, C1 gewählt, bedeutet dies für den Eingang X des ersten Gatters 11, daß sich das L-Signal nur sehr langsam einstellen wird. Sind die Störimpulse kürzer als die Zeitkonstante des zweiten Zeitgliedes R3, C2, erfolgt kein Signalwechsel am Eingang X des Gatters 11. Es reicht aus, wenn die Zeitkonstante ca.in a relatively short time, determined by the resistance R2 and the capacitor CI, so that at the input Y of the first gate ll relatively quickly L potential pending. However, since the second timing element R3, C2 is also at output B of the flip-flop is connected and is connected to the input X of the first gate 11 via the diode D3, this second timer is charged according to its time function from R3, C2. If the time constant of the second timing element R3, C2 is significantly longer than the Time constant of the third timing element R2, C1 selected, this means for the input X of the first gate 11, that the L signal will only adjust itself very slowly. If the interference pulses are shorter than the time constant of the second timing element R3, C2, there is no signal change on Input X of gate 11. Enough off when the time constant is approx.

1 ms. beträgt, da Störspitzen, die länger als 1 ms. andauern, praktisch nicht auftreten.1 ms. because glitches that last longer than 1 ms. persist, practically do not occur.

Durch diese Störaustastung werden zwar schnelle Störungen am Eingang Y anstehen, aber zum Eingang X durch die Zeitverzögerung von R3, C2 nicht durchkommen. Gemäß der NAND-Funktion des ersten Gatters 11 müssen sich aber beide Eingangsfunktionen ändern, um am Ausgang eine Signaländerung hervorzurufen.This interference blanking causes rapid interference at the input Y are pending, but cannot get through to input X due to the time delay of R3, C2. According to the NAND function of the first gate 11, however, both input functions must change to cause a signal change at the output.

Da der Eingang X des Gatters 11 durch die Dioden D1 und D3 praktisch abgeblockt ist und damit ein Bezug zur Masse fehlt, ist der Widerstand R4 vorgesehen. Der dem Widerstand parallel geschaltete Kondensator C3 verhindert, daß Störungen über die Schaltung auf den Eingang X übertragen werden.Since the input X of the gate 11 through the diodes D1 and D3 practical is blocked and there is no connection to ground, resistor R4 is provided. The capacitor C3 connected in parallel with the resistor prevents interference can be transmitted to input X via the circuit.

Claims

Claims 1) Electronic, contactless switching device with an oscillator that can be influenced by a control flag, one of the output of the A flip-flop connected to the oscillator, a feed circuit for generating the auxiliary voltage for the oscillator and the flip-flop, an output stage, consisting of an ignition device for an alternating current circuit to be switched if necessary via a rectifier bridge connected, preferably with phase angle, operated electronic switches, such as thyristor or triac, and a circuit arrangement to suppress interference, caused by alternating electromagnetic fields or the like., characterized in that, that the output of the oscillator (7) or the output of the oscillator (7) connected downstream Flip-flop (9) is assigned a logic circuit (10), the output of which is fed back to a first input (X) and at least a second input (Y) via a timing element (R1, C1) at the output of the oscillator (7) or

at the output of the flip-flop (9) connected downstream of the oscillator.

2) Electronic, contactless switching device according to claim 1, characterized in that the running time of the timing element (R1, C1) is at least half the period corresponds to the frequency of the interference field.

3) Electronic, non-contact switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the first input (X) of the logic combination circuit (10) also with the output of the oscillator (7) or with the output of the dem Oscillator (7) downstream flip-flop (9) is connected.

4) Electronic, non-contact switching device after a of claims 1-3, characterized in that the first input (X) of the logical Linking circuit (10) via a second timing element (R3, C2) to the Oscillator (7) or with the flip-flop (9) connected downstream of the oscillator (7) is.

5) Electronic, non-contact switching device after a of claims 1-4, characterized in that the first timing element (R1, C1) over a resistor (R2) at the output of the oscillator (7) or at the output of the oscillator (7) downstream flip-flop (9) is located.

6) Electronic, non-contact switching device after a of claims 2-5, characterized in that the first timing element (R1, C1) over a diode (D2) connected in the forward direction at the output of the oscillator (7) or at the output of the flip-flop (9) connected downstream of the oscillator (7).

7) Electronic, non-contact switching device according to a of claims 1-6, characterized in that the first input (X) of the logical Logic circuit (10) via a diode (D3) connected in the flow direction on second timing element (R3, C2) is located.

8) Electronic, non-contact switching device after a of claims 1-7, characterized in that each input (X, Y) of the logical Linking circuit (10) is a flip-flop upstream or downstream.

9) Electronic, non-contact switching device after a of claims 1-8, characterized in that the output of the logical link Via a diode (D1) connected in the flow direction at the first input (X) of the logic Linking circuit (10) is located.

10) Electronic, non-contact switching device after a of claims 1-9, characterized in that the first input (X) of the logical Linking circuit (10) via a resistor (R4) and, if necessary,

a capacitor (C3) connected in parallel with the resistor to ground lies.

11) Electronic, non-contact switching device according to a of Claims 1-10, characterized in that the timing elements are constructed as RC elements are.

12) Electronic, non-contact switching device according to a of claims 1-11, characterized in that the resistor (R2) with the capacitor (C1) of the first timing element (R1, C1) forms a third timing element (R2, C1) whose Time constant is much smaller than the time constant of the second timing element (R3, C2).

13) Electronic, non-contact switching device according to a of claims 1-12, characterized in that the logic combination circuit (10) consists of two gates (11, 12), of which the first input (X1) of the second Gate (12) is connected to the output of the first gate (11) and the second Input (Y1) of the second gate (12) is connected to operating voltage.

14) Electronic, non-contact switching device according to a of claims 1-13, characterized in that the output of the second gate (12) via a diode (D1) connected in the forward direction to the first input (X) of the first gate (11) and is connected to the input (8) of the output stage (4).

15) Electronic, non-contact switching device according to a of claims 1-14, characterized in that the gates (11, 12) of the logical Gating circuit (10) are designed as NAND gates.