RU2453808C1

RU2453808C1 - Adaptive sensor for remote control of articles

Info

Publication number: RU2453808C1
Application number: RU2011105693/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Карпенко (RU); Сергей Владимирович Карпенко
Original assignee: Сергей Владимирович Карпенко
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-06-20

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: adaptive sensor is in form of three functional parts - a control unit, an emitter unit with an optical output connected by a flexible cable to the control unit, an actuating device with an optical input and three output terminals which are the first, second and third outputs of the adaptive sensor. The control unit consists of an electric oscillation generator, two NOR logic elements, a sensor for controlling metallic and nonmetallic articles, a T flip-flop and a display unit. Potential signals for controlling the position of metallic or nonmetallic articles are obtained at the first output terminal and a two-bit binary code for identifying metallic or nonmetallic articles is obtained at the second and third output terminals. The adaptive sensor enables remote automatic control of metallic and nonmetallic articles without mechanical contact with said articles and automatic adaptation thereof to a specific type of controlled article.

EFFECT: broader functional capabilities, improved operational characteristics and high level of automation of the process of controlling articles.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации в машиностроении и предназначено для дистанционного контроля положения и идентификации металлических и неметаллических изделий в автоматизированных высокопроизводительных производствах по сборке изделий, а также для решения общих задач автоматизации различных производственных процессов.The invention relates to the field of automation in mechanical engineering and is intended for remote control of the position and identification of metal and nonmetallic products in automated high-performance manufacturing assemblies, as well as for solving general problems of automation of various production processes.

Известен датчик, содержащий чувствительный элемент, чувствительная поверхность которого является чувствительной поверхностью датчика, выходную клемму (см. RU №2343540, МПК G06M 3/00 (2006.01), Н01Н 36/00 (2006.01), 10.01.2009, бюл. №1).A known sensor containing a sensitive element, the sensitive surface of which is the sensitive surface of the sensor, an output terminal (see RU No. 2343540, IPC G06M 3/00 (2006.01), H01H 36/00 (2006.01), 01/10/2009, bull. No. 1) .

Такой датчик имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позволяет:Such a sensor has limited functionality, since it does not allow:

- производить контроль неметаллических изделий, потому что он реагирует только на металлические изделия;- to control non-metallic products, because it reacts only to metal products;

- автоматически осуществлять трансформирование его функциональных возможностей, что снижает уровень автоматизации процесса контроля изделий на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации;- automatically carry out the transformation of its functional capabilities, which reduces the level of automation of the product control process at an automated technological facility;

- дистанционно производить контроль положения и идентификации металлических и неметаллических изделий.- remotely control the position and identification of metal and non-metal products.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является датчик, содержащий чувствительный элемент, чувствительная поверхность которого является чувствительной поверхностью датчика, первую и вторую входные клеммы для трансформирования его функциональных возможностей, выходную клемму (см. RU №2359233, МПК G01D 5/12 (2006.01), G01B 7/04 (2006.01), 20.06.2009, бюл. №17).The closest in technical essence to the proposed solution is a sensor containing a sensitive element, the sensitive surface of which is the sensitive surface of the sensor, the first and second input terminals for transforming its functionality, output terminal (see RU No. 2359233, IPC G01D 5/12 (2006.01 ), G01B 7/04 (2006.01), 06/20/2009, bull. No. 17).

В таком датчике предусмотрен статический режим трансформирования его функциональных возможностей с помощью двухразрядного двоичного цифрового кода, подаваемого на его первый и второй входы. В этом режиме значение указанного кода устанавливается на определенное время, длительность которого определяется длительностью цепочки технологического процесса контроля партии изделий на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации. Причем смена кода производится вручную, например, с пульта управления, установленного на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации датчика, в случаях перехода с одного вида контролируемого изделия на другой его вид. Т.е., при этом требуется вмешательство оператора в процесс работы автоматизированного технологического объекта эксплуатации. Это приводит к тому, что в таком датчике отсутствует возможность устанавливать им самим динамический режим работы, предусматривающий автоматическое трансформирование его функциональных возможностей и возможность автоматической адаптации самого датчика к конкретному виду контролируемого им изделия при смене одного его вида на другой без прерывания технологического процесса контроля изделий. Указанные недостатки такого датчика снижают его уровень автоматизации процесса контроля изделий.Such a sensor provides a static mode of transforming its functionality using a two-digit binary digital code supplied to its first and second inputs. In this mode, the value of the specified code is set for a certain time, the duration of which is determined by the length of the process chain of the control of a batch of products at an automated technological facility. Moreover, the code is changed manually, for example, from the control panel installed on the automated technological object of the sensor’s operation, in cases of transition from one type of controlled product to another type. That is, it requires operator intervention in the operation of an automated technological facility. This leads to the fact that in such a sensor it is not possible to set the dynamic mode of operation by itself, which provides for the automatic transformation of its functionality and the ability to automatically adapt the sensor to a specific type of product it controls when changing from one type to another without interrupting the product control process. These shortcomings of such a sensor reduce its level of automation of the product control process.

Кроме того, в таком датчике отсутствуют два выхода, через которые было бы возможно непрерывно в динамическом режиме передавать текущие значения двухразрядного двоичного цифрового кода об идентификации конкретного вида изделия, например, на пульт управления автоматизированного технологического объекта эксплуатации для дальнейшей автоматической обработки результатов контроля изделий в его ЭВМ или в микропроцессорных устройствах управления. Отсутствие в таком датчике двух выходов для двухразрядного двоичного цифрового кода об идентификации конкретного вида, например, металлического или неметаллического изделия существенно снижает его уровень автоматизации контроля изделий и ухудшает его эксплуатационные характеристики.In addition, there are no two outputs in such a sensor through which it would be possible to continuously dynamically transmit the current values of a two-digit binary digital code identifying a specific type of product, for example, to the control panel of an automated technological facility for further automatic processing of the results of product monitoring in it Computers or in microprocessor control devices. The absence in this sensor of two outputs for a two-digit binary digital code identifying a specific type, for example, a metal or non-metallic product, significantly reduces its level of automation of product control and degrades its performance.

Вместе с тем в таком датчике отсутствует устройство визуализации для контроля положения и идентификации конкретного вида, например, металлического или неметаллического изделия, а также для определения работоспособности или отказа датчика при ремонте и проведении пусконаладочных работ на его объекте эксплуатации, что ухудшает его эксплуатационные характеристики. Такой датчик не позволяет также дистанционно производить контроль положения и идентификации металлических и неметаллических изделий, когда их зона контроля находится, например, на подвижном автоматизированном технологическом объекте эксплуатации, а его исполнительный орган находится на удалении от него или, когда автоматизированный технологический объект состоит из двух составных частей, находящихся в неподвижном состоянии, но между ними находится, например, опасная производственная зона или непреодолимая преграда (взрывоопасная среда из пороховой пыли или паров легковоспламеняющихся жидкостей или капитальные коммуникационные сооружения, мешающие организации технологического производственного процесса и др.), через которую с точки зрения техники безопасности запрещено прокладывание проводов с протекающим в них электрическим током. Т.е., отсутствие в таком датчике возможности производить дистанционно контроль изделий существенно сужает его функциональные возможности.At the same time, such a sensor does not have a visualization device for monitoring the position and identifying a specific type, for example, a metal or non-metallic product, as well as for determining the operability or failure of the sensor during repair and commissioning at its facility, which impairs its performance. Such a sensor also does not allow remote monitoring of the position and identification of metal and nonmetallic products when their control zone is, for example, at a mobile automated technological facility for operation, and its executive body is located far from it or when the automated technological facility consists of two components parts that are stationary, but between them is, for example, a hazardous production area or an insurmountable barrier (explosive with from powder dust or vapors of flammable liquids or capital communication facilities that interfere with the organization of the technological production process, etc.), through which, from the point of view of safety, the laying of wires with an electric current flowing into them is prohibited. That is, the lack of the ability to remotely control products in such a sensor significantly narrows its functionality.

Решаемая задача изобретением - расширение функциональных возможностей, повышение уровня автоматизации процесса контроля изделий датчиком и улучшение его эксплуатационных характеристик.The problem to be solved by the invention is the expansion of functionality, increasing the level of automation of the process of monitoring products with a sensor and improving its operational characteristics.

Поставленная задача достигается тем, что в известный датчик, содержащий датчик контроля металлических и неметаллических изделий, включающий чувствительную поверхность, выход, первый и второй входы трансформирования его функциональных возможностей, введены генератор электрических колебаний, первый логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом генератора электрических колебаний, второй вход - с выходом датчика контроля металлических и неметаллических изделий, счетный триггер, С-вход которого подключен к выходу первого логического элемента ИЛИ-НЕ, прямой и инверсный выходы - соответственно к первому и второму входам трансформирования функциональных возможностей датчика контроля металлических и неметаллических изделий, чувствительная поверхность которого является чувствительной поверхностью адаптивного датчика, блок индикации, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, третий вход - с выходом датчика контроля металлических и неметаллических изделий, второй логический элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно датчика контроля металлических и неметаллических изделий и генератора электрических колебаний, исполнительное устройство с оптическим входом, блок излучателя с оптическим выходом, установленным соосно с оптическим входом исполнительного устройства, первый выход которого служит его выходом контроля положения металлических и неметаллических изделий и является первым выходом адаптивного датчика, второй и третий выходы, образующие соответственно первый и второй разряды двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации металлических и неметаллических изделий, - вторым и третьим выходом адаптивного датчика соответственно, гибкий кабель, соединяющий первый и второй входы блока излучателя, являющиеся входами манипуляции частоты его оптического излучения, с выходами соответственно датчика контроля металлических и неметаллических изделий и второго логического элемента ИЛИ-НЕ, причем адаптивный датчик конструктивно выполнен в виде трех функциональных узлов, первый из которых включает в себя исполнительное устройство, второй функциональный узел - блок излучателя, третий функциональный узел, являющийся блоком контроля, - остальную часть схемы адаптивного датчика, а гибкий кабель, позволяющий производить монтаж блока контроля в любом положении на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации в его зоне контроля металлических и неметаллических изделий, обеспечивает при монтаже ориентацию блока излучателя в пространстве в любом направлении для достижения соосности его оптического выхода с оптическим входом исполнительного устройства и обеспечения тем самым дистанционного контроля металлических и неметаллических изделий и управления исполнительным органом автоматизированного технологического объекта эксплуатации по оптическому каналу, образованному оптическим лучом, исходящим из выхода блока излучателя, при этом монтаж исполнительного устройства выполнен на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации в зоне установки его исполнительного органа.The problem is achieved by the fact that in a known sensor containing a sensor for monitoring metal and nonmetallic products, including a sensitive surface, output, first and second inputs for transforming its functionality, an electric oscillation generator, a first logical element OR-NOT, the first input of which is connected to the output of the generator of electrical oscillations, the second input - with the output of the sensor for monitoring metal and nonmetallic products, a counting trigger, the C-input of which is connected to the output of the of the logical element OR-NOT, direct and inverse outputs, respectively, to the first and second inputs of transforming the functionality of the control sensor of metal and nonmetallic products, the sensitive surface of which is the sensitive surface of the adaptive sensor, an indication unit, the first and second inputs of which are connected respectively to direct and inverse outputs of the counting trigger, the third input - with the output of the sensor for monitoring metal and non-metal products, the second logical element OR-N E, the first and second inputs of which are connected to the outputs, respectively, of a control sensor for metal and nonmetallic products and an electric oscillation generator, an actuator with an optical input, an emitter unit with an optical output mounted coaxially with the optical input of the actuator, the first output of which serves as its position control output metal and non-metallic products and is the first output of the adaptive sensor, the second and third outputs, forming respectively the first and second time poisons of a two-digit binary digital code for identifying metal and nonmetallic products, - the second and third outputs of the adaptive sensor, respectively, a flexible cable connecting the first and second inputs of the emitter unit, which are the inputs of frequency manipulation of its optical radiation, with the outputs of the sensor for monitoring metal and nonmetallic products and the second logical element OR NOT, and the adaptive sensor is structurally made in the form of three functional units, the first of which includes the use of the filling device, the second functional unit is the emitter unit, the third functional unit, which is the control unit, is the rest of the adaptive sensor circuit, and the flexible cable allows the control unit to be installed in any position at the automated technological facility in its control zone of metal and nonmetallic products , provides during installation the orientation of the emitter block in space in any direction in order to achieve alignment of its optical output with the optical input device and thereby ensuring remote monitoring of metal and nonmetallic products and controlling the executive body of an automated technological facility for operation through an optical channel formed by an optical beam emanating from the output of the emitter unit, while the mounting of the executive unit is performed on an automated technological facility in the installation area of its executive body.

На фиг.1 представлена функциональная схема адаптивного датчика; на фиг.2 - схема блока индикации; на фиг.3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу схемы адаптивного датчика при срабатывании его от металлических и неметаллических контролируемых изделий.Figure 1 presents a functional diagram of an adaptive sensor; figure 2 - diagram of the display unit; figure 3 is a voltage diagram explaining the operation of the adaptive sensor circuit when it is triggered from metallic and non-metallic controlled products.

Адаптивный датчик содержит (см. фиг.1) датчик 1 контроля металлических и неметаллических изделий с чувствительной поверхностью, которая является чувствительной поверхностью 2 адаптивного датчика, первым и вторым входами трансформирования его функциональных возможностей и выходом, генератор 3 электрических колебаний, первый логический элемент ИЛИ-НЕ 4, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно генератора 3 электрических колебаний и датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий, счетный триггер 5, С-вход которого соединен с выходом первого логического элемента ИЛИ-НЕ 4, прямой и инверсный выходы - соответственно с первым и вторым входами трансформирования функциональных возможностей датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий, второй логический элемент ИЛИ-НЕ 6, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий и генератора 3 электрических колебаний, блок 7 индикации, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера 5, третий вход - с выходом датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий, гибкий кабель 8, блок 9 излучателя, включающий мультивибратор 10, первый и второй ключи 11 и 12 напряжения, первые выводы которых подключены соответственно к первому и второму входам манипуляции частоты мультивибратора 10, вторые выводы - к общей шине источника питания адаптивного датчика, третьи выводы, являющиеся соответственно первым и вторым входами блока излучателя и служащие входами манипуляции частоты его оптического излучения, - через гибкий кабель 8 к выходам соответственно датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий и второго логического элемента ИЛИ-НЕ 6, светодиодный излучатель 13, вывод катода которого соединен с общей шиной источника питания адаптивного датчика, а его оптическое окно является оптическим выходом блока 9 излучателя, резистор 14, первый вывод которого подключен к выходу мультивибратора 10, второй вывод - к выводу анода светодиодного излучателя 13, исполнительное устройство 15, выполненное, например, по схеме, включающей фотоприемник 16, спектральные характеристики которого согласованы со спектральными характеристиками светодиодного излучателя 13 блока 9 излучателя, а его оптическое окно является оптическим входом исполнительного устройства 15, формирователь импульсов 17, ко входу которого подключен выход фотоприемника 16, первое и второе селективные устройства 18, 19, входы которых соединены с выходом формирователя импульсов 17, счетный триггер 20, С-вход которого подключен к выходу второго селективного устройства 19, блок 21 индикации, первый и второй входы которого подключены соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера 20, третий вход - к выходу первого селективного устройства 18, являющемуся первым выходом контроля положения металлических и неметаллических изделий исполнительного устройства 15, первую выходную клемму 22, подключенную к выходу первого селективного устройства 18 и являющуюся первым выходом адаптивного датчика, вторую и третью выходные клеммы 23 и 24, являющиеся вторым и третьим выходами адаптивного датчика и соединенные соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера 20, образующими соответственно первый и второй разряды двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации металлических и неметаллических изделий и являющимися соответственно вторым и третьим выходами исполнительного устройства 15.The adaptive sensor contains (see Fig. 1) a sensor 1 for monitoring metal and non-metal products with a sensitive surface, which is the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, the first and second inputs of the transformation of its functionality and output, the generator 3 of electrical oscillations, the first logical element OR- NOT 4, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the generator 3 of electrical oscillations and sensor 1 control of metal and nonmetallic products, counting trigger 5, C-I One of which is connected to the output of the first logical element OR-NOT 4, direct and inverse outputs, respectively, with the first and second inputs of transforming the functionality of the sensor 1 for monitoring metal and nonmetallic products, the second logical element OR-NOT 6, the first and second inputs of which are connected to the outputs, respectively, of the sensor 1 for monitoring metal and non-metal products and the generator 3 of electrical oscillations, an indication unit 7, the first and second inputs of which are connected respectively to direct and inverse the outputs of the counting trigger 5, the third input - with the output of the sensor 1 for monitoring metal and non-metal products, flexible cable 8, emitter unit 9, including a multivibrator 10, first and second voltage switches 11 and 12, the first terminals of which are connected respectively to the first and second inputs of manipulation the frequency of the multivibrator 10, the second conclusions to the common bus of the power source of the adaptive sensor, the third conclusions, which are respectively the first and second inputs of the emitter unit and serve as inputs for manipulating the frequency of its optical radiation ia - through a flexible cable 8 to the outputs of the sensor 1 for monitoring metal and nonmetallic products and the second logical element OR-NOT 6, respectively, an LED emitter 13, the cathode output of which is connected to the common bus of the adaptive sensor power supply, and its optical window is the optical output of the unit 9 of the emitter, a resistor 14, the first output of which is connected to the output of the multivibrator 10, the second output is to the output of the anode of the LED emitter 13, an actuator 15, made, for example, according to a scheme including a photodetector nickname 16, the spectral characteristics of which are consistent with the spectral characteristics of the LED emitter 13 of the emitter unit 9, and its optical window is the optical input of the actuator 15, a pulse shaper 17, to the input of which the output of the photodetector 16, the first and second selective devices 18, 19, inputs are connected which are connected to the output of the pulse shaper 17, a counting trigger 20, the C-input of which is connected to the output of the second selective device 19, an indication unit 21, the first and second inputs of which are connected respectively to the direct and inverse outputs of the counting trigger 20, the third input is to the output of the first selective device 18, which is the first output of the position control of metal and nonmetallic products of the actuator 15, the first output terminal 22 connected to the output of the first selective device 18 and is the first output adaptive sensor, the second and third output terminals 23 and 24, which are the second and third outputs of the adaptive sensor and are connected respectively to direct and inverse outputs th flip-flop 20, forming respective first and second bits of two-bit binary digital identification code of metallic and non-metallic articles and which are respectively the second and third outputs of the actuator 15.

Конструктивно адаптивный датчик выполнен из трех функциональных узлов, первый из которых включает в себя исполнительное устройство 15, второй функциональный узел - блок излучателя 9, третий функциональный узел, являющийся блоком 37 контроля, - остальную часть схемы адаптивного датчика.Structurally, the adaptive sensor is made of three functional units, the first of which includes an actuator 15, the second functional unit is the emitter unit 9, the third functional unit, which is the control unit 37, is the rest of the adaptive sensor circuit.

Датчик 1 контроля металлических и неметаллических изделий выполнен, например, по схеме (см. RU №2359233, МПК G01D 5/12 (2006.01), G01B 7/04 (2006.01), 20.06.2009, бюл. №17), включающей последовательно соединенные мультивибратор с емкостным чувствительным элементом в виде токопроводящей пластины, детектор, первый пороговый элемент, последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным в виде катушки индуктивности, помещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным сквозным отверстием, к цепям колебательного контура которого подключены выходы индуктивного чувствительного элемента, второй пороговый элемент, выполненный в виде триггера Шмитта, инвертор, а также переменный резистор для настройки высокочастотного генератора электрических колебаний, включенный в цепи его отрицательной обратной связи, выходную клемму, являющуюся выходом датчика 1, первый и второй логические элементы И, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, вторые входы - к выходам соответственно инвертора и первого порогового элемента, первую и вторую входные клеммы, соединенные с третьими входами соответственно первого и второго логических элементов И и являющиеся соответственно первым и вторым входами для трансформирования функциональных возможностей датчика 1. При этом выходы первого и второго логических элементов И с открытыми выходами Н-типа, подключены к выходной клемме датчика 1. Установка амплитуды генерируемых электрических колебаний высокочастотного генератора при его настройке переменным резистором производится на таком уровне, чтобы дальность действия электромагнитного поля у открытого торца чашки ферритового сердечника в направлении его оси симметрии, перпендикулярной плоскости торцевой поверхности чашки ферритового сердечника, превышала дальность действия электрического поля емкостного чувствительного элемента вдоль его оси симметрии, перпендикулярной его плоским поверхностям.The sensor 1 control of metal and nonmetallic products is made, for example, according to the scheme (see RU No. 2359233, IPC G01D 5/12 (2006.01), G01B 7/04 (2006.01), 06/20/2009, bull. No. 17), including series-connected multivibrator with a capacitive sensitive element in the form of a conductive plate, a detector, a first threshold element, connected in series with a high-frequency generator of electric oscillations with an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in the ring groove of an open cup of a ferrite core from the center a through hole, to the circuits of the oscillatory circuit of which the outputs of the inductive sensitive element are connected, a second threshold element made in the form of a Schmitt trigger, an inverter, and also a variable resistor for tuning a high-frequency generator of electric oscillations, included in its negative feedback circuit, an output terminal, which is the output of the sensor 1, the first and second logical elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements, respectively, the second inputs are to the outputs of the inverter and the first threshold element, respectively, the first and second input terminals connected to the third inputs of the first and second logic elements And, respectively, and being respectively the first and second inputs for transforming the functionality of the sensor 1. The outputs of the first and second logic elements And with open outputs of the H-type, connected to the output terminal of the sensor 1. Setting the amplitude of the generated electrical oscillations of the high-frequency generator when setting it are variable resistor produced at a level such that the range of the electromagnetic field at the open end of the cup of the ferrite core in the direction of its axis of symmetry perpendicular to the plane of the end surface of the ferrite cup core, exceed the range of the electric field capacitive sensor element along its axis of symmetry perpendicular to its flat surfaces.

Датчик 1 предназначен для контроля положения металлических и неметаллических изделий и формирования на его выходе информационного потенциального сигнала о контроле положения металлических и неметаллических изделий, с помощью которого осуществляется манипуляция частоты F1 генерации мультивибратора 10 в блоке 9 излучателя.The sensor 1 is designed to control the position of metallic and nonmetallic products and generate at its output a potential information signal about monitoring the position of metallic and nonmetallic products, by which the frequency F1 of the multivibrator 10 is manipulated in the emitter unit 9.

Емкостный чувствительный элемент установлен внутри сквозного центрального отверстия чашки ферритового сердечника соосно с этим отверстием со смещением относительно поверхности открытого торца чашки ферритового сердечника вдоль оси симметрии центрального сквозного отверстия ферритового сердечника в сторону, противоположную расположению катушки индуктивности.A capacitive sensing element is installed inside the through center hole of the ferrite core cup coaxially with this hole, offset relative to the surface of the open end of the ferrite core cup along the axis of symmetry of the central through hole of the ferrite core in the opposite direction to the inductance coil.

Индуктивный и емкостный чувствительные элементы образуют чувствительный элемент датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий, а плоскость открытого торца чашки ферритового сердечника и одна из двух плоских поверхностей емкостного чувствительного элемента, направленные в одну сторону, установлены параллельно между собой и образуют чувствительную поверхность датчика 1 контроля металлических и неметаллических изделий.Inductive and capacitive sensing elements form a sensitive element of the sensor 1 for monitoring metal and non-metal products, and the plane of the open end of the cup of the ferrite core and one of the two flat surfaces of the capacitive sensor element directed in one direction are parallel to each other and form the sensitive surface of the sensor 1 for monitoring metal and non-metallic products.

Генератор 3 является тактовым генератором для счетного триггера 5 и выполнен, например, на основе мультивибратора по схеме симметричного автогенератора прямоугольных импульсов на операционном усилителе (см. книгу Шило В.Л. «Линейные схемы в радиоэлектронной аппаратуре». - М.: Сов. Радио, 1974, с.175, рис.4.42, а).Generator 3 is a clock generator for counting trigger 5 and is made, for example, on the basis of a multivibrator according to the scheme of a symmetrical rectangular oscillator on an operational amplifier (see VL Shilo's book “Linear circuits in electronic equipment.” - M .: Sov. Radio , 1974, p. 175, Fig. 4.42, a).

Вместе с тем генератором 3 с помощью импульсов напряжения U1 с уровнем логической "1", формируемых на его выходе и подаваемых через логический элемент ИЛИ-НЕ 6 на ключ 12 напряжения, осуществляется манипуляция частоты F2 генерации мультивибратора 10 в блоке 9 излучателя.However, the generator 3 using voltage pulses U1 with a logic level of "1" generated at its output and supplied through the logic element OR-NOT 6 to the voltage switch 12, the frequency F2 of the generation of the multivibrator 10 in the block 9 of the emitter is manipulated.

Блок 7 (21) индикации служит для преобразования текущих значений двухразрядного двоичного цифрового кода, поступающего с первого и второго выходов счетного триггера 5 (20) соответственно на первый и второй его входы, в визуальную информацию об идентификации металлических и неметаллических изделий, а также для определения по встроенным в него элементам световой индикации, которыми являются светодиоды 27, 29, состояния работоспособности или отказа адаптивного датчика при ремонте и проведении пусконаладочных работ на объекте его эксплуатации.The indication unit 7 (21) is used to convert the current values of a two-digit binary digital code coming from the first and second outputs of the counting trigger 5 (20) to its first and second inputs, respectively, into visual information about the identification of metallic and nonmetallic products, as well as to determine according to the built-in light indication elements, which are LEDs 27, 29, the state of operability or failure of the adaptive sensor during repair and commissioning at the facility for its operation.

Каждый блок 7, 21 индикации (см. фиг.2) выполнен, например, по схеме, включающей первый логический элемент И 25, первый вход которого является первым входом блока 7 (21) индикации, второй логический элемент И 26, первый вход которого является вторым входом блока 7 (21) индикации, а его второй вход соединен со вторым входом первого логического элемента 25, при этом точка соединения вторых входов первого и второго логических элементов 25 и 26 является третьим входом блока 7 (21) индикации, первый светодиод 27, вывод катода которого подключен к выходу первого логического элемента 25, первый резистор 28, первый вывод которого соединен с выводом анода первого светодиода 27, второй вывод - с источником питания адаптивного датчика, второй светодиод 29, вывод катода которого подключен к выходу второго логического элемента И 26, второй резистор 30, первый вывод которого соединен с выводом анода второго светодиода 29, второй вывод - с источником питания адаптивного датчика.Each indication block 7, 21 (see FIG. 2) is made, for example, according to a circuit including a first logic element AND 25, the first input of which is the first input of the indication block 7 (21), a second logic gate And 26, the first input of which is the second input of the display unit 7 (21), and its second input is connected to the second input of the first logic element 25, while the connection point of the second inputs of the first and second logic elements 25 and 26 is the third input of the display unit 7 (21), the first LED 27, the cathode output of which is connected to the output of the first LO element 25, the first resistor 28, the first terminal of which is connected to the anode terminal of the first LED 27, the second terminal is with the adaptive sensor power supply, the second LED 29, the cathode terminal of which is connected to the output of the second logic element And 26, the second resistor 30, the first terminal which is connected to the anode terminal of the second LED 29, the second terminal to the adaptive sensor power source.

В исходном состоянии адаптивного датчика с выхода датчика 1 на третий вход блока 7 (21) индикации подается напряжение U4 (U10) с уровнем логического "0", которое блокирует логические элементы И 25, 26 по их вторым входам (см. фиг.2). В результате переключения логических элементов И 25, 26 блока 7 (21) индикации под действием двухразрядного двоичного цифрового кода, поступающего на его первый и второй входы с выходов счетного триггера 5 (20), не происходит, и на их выходах устанавливаются напряжения с уровнями логической "1", при этом светодиоды 27 и 29 находятся в погашенном состоянии.In the initial state of the adaptive sensor from the output of the sensor 1 to the third input of the display unit 7 (21) voltage U4 (U10) is supplied with a logic level of "0", which blocks the logical elements And 25, 26 at their second inputs (see figure 2) . As a result of the switching of the logical elements AND 25, 26 of the indication unit 7 (21) under the action of a two-bit binary digital code received at its first and second inputs from the outputs of the counting trigger 5 (20), it does not occur, and voltages with logic levels are set at their outputs "1", while the LEDs 27 and 29 are in the canceled state.

При поступлении на первый и второй входы блока 7 (21) индикации двухразрядного двоичного цифрового кода, значение которого равно 10, а на его третий вход - импульса напряжения U4 (U10) с уровнем логической "1", логический элемент И 25 переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0". При этом светодиод 27 засвечивается, сигнализируя об идентификации адаптивным датчиком металлического контролируемого изделия. Логический элемент 26 при этом продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе продолжает присутствовать напряжение с уровнем логической "1", и светодиод 29 продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на первом входе логического элемента И 26 установлено напряжение с уровнем логического "0". После прекращения действия импульса напряжения U4 (U10) с уровнем логической "1" логический элемент И 25 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", а светодиод 27 гаснет, так как на его второй вход подано напряжение U4 (U10) с уровнем логического "0".When a two-bit binary digital code is displayed at the first and second inputs of block 7 (21), the value of which is 10, and at its third input there is a voltage pulse U4 (U10) with logic level “1”, the AND 25 logic element switches to another state at which its output is set voltage with a logic level of "0". In this case, the LED 27 is lit, signaling the identification of an adaptive sensor metal controlled product. In this case, the logic element 26 continues to be in the initial state, at which voltage with the logic level “1” continues to be present at its output, and the LED 29 continues to be in the canceled state, since the voltage with the logical level is set at the first input of the AND gate 26 0 ". After the termination of the voltage pulse U4 (U10) with the logic level “1”, the logical element And 25 switches to its initial state, at which the voltage with the logic level “1” is set at its output, and the LED 27 goes out, since its second input is applied voltage U4 (U10) with a logic level of "0".

В случае, когда на первый и второй входы блока 7 (21) индикации поступает двухразрядный двоичный цифровой код, значение которого равно 01, а на его третий вход - импульс напряжения U4 (U10) с уровнем логической "1", логический элемент И 26 переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0". При этом светодиод 30 засвечивается, сигнализируя об идентификации адаптивным датчиком неметаллического контролируемого изделия. Логический элемент И 25 при этом продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе присутствует напряжение с уровнем логической "1", а светодиод 27 продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на первом входе логического элемента И 25 установлено напряжение с уровнем логического "0".In the case when the first and second inputs of the display unit 7 (21) receive a two-digit binary digital code, the value of which is 01, and the voltage pulse U4 (U10) with the logic level “1” arrives at its third input, the AND gate 26 switches in another state, in which a voltage with a logic level of "0" is set at its output. In this case, the LED 30 is lit, signaling the identification of an adaptive sensor non-metallic controlled product. At the same time, the AND 25 logic element continues to be in the initial state, at which voltage with a logic level “1” is present at its output, and the LED 27 continues to be in the canceled state, since the voltage with the logic level “is set at the first input of the And 25 logic element” 0 ".

После прекращения действия импульса напряжения U4 (U10) с уровнем логической "1" логический элемент И 26 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", а светодиод 30 гаснет, так как на втором входе логического элемента И 26 установлено напряжение U4 (U10) с уровнем логического "0".After the termination of the voltage pulse U4 (U10) with the logic level “1”, the logical element And 26 switches to the initial state, at which the voltage with the logic level “1” is set at its output, and the LED 30 goes out, since the second input of the logic element And 26, the voltage U4 (U10) is set with a logic level of "0".

Фотоприемник 16 выполнен, например, по схеме, состоящей из усилителя постоянного тока на основе операционного усилителя, фотодиода, включенного в фотодиодном режиме на вход операционного усилителя (см. книгу Аксененко М.Д. и др. «Микроэлектронные фотоприемные устройства» / М.Д.Аксененко, М.Л.Бараночников, О.В.Смолин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 208 с, ил.", с.83, рис.4.11, Б), и транзисторного эмиттерного повторителя с открытым эмиттерным выходом, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а его открытый эмиттерный выход является выходом фотоприемника. Фотоприемник 16 предназначен для приема оптических сигналов с оптического выхода блока излучателя 9 с частотами F1 или F2 генерации мультивибратора 10.The photodetector 16 is made, for example, according to a circuit consisting of a direct current amplifier based on an operational amplifier, a photodiode included in the photodiode mode at the input of the operational amplifier (see the book Aksenenko M.D. et al. "Microelectronic photodetector devices" / M.D. Aksenenko, M.L. Baranochnikov, O.V.Smolin. - M .: Energoatomizdat, 1984. - 208 s, ill. ", P. 83, Fig. 4.11, B), and a transistor emitter follower with an open emitter output whose input is connected to the output of a DC amplifier, and its open emitter output is output th photodetector. The photodetector 16 is designed to receive optical signals output from the optical emitter unit 9 with frequencies F1 or F2 lasing multivibrator 10.

Блок 9 излучателя предназначен для манипуляции частоты оптического излучения светодиодного излучателя 13 и формирования импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" с частотой их следования F1 или F2, которые подаются на светодиодный излучатель 13, на выходе которого формируется промодулированный этими частотами оптический луч (на фиг.1 не показан для обеспечения компактности чертежа), образующий оптический канал для передачи импульсов с указанными частотами их следования на оптический вход исполнительного устройства 15.The emitter unit 9 is designed to manipulate the frequency of the optical radiation of the LED emitter 13 and generate voltage pulses U5 with a logic level of “1” with a pulse frequency of F1 or F2, which are supplied to the LED emitter 13, at the output of which an optical beam modulated by these frequencies is generated (in FIG. .1 not shown to ensure the compactness of the drawing), forming an optical channel for transmitting pulses with the indicated frequencies of their repetition to the optical input of the actuator 15.

Блок 9 излучателя с помощью гибкого кабеля 8 ориентирован в пространстве в направлении оптического входа исполнительного устройства 15 и установлен на той части автоматизированного технологического объекта эксплуатации, где находится зона контроля металлических и неметаллических изделий. Причем в процессе монтажа блок 9 излучателя зафиксирован в таком положении, при котором его оптический выход расположен соосно с оптическим входом исполнительного устройства 15.Using the flexible cable 8, the emitter unit 9 is oriented in space in the direction of the optical input of the actuator 15 and is installed on that part of the automated technological operation object where the control zone of metal and nonmetallic products is located. Moreover, during the installation process, the emitter unit 9 is fixed in such a position that its optical output is aligned with the optical input of the actuator 15.

Ключи 11 и 12 предназначены для манипуляции частоты мультивибратора 10 путем замыкания соответственно конденсаторов 31 и 32 на общую шину источника питания адаптивного датчика. Каждый ключ 11 и 12 выполнен, например, на основе транзистора n-p-n типа. Первыми выводами ключей 11, 12 являются выводы коллекторов транзисторов, вторыми выводами - выводы их эмиттеров, входами управления ключей 11, 12 являются выводы баз транзисторов. При каждом замыкании ключа 11 мультивибратор 10 формирует на своем выходе пачку импульсов напряжения U5 (см. фиг.3, временные промежутки t₁-t₂, t₃-t₄), например, с частотой следования F1, огибающая которых идентична форме импульса напряжения U4 с уровнем логической "1", формируемого на выходе датчика 1. При каждом замыкании ключа 12 мультивибратор 10 формирует на своем выходе пачку импульсов напряжения U5, изображенную на фиг.3 в затемненном виде на временных промежутках t₀-t₁, t₂-t₃ и после момента времени t₄, с частотой следования F2, огибающая которой идентична форме импульса напряжения U1 с уровнем логической "1", формируемого на выходе генератора 3 и подаваемого через логический элемент ИЛИ-НЕ 6 на ключ 12. При этом пачки таких импульсов следуют с частотой, равной частоте следования импульсов выходного напряжения U1 с уровнем логической "1" генератора 3.The keys 11 and 12 are designed to manipulate the frequency of the multivibrator 10 by closing the capacitors 31 and 32, respectively, to the common bus of the power source of the adaptive sensor. Each key 11 and 12 is made, for example, based on an npn type transistor. The first conclusions of the keys 11, 12 are the conclusions of the collectors of transistors, the second conclusions are the conclusions of their emitters, the control inputs of the keys 11, 12 are the conclusions of the bases of transistors. With each closure of the key 11, the multivibrator 10 generates at its output a packet of voltage pulses U5 (see Fig. 3, time intervals t ₁ -t ₂ , t ₃ -t ₄ ), for example, with a repetition rate F1, the envelope of which is identical to the shape of the voltage pulse U4 with a logic level “1” generated at the output of the sensor 1. With each closure of the key 12, the multivibrator 10 generates a packet of voltage pulses U5 at its output, which is shown in Fig. 3 in a darkened form at time intervals t ₀ -t ₁ , t ₂ - t ₃ and after time t ₄ , with a repetition rate F2, the envelope of which and identical to the shape of the voltage pulse U1 with a logic level of "1" generated at the output of the generator 3 and supplied through the OR-NOT 6 logic element to the key 12. In this case, packs of such pulses follow with a frequency equal to the pulse repetition rate of the output voltage U1 with the logical level " 1 "generator 3.

Мультивибратор 10 выполнен, например, по схеме (см. книгу "Курс цифровой электроники": В 4-х т. Т.1. "Основы цифровой электроники на ИС". Пер. с голланд. - М.: МИР, 1987. - 334 с, ил., 252 с, рис.4.84), содержащей логический элемент И-НЕ, выход которого является выходом мультивибратора 10, резистор, включенный между первым входом и выходом логического элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с источником питания, первый конденсатор 31, первый вывод которого подключен к первому выводу логического элемента И-НЕ, и второй конденсатор 32 (см. фиг.2), первый вывод которого соединен с первым входом логического элемента И-НЕ, при этом второй вывод конденсатора 31 и второй вывод конденсатора 32 являются соответственно первым и вторым входами манипуляции частоты мультивибратора 10 в блоке 9 излучателя.Multivibrator 10 is made, for example, according to the scheme (see the book "The course of digital electronics": In 4 volumes of T.1. "Fundamentals of digital electronics on IP". Translated from Dutch. - M .: MIR, 1987. - 334 s, ill., 252 s, Fig. 4.84), containing the AND gate, the output of which is the output of the multivibrator 10, a resistor connected between the first input and the output of the gate AND gate, the second input of which is connected to the power source, the first capacitor 31, the first terminal of which is connected to the first terminal of the AND gate, and the second capacitor 32 (see FIG. 2), the first terminal of which th is connected to a first input of a logical AND-NO element, wherein the second terminal of the capacitor 31 and second capacitor terminal 32 are respectively first and second inputs of the frequency manipulation of the multivibrator 10 in the block 9 of the radiator.

Блок 37 контроля предназначен для контроля металлических и неметаллических изделий, формирования на выходах датчика 1 и логического элемента 6 импульсов напряжений с уровнями логической "1" для манипуляции частоты оптического излучения блока 9 излучателя путем манипуляции частоты электрических колебаний мультивибратора 10. Монтаж блока 37 контроля осуществлен на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации в зоне его контроля металлических и неметаллических изделий. При этом блок 37 контроля может быть установлен на нем в любом положении независимо от ориентации блока 9 излучателя в пространстве в пределах автоматизированного технологического объекта эксплуатации. Возможность такого монтажа блока 37 контроля обеспечивается наличием гибкого кабеля 8, с помощью которого соединены между собой блок 9 излучателя и блок 37 контроля.The control unit 37 is designed to control metallic and non-metallic products, the formation of voltage pulses 6 at the outputs of the sensor 1 and the logic element with logical levels of "1" for manipulating the frequency of the optical radiation of the emitter unit 9 by manipulating the frequency of the electrical vibrations of the multivibrator 10. The control unit 37 was mounted on automated technological object of operation in the zone of its control of metal and non-metal products. In this case, the control unit 37 can be installed on it in any position, regardless of the orientation of the emitter unit 9 in space within the automated technological facility. The possibility of such installation of the control unit 37 is provided by the presence of a flexible cable 8, with which the emitter unit 9 and the control unit 37 are interconnected.

Исполнительное устройство 15 предназначено для приема, обработки оптических сигналов, передаваемых блоком 9 излучателя, и формирования на выходной клемме 22 адаптивного датчика информационных сигналов о контроле положения металлических и неметаллических изделий, а на его выходных клеммах 23, 24 - двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации этих изделий. Монтаж исполнительного устройства 15 на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации выполнен таким образом, чтобы его оптический вход был направлен в сторону оптического выхода блока 9 излучателя. Причем монтаж исполнительного устройства 15 произведен на той составной части автоматизированного технологического объекта эксплуатации, на которой находится его исполнительный орган и которая удалена от другой его составной части, на которой находится зона контроля металлических и неметаллических изделий.The actuating device 15 is intended for receiving, processing optical signals transmitted by the emitter unit 9, and generating information signals on the position control of metal and nonmetallic products on the output terminal 22 of the adaptive sensor, and on its output terminals 23, 24 a two-digit binary digital code for identifying these products . The actuator 15 is mounted on an automated technological operation object in such a way that its optical input is directed towards the optical output of the emitter unit 9. Moreover, the installation of the actuator 15 is made on that component of the automated technological operation object, on which its executive body is located and which is removed from its other component, on which there is a control zone of metal and non-metal products.

Каждое селективное устройство 18, 19 выполнено, например, по схеме (см. Помехоустойчивое фотореле, журнал "Радио", №11, 1984 г., с.58), включающей последовательно соединенные резонансный усилитель, выполненный на основе операционного усилителя, инверсный вход которого является входом селективного устройства, а в его цепь обратной связи между выходом и инверсным входом включен параллельный колебательный контур из конденсатора и катушки индуктивности, параллельно которому включен резистор, при этом прямой вход операционного усилителя соединен с общей шиной источника питания, детектор, выполненный по схеме диодного пассивного преобразователя амплитудных значений переменного напряжения в постоянное с последовательным включением выпрямительного диода с выходной нагрузкой в виде параллельной RC-цепи, подключенной между анодом выпрямительного диода и общей шиной источника питания, пороговый элемент, выполненный по схеме компаратора, на основе операционного усилителя, выход которого является выходом селективного устройства.Each selective device 18, 19 is made, for example, according to a circuit (see Interference-free photo relay, Journal of Radio, No. 11, 1984, p. 58), including a series-connected resonant amplifier based on an operational amplifier, the inverse input of which is the input of the selective device, and in its feedback circuit between the output and the inverse input, a parallel oscillatory circuit from the capacitor and inductance coil is connected, a resistor is connected in parallel with the direct input of the operational amplifier connected to a common power supply bus, a detector made according to the scheme of a diode passive converter of amplitude values of alternating voltage to constant with a series-connected rectifier diode with an output load in the form of a parallel RC circuit connected between the rectifier diode anode and a common power supply bus, a threshold element made by a comparator circuit based on an operational amplifier, the output of which is the output of a selective device.

Гибкий кабель 8, позволяющий производить монтаж блока 37 контроля в любом положении на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации в его зоне контроля металлических и неметаллических изделий, обеспечивает ориентацию блока 9 излучателя в пространстве в любом направлении для достижения соосности его оптического выхода с оптическим входом исполнительного устройства 15 и обеспечения тем самым дистанционного контроля металлических и неметаллических изделий и управления исполнительным органом автоматизированного технологического объекта эксплуатации по оптическому каналу, образованному оптическим лучом (на фиг.1 не показан для обеспечения компактности чертежа), исходящим из оптического выхода блока 9 излучателя.A flexible cable 8, which allows the installation of the control unit 37 in any position on an automated technological facility in its control zone of metal and nonmetallic products, ensures the orientation of the emitter unit 9 in space in any direction to achieve alignment of its optical output with the optical input of the actuator 15 and thereby ensuring remote monitoring of metallic and nonmetallic products and controlling the executive body of an automated technological object of operation through an optical channel formed by an optical beam (not shown in Fig. 1 to ensure the compactness of the drawing) emanating from the optical output of the emitter unit 9.

Счетный триггер 5 (20) с генератором 3, логическими элементами ИЛИ-НЕ 4, ИЛИ-НЕ 6 (с фотоприемником 16, формирователем 17, вторым селективным устройством 19) и их соответствующими электрическим связями служит для формирования на его прямом и инверсном выходах импульсов напряжений U2 и U3 (U8 и U9) соответственно с уровнями логической "1" и логического "0" (см. фиг.3), которые подаются соответственно на первый и второй входы трансформирования функциональных возможностей датчика 1 и блока индикации 7 (на вторую и третью выходные клеммы 23, 24 адаптивного датчика и первый и второй входы блока 21 индикации). С помощью этих импульсов производится сканирование первого и второго входов трансформирования функциональных возможностей датчика 1 (блока 21 индикации) переменными значениями 10, 01 двухразрядного двоичного цифрового кода, который образуют первый и второй разряды, соответственно прямой и инверсный выходы счетного триггера 5 (20). В результате происходит трансформирование функциональных возможностей датчика 1: при значении 10 этого кода датчик 1 трансформируется в датчик контроля металлических изделий, при значении 01 этого кода - в датчик контроля неметаллических изделий, что обеспечивает автоматическое трансформирование функциональных возможностей адаптивного датчика. При этом устраняется необходимость вмешательства оператора в процесс работы автоматизированного технологического объекта эксплуатации для смены двухразрядного двоичного цифрового кода вручную, например, с его пульта управления в случаях перехода с одного вида контролируемого изделия на другой его вид.The counting trigger 5 (20) with a generator 3, logical elements OR-NOT 4, OR-NOT 6 (with a photodetector 16, a shaper 17, a second selective device 19) and their corresponding electrical connections serves to generate voltage pulses on its direct and inverse outputs U2 and U3 (U8 and U9), respectively, with the levels of logical "1" and logical "0" (see figure 3), which are supplied respectively to the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 and the display unit 7 (second and third adaptive sensor output terminals 23, 24 and the first and second inputs of the display unit 21). Using these pulses, the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 (display unit 21) are scanned with variable values 10, 01 of a two-bit binary digital code, which form the first and second bits, respectively, the direct and inverse outputs of the counting trigger 5 (20). As a result, the functionality of sensor 1 is transformed: with a value of 10 of this code, sensor 1 is transformed into a sensor for monitoring metal products, with a value of 01 of this code is transformed into a sensor for monitoring non-metal products, which automatically transforms the functionality of an adaptive sensor. This eliminates the need for operator intervention in the operation of an automated technological operation facility for changing a two-digit binary digital code manually, for example, from its control panel in cases of switching from one type of controlled product to another type.

Таким образом, сам адаптивный датчик осуществляет автоматическое трансформирование своих функциональных возможностей, что повышает его уровень автоматизации процесса контроля изделий.Thus, the adaptive sensor itself automatically transforms its functionality, which increases its level of automation of the product control process.

При этом в блоке 7 (21) индикации происходит с помощью светодиодов 27, (29) преобразование двухразрядного двоичного цифрового кода (см. фиг.2) в визуальные сигналы идентификации металлических (неметаллических) изделий, что улучшает эксплуатационные характеристики адаптивного датчика.Moreover, in the display unit 7 (21), using the LEDs 27, (29), a two-digit binary digital code (see Fig. 2) is converted into visual identification signals of metallic (non-metallic) products, which improves the operational characteristics of the adaptive sensor.

Наряду с этим в адаптивном датчике реализована автоматическая адаптация его к конкретному виду контролируемого изделия. При этом адаптация к металлическому или неметаллическому виду контролируемого изделия при смене одного его вида на другой без прерывания технологического процесса автоматизированногоAlong with this, the adaptive sensor implements its automatic adaptation to the specific type of product being monitored. At the same time, adaptation to the metallic or non-metallic appearance of the controlled product when changing one of its appearance to another without interrupting the automated process

технологического объекта эксплуатации осуществляется также самим адаптивным датчиком. Это достигается тем, что в нем каждому значению двухразрядного двоичного цифрового кода 10 или 01, формируемого на выходах счетного триггера 5 (20), поставлено в однозначное соответствие ему металлическое или неметаллическое изделие.technological object of operation is also carried out by the adaptive sensor itself. This is achieved by the fact that each value of a two-digit binary digital code 10 or 01 generated at the outputs of the counting trigger 5 (20) is uniquely associated with a metal or non-metallic product.

Вместе с тем в адаптивном датчике введена обратная электрическая связь с выхода датчика 1 на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4, без которой невозможно было бы в полной мере обеспечить автоматическую адаптацию его к конкретному виду контролируемого изделия.At the same time, in the adaptive sensor, feedback is introduced from the output of the sensor 1 to the second input of the OR-NOT 4 logic element, without which it would be impossible to fully ensure its automatic adaptation to the specific type of product being monitored.

Так, при отсутствии в адаптивном датчике такой обратной электрической связи невозможно обеспечить полную его адаптацию к конкретному виду контролируемого изделия, так как на выходе датчика 1 в этом случае появляется искаженный сигнал, несущий информацию о контролируемом изделии. При этом его выходной сигнал имеет импульсную форму и состоит из пачки импульсов, длительность которой равна времени нахождения контролируемого изделия в зоне действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика, а количество импульсов в пачке - частному от деления длительности нахождения контролируемого металлического (неметаллического) изделия в зоне действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика к периоду следования импульсов с напряжением U2 (U3) с прямого (инверсного) выхода счетного триггера 5 (см. фиг.3).So, in the absence of such a feedback electrical connection in the adaptive sensor, it is impossible to fully adapt it to the specific type of product being monitored, since in this case, a distorted signal appears on the output of sensor 1, carrying information about the product being monitored. Moreover, its output signal has a pulse shape and consists of a burst of pulses, the duration of which is equal to the time spent by the controlled product in the coverage area of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, and the number of pulses in the pack is the quotient from dividing the duration of the stay of the controlled metal (non-metallic) product in the coverage area sensitive surface 2 of the adaptive sensor to the pulse repetition period with voltage U2 (U3) from the direct (inverse) output of the counting trigger 5 (see figure 3).

Такое представление выходного сигнала датчика 1 на выходе селективного устройства 18 и, следовательно, на выходной клемме 22 адаптивного датчика в виде пачки импульсов потребовало бы большего объема программных и аппаратных средств для обработки результатов контроля положения и идентификации конкретного вида контролируемого изделия в микропроцессорных устройствах управления автоматизированным технологическим объектом эксплуатации, что наряду с этим дополнительно снизило бы быстродействие адаптивного датчика. Эти недостатки, в свою очередь, существенно ухудшили бы эксплуатационные характеристики адаптивного датчика.Such a representation of the output signal of the sensor 1 at the output of the selective device 18 and, therefore, at the output terminal 22 of the adaptive sensor in the form of a burst of pulses would require a larger amount of software and hardware to process the results of position monitoring and identification of a specific type of controlled product in microprocessor control devices of automated technological object of operation, which along with this would further reduce the speed of the adaptive sensor. These shortcomings, in turn, would significantly impair the performance of the adaptive sensor.

Наличие же в адаптивном датчике указанной обратной электрической связи обеспечивает формирование на его выходной клемме 22 в неискаженном виде потенциального информационного сигнала U10, несущего информацию о контролеThe presence of the specified feedback electrical connection in the adaptive sensor ensures the formation of the potential information signal U10, which carries control information, in the undistorted form on its output terminal 22

положения изделия. Длительность t₁-t₂ (t₃-t₄) такого сигнала (см. фиг.3, диаграмма U10) соответствует времени нахождения контролируемого металлического (неметаллического) изделия в зоне действия чувствительной поверхности 2 (см. фиг.1) адаптивного датчика, и такой сигнал не требует дополнительной его обработки в микропроцессорных устройствах управления автоматизированным технологическим объектом эксплуатации.product position. The duration t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ) of such a signal (see figure 3, diagram U10) corresponds to the time spent by the controlled metal (non-metal) product in the range of the sensitive surface 2 (see figure 1) of the adaptive sensor, and such a signal does not require additional processing in microprocessor control devices of an automated technological operation object.

Формирование на выходе адаптивного датчика неискаженного потенциального информационного сигнала U10 с уровнем логической "1" (см. фиг.3) длительностью t₁-t₂ (t₃-t₄), несущего информацию о контроле положения им металлического (неметаллического) изделия, при наличии в нем обратной электрической связи с выхода датчика 1 на второй вход логического элемент ИЛИ-НЕ 4 достигается следующим образом. Например, в момент времени t₁ (t₃), когда на выходе счетного триггера 5 установлено текущее значение двухразрядного двоичного цифрового кода 10 (01), металлическое (неметаллическое) контролируемое изделие попадает в зону действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика, на выходе датчика 1 формируется передний фронт импульса t₁-t₂ (t₃-t₄) напряжения U4 с уровнем логической "1", которое блокирует логический элемента ИЛИ-НЕ 4 по его второму входу. В результате импульсы напряжения U1 с уровнем логической "1" с выхода генератора 3 на С-вход счетного триггера 5 не проходят, и его работа на время t₁-t₂ (t₃-t₄) действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" прерывается. После чего на выходе счетного триггера 5 происходит фиксирование текущего значения 10 (01) указанного кода на время t₁-t₂(t₃-t₄), т.е. на время действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1".The formation of the output of the adaptive sensor undistorted potential information signal U10 with a logic level of "1" (see figure 3) of duration t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ), which carries information about monitoring the position of a metal (non-metallic) product, the presence in it of an electrical feedback from the output of the sensor 1 to the second input of the logical element OR NOT 4 is achieved as follows. For example, at time t ₁ (t ₃ ), when the current value of the two-digit binary digital code 10 (01) is set at the output of the counting trigger 5, the metal (non-metallic) controlled product falls into the range of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, at the output of sensor 1 the leading edge of the pulse t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ) of voltage U4 is formed with a logic level of "1", which blocks the OR-NOT 4 logic element at its second input. As a result, voltage pulses U1 with a logic level of "1" do not pass from the output of the generator 3 to the C-input of the counting trigger 5, and its operation for the time t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ) of the action of a voltage pulse U4 with a logic level " 1 "is interrupted. Then, at the output of the counting trigger 5, the current value 10 (01) of the indicated code is fixed for a time t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ), i.e. for the duration of the voltage pulse U4 with a logic level of "1".

При этом в течение времени t₁-t₂(t₃-t₄) адаптивный датчик трансформируется в датчик контроля металлического (неметаллического) изделия, и на его выходе формируется неискаженный потенциальный сигнал U10, несущий информацию о контроле положения адаптивным датчиком металлического (неметаллического) изделия, в виде одного сплошного импульса напряжения U10 с уровнем логической "1", так как в течение всего промежутка времени t₁-t₂(t₃-t₄) сохраняются постоянные значения 10 (01) двухразрядного двоичного цифрового кода. В момент времени t₂ (t₄), когда металлическое (неметаллическое) изделие выходит за пределы действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика, на выходе датчика 1, и следовательно, на его выходной клемме 22 формирование импульсов напряжений соответственно U4 и U10 с уровнем логической "1" заканчивается. В результате, начиная с момента времени t₂ (t₄), т.е. по спаду импульса напряжения, U4 работа счетного триггера 5 возобновляется, и адаптивный датчик устанавливается в исходное состояние, при котором он готов к очередному циклу контроля металлического (неметаллического) изделия.At the same time, over time t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ), the adaptive sensor is transformed into a control sensor of a metal (non-metallic) product, and an undistorted potential signal U10 is generated at its output, which carries information about position control by an adaptive sensor of a metal (non-metallic) products, in the form of a single continuous voltage pulse U10 with a logic level of "1", since during the entire period of time t ₁ -t ₂ (t ₃ -t ₄ ) constant values of 10 (01) of a two-digit binary digital code are stored. At time t ₂ (t ₄ ), when the metal (non-metallic) product goes beyond the limits of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, at the output of the sensor 1, and therefore, at its output terminal 22, the formation of voltage pulses U4 and U10, respectively, with a logic level of " 1 "ends. As a result, starting from time t ₂ (t ₄ ), i.e. by the decrease in the voltage pulse, U4, the operation of the counting trigger 5 is resumed, and the adaptive sensor is restored to its initial state, in which it is ready for the next monitoring cycle of the metal (non-metal) product.

Таким образом, наличие обратной электрической связи с выхода датчика 1 на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4 обеспечивает:Thus, the presence of feedback electrical connection from the output of the sensor 1 to the second input of the logical element OR-NOT 4 provides:

- автоматическую адаптацию предлагаемого датчика к металлическим и неметаллическим контролируемым им изделиям, что приводит к повышению уровня автоматизации процесса контроля металлических и неметаллических изделий;- automatic adaptation of the proposed sensor to metallic and non-metallic products controlled by it, which leads to an increase in the level of automation of the control process for metallic and non-metallic products;

- формирование на выходной клемме 22 адаптивного датчика информационного потенциального сигнала в виде одного сплошного импульса напряжения U10 с уровнем логической "1" и устранение тем самым возможности формирования на его выходе искаженного информационного сигнала в виде пачки импульсов напряжения U10 с уровнем логической "1", а также устранение снижения быстродействия адаптивного датчика, чем обеспечивается улучшение эксплуатационных характеристик адаптивного датчика.- the formation on the output terminal 22 of the adaptive sensor information potential signal in the form of a single solid voltage pulse U10 with a logic level of "1" and thereby eliminating the possibility of forming at its output a distorted information signal in the form of a packet of voltage pulses U10 with a logic level of "1", and also eliminating the reduction in the speed of the adaptive sensor, thereby improving the operational characteristics of the adaptive sensor.

Выходные клеммы 23, 24 адаптивного датчика предназначены для передачи текущих значений двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации металлических или неметаллических изделий на пульт управления автоматизированного технологического объекта эксплуатации для дальнейшей автоматической обработки результатов контроля изделий в его микропроцессорных устройствах управления и получения визуальной информации о результатах контроля адаптивным датчиком металлических или неметаллических контролируемых изделий.The adaptive sensor output terminals 23, 24 are designed to transmit the current values of a two-bit binary digital code for identifying metal or nonmetallic products to the control panel of an automated technological operation facility for further automatic processing of product control results in its microprocessor control devices and obtaining visual information about the results of control by an adaptive metal sensor or non-metallic controlled products.

При этом использование, например, в составе пульта управления автоматизированного технологического объекта эксплуатации третьего комплекта блока индикации (см. фиг.2) позволяет получать дистанционно визуальную информацию о контроле положения и идентификации металлических и неметаллических изделий адаптивным датчиком, а также определять состояние работоспособности или отказа адаптивного датчика при ремонте и проведении пусконаладочных работ на автоматизированном технологическом объекте эксплуатации. Таким образом, введение в адаптивный датчик выходных клемм 23, 24, т.е. введение в нем второго и третьего выходов, также улучшает его эксплуатационные характеристики.At the same time, the use, for example, in the control panel of an automated technological facility for operating the third set of display unit (see Fig. 2) allows you to obtain remotely visual information about the position and identification of metal and nonmetallic products by an adaptive sensor, as well as determine the state of operability or failure of an adaptive sensor during repair and commissioning at an automated technological facility. Thus, the introduction to the adaptive sensor of the output terminals 23, 24, i.e. the introduction of the second and third outputs in it also improves its operational characteristics.

Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows.

При подаче в момент времени t₀ (см. фиг.3) на адаптивный датчик напряжения питания на выходе датчика 1, первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 6 и втором входе логического элемента ИЛИ-НЕ 4, третьем входе блока 7 индикации, на третьем выводе ключа 11 напряжения устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0", так как контролируемое изделие 33 находится за пределами зоны чувствительной поверхности датчика 1 и срабатывания его не происходит. В момент подачи напряжения питания генератор 3 переходит в режим генерации электрических колебаний, и на его выходе формируется последовательность импульсов напряжения U1 с уровнем логической "1", которая через первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4 проходит на С-вход счетного триггера 5, так как на втором входе логического элемента ИЛИ-НЕ 4 с выхода датчика 1 установлено напряжение U4 с уровнем логического "0", разрешающее ее прохождение. При этом счетный триггер 5 переходит в режим счета импульсов по модулю два. После чего начинается сканирование им первого и второго входов трансформирования функциональных возможностей датчика 1. В результате счета импульсов по модулю два счетным триггером 5 на его прямом и инверсном выходах формируются последовательно значения двухразрядного двоичного цифрового кода, равные 10, 01 (см. фиг.3, диаграммы U2 и U3 на временном промежутке t₀-t₁), которыми сканируютсяWhen applying at time t ₀ (see Fig. 3) to the adaptive voltage sensor at the output of sensor 1, the first input of the OR-NOT 6 logic element and the second input of the OR-NOT 4 logic element, the third input of the indication unit 7, at the third the output of the voltage switch 11, the voltage U4 is set with the logic level “0”, since the monitored product 33 is outside the sensitive surface area of the sensor 1 and it does not operate. At the time of supplying the supply voltage, the generator 3 enters the mode of generating electrical oscillations, and at its output a sequence of voltage pulses U1 with a logic level “1” is formed, which passes through the first input of the OR-NOT 4 logic element to the C-input of the counting trigger 5, so as at the second input of the OR-NOT 4 logical element from the output of the sensor 1, the voltage U4 is set with a logic level of "0", allowing its passage. In this case, the counting trigger 5 goes into the pulse counting mode modulo two. After that, scanning of the first and second inputs of transforming the functionality of the sensor 1 begins. As a result of counting pulses modulo two by a counting trigger 5, the values of a two-bit binary digital code equal to 10.01 are formed sequentially on its direct and inverse outputs (see Fig. 3, diagrams U2 and U3 on the time interval t ₀ -t ₁ ), which are scanned

соответственно первый, второй входы блока 7 индикации и первый, второй входы трансформирования функциональных возможностей датчика 1. В процессе сканирования этим кодом первого и второго входов блока 7 индикации переключения его логических элементов И 25, 26 (см. фиг.2) в течение временного промежутка t_0-t₁ (см. фиг.3) не происходит, так как на третий вход блока 7 индикации с выхода датчика 1 подано напряжение U4 с уровнем логического "0", запрещающее их переключение. В результате первый и второй светодиоды 25, 26 блока 7 индикации продолжают находиться в погашенном состоянии.respectively, the first, second inputs of the display unit 7 and the first, second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1. In the process of scanning with this code the first and second inputs of the display unit 7, the switching of its logical elements And 25, 26 (see figure 2) during the time period t _{0 -} t ₁ (see Fig. 3) does not occur, since a voltage U4 with a logic level “0” is forbidden at the third input of the indication unit 7 from the output of the sensor 1, which prohibits their switching. As a result, the first and second LEDs 25, 26 of the indication unit 7 continue to be in the quenched state.

При сканировании первого и второго входов трансформирования функциональных возможностей датчика 1 кодом 10 датчик 1 трансформируется в датчик контроля металлических изделий, при сканировании кодом 01 датчик 1 трансформируется в датчик контроля неметаллических изделий. Одновременно после перехода генератора 3 в режим генерации электрических колебаний с его выхода последовательность импульсов напряжения U1 с уровнем логической "1" через второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 6, гибкий кабель 8 и второй вход блока 9 излучателя подается на ключ 12 напряжения. В результате под действием каждого импульса этой последовательности происходит манипуляция частоты мультивибратора 10 путем замыкания ключа 12 напряжения и формирование на его выходе пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" с частотой F2 генерации мультивибратора 10. Огибающей каждой пачки импульсов является прямоугольная форма импульса напряжения U1 с уровнем логической "1", формируемого на выходе генератора 3. Причем процесс манипуляции частоты F2 мультивибратора 10 осуществляется ключом 12 напряжения в течение временного промежутка t_0-t₁ (см. фиг.3), а ключ 11 напряжения в течение этого временного промежутка находится постоянно в разомкнутом состоянии, так как на него с выхода датчика 1 подано напряжение U4 с уровнем логического "0", запрещающее его замыкание. Сформированные таким образом пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" подаются на светодиодный излучатель 13, который передает их по оптическому каналу на оптический вход исполнительного устройства 15. После приема фотоприемником 16 этих пачек импульсов на выходе формирователя 17 импульсов формируются пачки импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1" с частотой F2 генерации мультивибратора 10. Частота следования этих пачек импульсов равна частоте следования импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3, а огибающей каждой такой пачки импульсов является прямоугольная форма импульса напряжения U1 с уровнем логической "1", формируемого на выходе генератора 3. Т.е., пачки импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1", сформированные на выходе формирователя импульсов 17, являются "копией" пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1", сформированных на выходе мультивибратора 10 блока 9 излучателя в течение временного промежутка t_0-t₁ (см. фиг.3, диаграммы U5 и U6). Пачки импульсов напряжения U6 с частотой F2 генерации мультивибратора 10, поданные на вход селективного устройства 19, в его резонансном усилителе селектируются, так как его резонансный усилитель настроен на частоту генерации F2 мультивибратора, в то время как селектирования этих пачек импульсов в резонансном усилителе селективного устройства 18 не происходит, так как он настроен на частоту генерации F1 мультивибратора 10, отличную от его частоты генерации F2. Поэтому на выходе селективного устройства 18, третьем входе блока 21 индикации и на выходной клемме 22 адаптивного датчика на временном промежутке t_0-t₁ установлено напряжение U10 с уровнем логического "0". Далее пачки импульсов напряжения U6 с уровнями логической "1" в селективном устройстве 19 детектируются и через пороговое устройство подаются на его выход. В результате на выходе селективного устройства 19 в течение временного промежутка t_0-t₁ формируется последовательность импульсов напряжения U7 с уровнем логической "1" с частотой следования, равной частоте следования импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3, импульсами которой осуществляется тактирование С-входа счетного триггера 20. Т.е., последовательность импульсов напряжения U7 с уровнем логической "1", сформированной на выходе селективного устройства 19, является "копией" импульсов напряжения U1 с уровнем логической "1", сформированной на выходе генератора 3, так как из пачек импульсов напряжения U6 в селективном устройстве 19 выделяется в результате детектирования огибающая этих пачек импульсов, которая соответствует форме прямоугольных импульсов выходного напряжения U1 генератора 3, которым проманипулирована частота F2 мультивибратора 10 блока 9 излучателя и, следовательно, - форме прямоугольных импульсов напряжения U7 на выходе селективного устройства 19. Поэтому импульсами напряжения U7 с уровнем логической "1" селективного устройства 19 и импульсами напряжения U1 с уровнем логической "1" генератора 3 происходит синхронное тактирование С-входов соответственно счетного триггера 20 и счетного триггера 5, чем обеспечивается в любой фиксированный момент времени идентичность значений двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации контролируемых металлических и неметаллических изделий, формируемых на выходах счетного триггера 5 блока контроля 37 и счетного триггера 20 исполнительного устройства 15. Этим, в свою очередь, обеспечивается достоверность дистанционного контроля металлических и неметаллических изделий.When scanning the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 with code 10, the sensor 1 is transformed into a sensor for monitoring metal products, when scanning with a code 01, sensor 1 is transformed into a sensor for monitoring non-metal products. Simultaneously after the transition of the generator 3 to the mode of generation of electrical oscillations from its output, the sequence of voltage pulses U1 with the logic level “1” through the second input of the OR-NOT 6 logic element, flexible cable 8 and the second input of the emitter unit 9 is supplied to the voltage switch 12. As a result, under the action of each pulse of this sequence, the frequency of the multivibrator 10 is manipulated by closing the voltage switch 12 and forming at its output a packet of voltage pulses U5 with a logic level “1” with the frequency F2 of generating the multivibrator 10. The envelope of each pulse packet is the rectangular shape of the voltage pulse U1 with a logic level of "1", formed at the output of the generator 3. Moreover, the process of manipulating the frequency F2 of the multivibrator 10 is carried out by the voltage key 12 during a temporary industrial creepy t _{0 -} t ₁ (see Fig. 3), and the voltage switch 11 is constantly in the open state during this time period, since voltage U4 with a logic level “0” is supplied to it from the output of sensor 1, which prevents its closure . Packs of voltage pulses U5 thus formed with a logic level of “1” are fed to an LED emitter 13, which transmits them through an optical channel to the optical input of actuator 15. After receiving a photodetector 16 of these packs of pulses, packets of voltage pulses U6 are formed at the output of pulse shaper 17 level of logic "1" with the frequency F2 of the generation of the multivibrator 10. The repetition rate of these pulse packets is equal to the repetition frequency of voltage pulses U1 from the output of generator 3, and the envelope of each of the first pulse train is the rectangular shape of the voltage pulse U1 with a logic level of “1” generated at the output of the generator 3. That is, a packet of voltage pulses U6 with a logic level of “1” formed at the output of the pulse shaper 17 are a “copy” of the packets voltage pulses U5 with a logic level of "1" formed at the output of the multivibrator 10 of the emitter unit 9 during a time period t _{0 -} t ₁ (see figure 3, diagrams U5 and U6). Packs of voltage pulses U6 with a frequency F2 of generation of the multivibrator 10 applied to the input of the selective device 19 are selected in its resonant amplifier, since its resonant amplifier is tuned to the frequency of generation F2 of the multivibrator, while the selection of these packets of pulses in the resonant amplifier of the selective device 18 does not occur, since it is tuned to the generation frequency F1 of the multivibrator 10, different from its generation frequency F2. Therefore, at the output of the selective device 18, the third input of the display unit 21 and at the output terminal 22 of the adaptive sensor, a voltage U10 with a logic level of "0" is set at a time interval t _{0 -} t ₁ . Next, packets of voltage pulses U6 with logic levels of "1" in the selective device 19 are detected and fed through its threshold device to its output. As a result, the output of the selector 19 during the time interval t _0- t ₁ formed U7 sequence of voltage pulses with a level of logic "1" with a repetition frequency equal to the repetition frequency of voltage pulses U1 generator 3 outputs timing pulses which the C-input of a countable trigger 20. That is, a sequence of voltage pulses U7 with a logic level “1” formed at the output of the selective device 19 is a “copy” of voltage pulses U1 with a logic level “1” formed and the output of the generator 3, since from the packets of voltage pulses U6 in the selective device 19 the envelope of these pulse packets is extracted as a result of detection, which corresponds to the shape of rectangular pulses of the output voltage U1 of the generator 3, which manipulated the frequency F2 of the multivibrator 10 of the emitter unit 9 and, therefore, in the form of rectangular voltage pulses U7 at the output of the selective device 19. Therefore, voltage pulses U7 with a logic level “1” of the selective device 19 and voltage pulses U1 with a level logical “1” of generator 3 synchronously clocks the C-inputs of the counting trigger 20 and the counting trigger 5, respectively, which ensures the identity of the values of the two-bit binary digital identification code of controlled metal and nonmetallic products formed at the outputs of the counting trigger 5 of the control unit 37 at any fixed time and counting trigger 20 of the actuator 15. This, in turn, ensures the reliability of remote monitoring of metal and nonmetallic products.

После начала тактирования С-входа счетного триггера 20 он переходит в режим счета входных импульсов по модулю два. В результате на его прямом и инверсном выходах в течение временного промежутка t_0-t₁ формируются последовательно значения двухразрядного двоичного цифрового кода, равные 10, 01 (см. фиг.3, диаграммы U8 и U9), которыми сканируются соответственно первый и второй входы блока 21 индикации. Сформированные на выходах счетного триггера 20 напряжения U8 и U9 являются "копиями" соответственно напряжений U2 и U3, сформированных на выходах счетного триггера 5, так как счетные триггеры 20 и 5 синхронно тактируются идентичными по форме и частоте следования импульсами напряжений U7 и U1 соответственно (см. фиг.3, диаграммы U1 и U7; U2, U3 и U8, U9). В процессе сканирования двоичным цифровым кодом первого и второго входов блока 21 индикации переключения его логических элементов И 25, 26 (см. фиг.2) в течение временного промежутка t_0-t₁ не происходит, так как на третий вход блока 21 индикации с выхода селективного устройства 18 подано напряжение U10 с уровнем логического "0", запрещающее их переключение. В результате первый и второй светодиоды 27, 29 блока 21 индикации продолжают находиться в погашенном состоянии.After the clocking of the C-input of the counting trigger 20 starts, it goes into the counting mode of the input pulses modulo two. As a result, at its direct and inverse outputs during the time interval t _{0 -} t ₁ , two-digit binary digital code values equal to 10.01 are formed sequentially (see Fig. 3, diagrams U8 and U9), which scan the first and second inputs of the block, respectively 21 indications. The voltages U8 and U9 formed at the outputs of the counting trigger 20 are “copies” of the voltages U2 and U3, respectively, generated at the outputs of the counting trigger 5, since the counting triggers 20 and 5 are synchronously synchronized with the identical voltage waveforms U7 and U1, respectively (cm Fig. 3, diagrams U1 and U7; U2, U3 and U8, U9). During scanning with a binary digital code of the first and second inputs of the indication indicating unit 21, switching of its logical elements AND 25, 26 (see FIG. 2) does not occur during the time interval t _{0 -} t ₁ , since the output of the indication unit 21 from the output to the third input The selective device 18 is supplied with voltage U10 with a logic level of “0”, which prohibits their switching. As a result, the first and second LEDs 27, 29 of the display unit 21 continue to be in the quenched state.

Таким образом, после подачи напряжения питания адаптивный датчик устанавливается в исходное состояние, при котором на выходе датчика 1 установлено напряжение U4 с уровнем логического "0", генератор 3 находится в режиме генерации электрических колебаний, счетный триггер 5 производит сканирование первого и второго входов трансформирования функциональных возможностей датчика 1, первого и второго входов блока 7 индикации, блок 9 излучателя со своего оптического выхода передает на оптический вход исполнительного устройства 15 с частотой генерации F2 мультивибратора 10 пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1", счетный триггер 20 производит сканирование первого и второго входов блока индикации 21, светодиоды 27, 29 блоков 7, 21 индикации находятся в погашенном состоянии, на выходной клемме 22 устанавливается напряжение U10 с уровнем логического "0", на выходные клеммы 23, 24 выдаются текущие значения двухразрядного двоичного кода идентификации металлических и неметаллических изделий, а контролируемое изделие 33 находится за пределами зоны чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика. При этом адаптивный датчик готов к первому циклу контроля металлических или неметаллических изделий.Thus, after supplying the supply voltage, the adaptive sensor is set to its initial state, at which the output voltage of sensor 1 is set to U4 with a logic level of “0”, generator 3 is in the mode of generating electrical oscillations, counting trigger 5 scans the first and second inputs of the functional the capabilities of the sensor 1, the first and second inputs of the display unit 7, the emitter unit 9 from its optical output transmits to the optical input of the actuator 15 with a frequency of and F2 multivibrator 10 packs of voltage pulses U5 with a logic level of “1”, the counting trigger 20 scans the first and second inputs of the display unit 21, the LEDs 27, 29 of the display units 7, 21 are in the off state, the voltage U10 is set at the output terminal 22 s level of logic "0", the current values of the two-bit binary identification code of metal and nonmetallic products are output to the output terminals 23, 24, and the controlled product 33 is located outside the sensitive surface area 2 of the adaptive sensor. In this case, the adaptive sensor is ready for the first cycle of control of metallic or non-metallic products.

Далее рассмотрим работу адаптивного датчика в двух режимах - в режиме контроля металлических и в режиме контроля неметаллических изделий. При этом контролируемое изделие 33 (см. фиг.1) перемещается в радиальном направлении параллельно чувствительной поверхности адаптивного датчика в пределах зоны действия его чувствительной поверхности 2 в одном из направлений по стрелке 34 (35) или в осевом направлении по стрелке 36 параллельно чувствительной поверхности адаптивного датчика в зону ее действия и обратно в исходное положение.Next, we consider the work of the adaptive sensor in two modes - in the control mode of metal and in the control mode of non-metallic products. In this case, the controlled product 33 (see Fig. 1) moves in the radial direction parallel to the sensitive surface of the adaptive sensor within the range of its sensitive surface 2 in one of the directions in arrow 34 (35) or in the axial direction in arrow 36 parallel to the sensitive surface of the adaptive sensor into the zone of its operation and back to its original position.

1. Режим контроля металлических изделий.1. The control mode of metal products.

При перемещении контролируемого металлического изделия 33 в выбранном направлении оно входит в зону действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика, например, в момент, когда на первом и втором входах трансформирования функциональных возможностей датчика 1 установлены с первого и второго выходов счетного триггера 5 соответственно напряжения U2 с уровнем логической "1" и U3 с уровнем логического "0", что соответствует текущему значению 10 двухразрядного двоичного цифрового кода. В результате происходит срабатывание датчика 1 и формирование на его выходе импульса напряжения U4 с уровнем логической "1"When the controlled metal product 33 is moved in the selected direction, it enters the range of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, for example, at the moment when the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 are installed from the first and second outputs of the counting trigger 5, respectively, voltage U2 with a level logical "1" and U3 with a logic level of "0", which corresponds to the current value of 10 two-digit binary digital code. As a result, the sensor 1 is triggered and a voltage pulse U4 is generated at its output with a logic level of "1"

длительностью t₁-t₂ (см. фиг.3). Этот импульс подается на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4, первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 6, третий вход блока 7 индикации и через гибкий кабель 8 и первый вход блока 9 излучателя на ключ 11 напряжения. В момент t₁ по переднему фронту импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" происходит блокирование логических элементов ИЛИ-НЕ 4 по второму его входу и ИЛИ-НЕ 6 по первому его входу. В результате на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 6 устанавливается напряжение с уровнем логического "0", а прохождение импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3 через первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4 на его выход и С-вход счетного триггера 5 прекращается. После чего на С-входе счетного триггера 5 устанавливается напряжение с уровнем логического "0" и работа его на время t₁-t₂ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" приостанавливается. В результате на прямом и инверсном выходах счетного триггера 5 на время действия этого импульса устанавливаются соответственно фиксированные значения напряжений U2 с уровнем логической "1" и U3 с уровнем логического "0", что соответствует фиксированному значению 10 двухразрядного двоичного цифрового кода. Зафиксированное значение 10 двухразрядного двоичного цифрового кода в течение времени t₁-t₂ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" подается с прямого и инверсного выходов счетного триггера 5 соответственно на первый и второй входы трансформирования функциональных возможностей датчика 1 и на первый и второй входы блока 7 индикации. Под действием зафиксированного значения 10 двухразрядного двоичного цифрового кода логический элемент И 25 блока 7 индикации переключается на время t₁-t₂ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0", так как на его обоих входах установлены напряжения U4 и U2 с уровнями логической "1". В результате светодиод 27 блока 7 индикации засвечивается на время t₁-t₂ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1". При этом переключения логического элемента И 26 в другое состояние и засвечивания светодиода 29 блока 7 индикации не происходит, поэтому светодиод 29 блока 7 индикации продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на первый вход логического элемента И 26 подано напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее его переключение. Вместе с тем после подачи на ключ 11 через гибкий кабель 8 и первый вход блока 9 излучателя напряжения U4 с уровнем логической "1" в момент времени t₁ по переднему фронту импульса этого напряжения происходит замыкание ключа 11 напряжения и подключение им конденсатора 31 мультивибратора 10 к общей шине источника питания. При этом одновременно происходит размыкание ключа 12 напряжения и отключение им конденсатора 32 мультивибратора 10 от общей шины источника питания, так как на вход ключа 12 с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 6 подано напряжение с уровнем логического "0". После чего мультивибратор 10 переходит в режим генерации электрических колебаний, при котором в течение временного промежутка t₁-t₂ происходит формирование на выходе блока 9 излучателя пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" и частотой следования ее импульсов F1, огибающая которой идентична прямоугольной форме импульса напряжения U4 с уровнем логической "1", формируемого на выходе датчика 1. Сформированная таким образом пачка импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" подается на светодиодный излучатель 13, который передает ее по оптическому каналу на оптический вход исполнительного устройства 15. После приема фотоприемником 16 этой пачки импульсов на выходе формирователя импульсов 17 формируется пачка импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1" и частотой следования ее импульсов, равной частоте генерации F1 импульсов напряжения U5 на выходе мультивибратора 10, огибающая которой идентична прямоугольной форме импульса напряжения U4 с уровнем логической "1", формируемого на выходе датчика 1. Т.е., пачка импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1", сформированной на выходе формирователя импульсов 17, является "копией" пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1", сформированной на выходе мультивибратора 10 блока 9 излучателя (см. фиг.3, диаграммы U5 и U6, временной промежуток t₁-t₂). Пачка импульсов напряжения U6 с уровнями логической "1" с выхода формирователя импульсов 17 подается на вход селективного устройства 18, в резонансном усилителе которого происходит селектирование ее, так как его резонансный усилитель настроен на частоту генерации F1 мультивибратора, в то время как селектирование этой пачки импульсов в резонансном усилителе селективного устройства 19 не происходит, так как он настроен на частоту генерации F2 мультивибратора 10, отличную от его частоты генерации F1. Поэтому на выходе селективного устройства 19, С-входе счетного триггера 20, начиная с момента времени t₁, в течение временного промежутка t₁-t₂ установлено напряжение U7 с уровнем логического "0". Далее пачка импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1" в селективном устройстве 18 детектируется и через пороговое устройство подается на его выход. После чего на выходе селективного устройства 18, третьем входе блока 21 индикации и на выходной клемме 22 адаптивного датчика в течение временного промежутка t₁-t₂ устанавливается напряжение U10 с уровнем логической "1", которое является "копией" напряжения U4 с уровнем логической "1" на выходе датчика 1 (см. фиг.3, диаграммы U4, U10 на временном промежутке t₁-t₂), так как из пачки импульсов напряжения U6 в селективном устройстве 18 выделяется в результате детектирования огибающая этой пачки импульсов, которая соответствует форме прямоугольного импульса выходного напряжения U4 датчика 1, которым проманипулирована частота F1 мультивибратора 10 блока 9 излучателя и, следовательно, - форме прямоугольного импульса выходного напряжения U10 селективного устройства 18. Одновременно, начиная с момента времени t₁, работа счетного триггера 20 приостанавливается на время, равное временному промежутку t₁-t₂, так как на его С-входе установлено напряжение U7 с уровнем логического "0". В результате на его прямом и инверсном выходах установлены в течение времени, равного временному промежутку t₁-t₂, напряжения U8 и U9 соответственно с уровнями логической "1" и логического "0", что соответствует зафиксированному на это время значению 10 двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации металлического изделия. При этом зафиксированное значение 10 этого кода подано на первый и второй входы блока 21 индикации и на выходные клеммы 23 и 24 адаптивного датчика. В результате логический элемент 25 блока 21 индикации переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0", так как на первом и втором его входах установлены соответственно напряжения U8 и U10 с уровнями логической "1", разрешающие его переключение. При этом светодиод 27 засвечивается, а светодиод 29 продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на выходе логического элемента 26 установлено напряжение с уровнем логической "1".duration t ₁ -t ₂ (see figure 3). This pulse is fed to the second input of the OR-NOT 4 logic element, the first input of the OR-NOT 6 logical element, the third input of the indicating unit 7 and through the flexible cable 8 and the first input of the emitter unit 9 to the voltage switch 11. At time t _1, on the leading edge of the voltage pulse U4 with a logic level of "1", the logic elements OR-NOT 4 are blocked at its second input and OR-NOT 6 at its first input. As a result, at the output of the OR-NOT 6 logic element, a voltage with a logic level of "0" is set, and the passage of voltage pulses U1 from the output of the generator 3 through the first input of the OR-NOT 4 logic element to its output and the C-input of the counting trigger 5 is stopped. Then, at the C-input of the counting trigger 5, a voltage with a logic level of "0" is set and its operation for a time t ₁ -t _{2 of the} action of a voltage pulse U4 with a logic level of "1" is suspended. As a result, the direct and inverse outputs of the counting trigger 5 for the duration of this pulse are set to respectively fixed voltage values U2 with a logic level of "1" and U3 with a logic level of "0", which corresponds to a fixed value of 10 two-digit binary digital code. A fixed value 10 of a two-bit binary digital code during a time t ₁ -t _{2 of the} action of a voltage pulse U4 with a logic level of "1" is supplied from the direct and inverse outputs of the counting trigger 5 to the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 and to the first and second the inputs of the display unit 7. Under the action of a fixed value 10 of a two-bit binary digital code, the logic element AND 25 of the display unit 7 switches to the time t ₁ -t _{2 of the} action of the voltage pulse U4 with the logic level “1” to another state, and the voltage with the logic level “0” is set at its output , since the voltage U4 and U2 with logical levels of "1" are set at its both inputs. As a result, the LED 27 of the display unit 7 is illuminated for a time t ₁ -t _{2 of the} action of the voltage pulse U4 with a logic level of "1". In this case, the switching of the AND gate 26 to a different state and the LED 29 of the display unit 7 does not light up, therefore, the LED 29 of the display unit 7 continues to be in the canceled state, since the voltage U3 with the logic level “0” is applied to the first input of the gate And 26 prohibiting its switching. However, after applying to the switch 11 through a flexible cable 8 and the first input of the voltage emitter U4 block 9 with the logic level “1” at time t ₁ , the voltage switch 11 closes and the capacitor 31 of the multivibrator 10 connects to it common bus power supply. At the same time, the voltage key 12 is opened and the capacitor 32 of the multivibrator 10 is disconnected from the common bus of the power source, since the input of the key 12 is supplied with a logic level “0” from the output of the OR-NOT 6 logic element. Then multivibrator 10 shifts in the generation of electrical oscillation mode, in which during the time interval t ₁ -t ₂ is formed at the outlet of the radiator unit 9 U5 voltage pulse train with the level of the logic "1" and its pulse repetition frequency F1, which is identical rectangular envelope in the form of a voltage pulse U4 with a logic level of "1" generated at the output of the sensor 1. A packet of voltage pulses U5 thus formed with a logic level of "1" is supplied to the LED emitter 13, which transmits e through the optical channel to the optical input of the actuator 15. After the photodetector 16 receives this burst of pulses at the output of the pulse shaper 17, a burst of voltage pulses U6 is formed with a logic level of "1" and a pulse repetition rate equal to the frequency of generation of F1 voltage pulses U5 at the output of the multivibrator 10, the envelope of which is identical to the rectangular shape of the voltage pulse U4 with a logic level “1” generated at the output of the sensor 1. That is, a packet of voltage pulses U6 with a logic level “1” is formed output pulse shaper 17, is the "copy" U5 voltage pulse train with the level of the logic "1" generated at the output of the multivibrator 10 of the radiator unit 9 (see. figure 3, diagrams U5 and U6, the time interval t ₁ -t ₂ ). A packet of voltage pulses U6 with logical levels of “1” from the output of the pulse shaper 17 is fed to the input of a selective device 18, in the resonant amplifier of which it is selected, since its resonant amplifier is tuned to the frequency of generation of the multivibrator F1, while the selection of this pulse train in the resonant amplifier, the selective device 19 does not occur, since it is tuned to the generation frequency F2 of the multivibrator 10, different from its generation frequency F1. Therefore, at the output of the selective device 19, C-input of the counting trigger 20, starting from time t ₁ , a voltage U7 with a logic level of "0" is set during the time interval t ₁ -t ₂ . Next, a packet of voltage pulses U6 with a logic level of “1” in the selective device 18 is detected and fed through its threshold device to its output. After that, at the output of the selective device 18, the third input of the display unit 21 and at the output terminal 22 of the adaptive sensor, the voltage U10 with the logical level “1”, which is a “copy” of the voltage U4 with the logical level, is set during the time interval t ₁ -t ₂ 1 "at the output of the sensor 1 (see Fig. 3, diagrams U4, U10 over the time interval t ₁ -t ₂ ), since from the burst of voltage pulses U6 in the selective device 18 the envelope of this burst of pulses that matches the shape rectangular impulse the output voltage U4 of the sensor 1, which manipulated the frequency F1 of the multivibrator 10 of the emitter unit 9 and, therefore, the shape of a rectangular pulse of the output voltage U10 of the selective device 18. Simultaneously, starting from time t ₁ , the operation of the counting trigger 20 is suspended for a time equal to the time interval t ₁ -t ₂ , since the voltage U7 with a logic level of "0" is set at its C-input. As a result, at its direct and inverse outputs, the voltages U8 and U9, respectively, with the levels of logical "1" and logical "0", respectively, were set for a time equal to the time interval t ₁ -t ₂ , which corresponds to a value of 10 two-digit binary digital metal product identification code. In this case, a fixed value 10 of this code is applied to the first and second inputs of the display unit 21 and to the output terminals 23 and 24 of the adaptive sensor. As a result, the logic element 25 of the display unit 21 switches to a different state in which a voltage with a logic level of “0” is set at its output, since the voltage U8 and U10 with logical levels of “1”, respectively, are set at its first and second inputs, enabling it switching. In this case, the LED 27 is illuminated, and the LED 29 continues to be in the canceled state, since the output of the logic element 26 is set voltage with a logic level of "1".

Далее в момент времени t₂ перемещающееся контролируемое изделие 33 выходит из зоны действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика. В результате в момент времени t₂ по заднему фронту импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" происходит срабатывание датчика 1, после которого он устанавливается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0". В результате под действием напряжения U4 с уровнем логического "0" ключ 11 напряжения размыкается, а ключ 12 напряжения замыкается. При этом мультивибратор 10 переходит в режим генерации пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической 1 и частотой F2. Эти пачки импульсов подаются на светодиодный излучатель 13 и передаются с оптического выхода блока 9 излучателя по оптическому каналу на оптический вход исполнительного устройства 15. После приема фотоприемником 16 пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической 1 и частотой F2 генерации мультивибратора 10, начиная с момента времени t₄, селективным устройством 19 происходит селектирование пачек импульсов напряжения U6 с уровнем логической 1 и частотой F2 генерации мультивибратора, а затем ее детектирование. В результате на его выходе формируются импульсы напряжения U7 с уровнем логической "1" и частотой следования, соответствующей частоте следования импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3, которые подаются на С-вход счетного триггера 20. В момент поступления на С-вход счетного триггера 20 импульсов напряжения U7 с уровнем логической "1" его работа возобновляется. С выхода счетного триггера 20 на первый и второй входы блока 21 индикации подаются с момента времени t₂ меняющиеся текущие значения двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации изделий.Further, at time t _{2, the} moving controlled article 33 leaves the effective area of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor. As a result, at time t ₂ , the sensor 1 is triggered along the trailing edge of the voltage pulse U4 with a logic level of “1”, after which it is set to its initial state, at which voltage U4 with a logic level of “0” is set at its output. As a result, under the action of voltage U4 with the logic level “0”, the voltage switch 11 opens and the voltage switch 12 closes. In this case, the multivibrator 10 switches to the generation mode of bursts of voltage pulses U5 with a logic level of 1 and a frequency of F2. These bursts of pulses are fed to the LED emitter 13 and transmitted from the optical output of the emitter unit 9 through the optical channel to the optical input of the actuator 15. After the photodetector receives 16 bursts of voltage pulses U5 with logic level 1 and the frequency F2 of the generation of multivibrator 10, starting at time t ₄ , the selective device 19 selects the bursts of voltage pulses U6 with a logic level of 1 and the frequency F2 of the generation of the multivibrator, and then its detection. As a result, voltage pulses U7 with a logic level of “1” and a pulse repetition rate corresponding to the frequency of voltage pulses U1 from the output of generator 3, which are fed to the C-input of the counting trigger 20, are generated at its output. At the moment the counting trigger 20 arrives at the C-input voltage pulses U7 with a logic level of "1" its operation resumes. From the output of the counting trigger 20 to the first and second inputs of the display unit 21 are fed from time t ₂ changing current values of the two-digit binary digital product identification code.

Одновременно в момент времени t₂ селективное устройство 18 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе, третьем входе блока 21 индикации и выходной клемме 22 адаптивного датчика устанавливается напряжение U10 с уровнем логического "0", в результате светодиод 27 гаснет. На этом формирование импульса напряжения U10 с уровнем логической "1" и цикл контроля металлического изделия заканчиваются. В результате адаптивный датчик устанавливается в исходное состояние, которое описано выше после подачи напряжения питания на адаптивный датчик. После чего адаптивный датчик готов к очередному циклу контроля металлических изделий в течение временного промежутка t₂-t₃. В случае повторного перемещения контролируемого металлического изделия 33 относительно чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика в выбранном направлении описанный цикл его контроля повторяется.At the same time, at time t _{2, the} selective device 18 switches to its initial state, at which voltage U10 with a logic level of “0” is set at its output, the third input of the display unit 21 and the output terminal 22 of the adaptive sensor, as a result, the LED 27 goes out. On this, the formation of a voltage pulse U10 with a logic level of "1" and the control cycle of the metal product end. As a result, the adaptive sensor is set to its initial state, which is described above after applying a supply voltage to the adaptive sensor. Then the adaptive sensor is ready for the next cycle of control of metal products during the time period t ₂ -t ₃ . In the case of repeated movement of the controlled metal product 33 relative to the sensitive surface 2 of the adaptive sensor in the selected direction, the described cycle of its control is repeated.

Таким образом, в рассмотренном режиме работы адаптивного датчика сигнал на его выходной клемме 22 однозначно соответствует потенциальному информационному сигналу, несущему информацию только о контроле положения металлического изделия, а значение 10 двухразрядного двоичного цифрового кода на выходных клеммах 23, 24 и светодиод 27 блоков 7, 21 индикации в засвеченном состоянии - однозначно соответствуют цифровому и визуальному информационным сигналам, несущим информацию только об идентификации металлического вида контролируемого изделия.Thus, in the considered mode of operation of the adaptive sensor, the signal at its output terminal 22 uniquely corresponds to a potential information signal that carries information only on the control of the position of the metal product, and the value 10 is a two-digit binary digital code on the output terminals 23, 24 and LED 27 of blocks 7, 21 Indications in the illuminated state - unambiguously correspond to digital and visual information signals that carry information only about the identification of the metal type of the controlled product.

2. Режим контроля неметаллических изделий.2. The control mode of non-metallic products.

При перемещении контролируемого неметаллического изделия 33 в выбранном направлении оно входит в зону действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика, например, в момент, когда на первом и втором входах трансформирования функциональных возможностей датчика 1 установлены с первого и второго выходов счетного триггера 5 соответственно напряжения U2 с уровнем логического "0" и U3 с уровнем логической "1", что соответствует текущему значению 01 двухразрядного двоичного цифрового кода. В результате происходит срабатывание датчика 1 и формирование на его выходе импульса напряжения U4 с уровнем логической "1"When moving the controlled non-metallic product 33 in the selected direction, it enters the range of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor, for example, at the moment when the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 are installed from the first and second outputs of the counting trigger 5, respectively, voltage U2 with a level logical "0" and U3 with a logical level of "1", which corresponds to the current value 01 of a two-digit binary digital code. As a result, the sensor 1 is triggered and a voltage pulse U4 is generated at its output with a logic level of "1"

длительностью t₃-t₄ (см. фиг.3). Этот импульс подается на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4, первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 6, третий вход блока 7 индикации и через гибкий кабель 8 и первый вход блока 9 излучателя на ключ 11 напряжения. В момент времени 13 по переднему фронту импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" происходит блокирование логических элементов ИЛИ-НЕ 4 по второму его входу и ИЛИ-НЕ 6 по первому его входу. В результате на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 6 устанавливается напряжение с уровнем логического "0", а прохождение импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3 через первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 4 на его выход и С-вход счетного триггера 5 прекращается. После чего на С-входе счетного триггера 5 устанавливается напряжение с уровнем логического "0" и работа его на время t₃-t₄ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" приостанавливается. В результате на прямом и инверсном выходах счетного триггера 5 в течение времени действия этого импульса установлены соответственно фиксированные значения напряжений U2 с уровнем логического "0" и U3 с уровнем логической "1", что соответствует фиксированному значению 01 двухразрядного двоичного цифрового кода. Зафиксированное значение 01 двухразрядного двоичного цифрового кода в течение времени t₃-t₄ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" подается с прямого и инверсного выходов счетного триггера 5 соответственно на первый и второй входы трансформирования функциональных возможностей датчика 1 и на первый и второй входы блока 7 индикации.duration t ₃ -t ₄ (see figure 3). This pulse is fed to the second input of the OR-NOT 4 logic element, the first input of the OR-NOT 6 logical element, the third input of the indicating unit 7 and through the flexible cable 8 and the first input of the emitter unit 9 to the voltage switch 11. At time 13, on the leading edge of the voltage pulse U4 with a logic level of "1", the logic elements OR-NOT 4 are blocked at its second input and OR-NOT at its first input. As a result, at the output of the OR-NOT 6 logic element, a voltage with a logic level of "0" is set, and the passage of voltage pulses U1 from the output of the generator 3 through the first input of the OR-NOT 4 logic element to its output and the C-input of the counting trigger 5 is stopped. Then, at the C-input of the counting trigger 5, a voltage with a logic level of "0" is set and its operation for a time t ₃ -t _{4 of the} action of a voltage pulse U4 with a logic level of "1" is suspended. As a result, the direct and inverse outputs of the counting trigger 5 during the duration of this pulse are set to respectively fixed voltage values U2 with a logic level of "0" and U3 with a logic level of "1", which corresponds to a fixed value 01 of a two-bit binary digital code. A fixed value 01 of a two-bit binary digital code during a time t ₃ -t _{4 of the} action of a voltage pulse U4 with a logic level of "1" is supplied from the direct and inverse outputs of the counting trigger 5 to the first and second inputs of the transformation of the functionality of the sensor 1 and to the first and second the inputs of the display unit 7.

Под действием зафиксированного значения 01 двухразрядного двоичного цифрового кода логический элемент И 26 блока 7 индикации переключается на время t₃-t₄ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0", так как на его обоих входах установлены напряжения U4 и U3 с уровнями логической "1". В результате светодиод 29 блока 7 индикации засвечивается на время t₃-t₄ действия импульса напряжения U4 с уровнем логической "1". При этом переключения логического элемента И 25 в другое состояние и засвечивания светодиода 27 блока 7 индикации не происходит, поэтому светодиод 27 блока 7 индикации продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на первый вход логического элемента И 25 подано напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее его переключение. Вместе с тем после подачи на ключ 11 напряжения с выхода датчика 1 через гибкий кабель 8 и первый вход блока 9 излучателя напряжения U4 с уровнем логической "1" в момент 13 по переднему фронту импульса этого напряжения происходит замыкание ключа 11 напряжения и подключение им конденсатора 31 мультивибратора 10 к общей шине источника питания. При этом одновременно происходит размыкание ключа 12 напряжения и отключение им конденсатора 32 мультивибратора 10 от общей шины источника питания, так как на вход ключа 12 с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 6 подано напряжение с уровнем логического "0". После чего мультивибратор 10 переходит в режим генерации электрических колебаний, при котором в течение временного промежутка t₃-t₄ происходит формирование на выходе мультивибратора 10 пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" и частотой F1 следования ее импульсов, огибающая которой идентична прямоугольной форме импульса напряжения U4 с уровнем логической "1", формируемого на выходе датчика 1. Сформированная таким образом пачка импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" подается на светодиодный излучатель 13, который передает ее по оптическому каналу на оптический вход исполнительного устройства 15. После приема фотоприемником 16 этой пачки импульсов на выходе формирователя импульсов 17 формируется пачка импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1" и частотой следования ее импульсов, равной F1 частоте генерации импульсов напряжения U5 на выходе мультивибратора 10, огибающая которой идентична прямоугольной форме импульса напряжения U4 с уровнем логической "1", формируемого на выходе датчика 1. Т.е. пачка импульсов напряжения U6 с уровнем логической "1", сформированной на выходе формирователя импульсов 17, является "копией" пачки импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1", сформированной на выходе мультивибратора 10 блока 9 излучателя (см. фиг.3, диаграммы U5 и U6, временной промежуток t₃-t₄). Пачка импульсов напряжения U6 с уровнями логической "1" с выхода формирователя импульсов 17 подается на вход селективного устройства 18, в резонансном усилителе которого происходит селектирование ее, так как его резонансный усилитель настроен на частоту генерации F1 мультивибратора, в то время как селектирование этой пачки импульсов в резонансном усилителе селективного устройства 19 не происходит, так как он настроен на частоту генерации F2 мультивибратора 10, отличную от его частоты генерации F1. Поэтому на выходе селективного устройства 19, С-входе счетного триггера 20, начиная с момента времени t₃, на временном промежутке t₃-t₄ установлено напряжение U7 с уровнем логического "0". Далее пачка импульсов напряжения U6 с уровнями логической "1" в селективном устройстве 18 детектируется и через пороговое устройство подается на его выход. После чего на выходе селективного устройства 18, третьем входе блока 21 индикации и на выходной клемме 22 адаптивного датчика в течение временного промежутка t₃-t₄ устанавливается напряжение U10 с уровнем логической "1, которое является "копией" напряжения U4 с уровнем логической "1" на выходе датчика 1 (см. фиг.3, диаграммы U4, U10 на временном промежутке t₃-t₄), так как из пачки импульсов напряжения U6 в селективном устройстве 18 выделяется в результате детектирования огибающая этой пачки импульсов, которая соответствует форме прямоугольного импульса выходного напряжения U4 датчика 1, которым проманипулирована частота F1 мультивибратора 10 блока 9 излучателя и, следовательно, - форме прямоугольного импульса напряжения импульса U10 на выходе селективного устройства 18. Одновременно, начиная с момента времени t₃, работа счетного триггера 20 приостанавливается на время, равное временному промежутку t₃-t₄, так как на его С-входе установлено напряжение U7 с уровнем логического "0". В результате на его прямом и инверсном выходах установлены в течение времени, равного временному промежутку t₃-t₄, напряжения U8 и U9 соответственно с уровнями логического "0" и логической "1", что соответствует зафиксированному на это время значению 01 двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации неметаллического изделия. При этом зафиксированное значение 01 этого кода подано на первый и второй входы блока 21 индикации и на выходные клеммы 23 и 24 адаптивного датчика. В результате логический элемент 26 блока 21 индикации переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логического "0", так как на первом и втором его входах установлены соответственно напряжения U9 и U10 с уровнями логической "1", разрешающие его переключение. При этом светодиод 29 засвечивается, а светодиод 27 продолжает находиться в погашенном состоянии, так как на выходе логического элемента 25 установлено напряжение с уровнем логической "1". Далее в момент времени t₄ перемещающееся контролируемое изделие 33 выходит из зоны действия чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика. В результате в момент времени t₄ по заднему фронту импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" происходит срабатывание датчика 1, после которого он устанавливается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U₄ с уровнем логического "0". В результате под действием напряжения U4 с уровнем логического "0" ключ 11 напряжения размыкается, а ключ 12 напряжения замыкается. При этом мультивибратор 10 переходит в режим генерации пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической "1" и частотой F2. Эти пачки импульсов подаются на светодиодный излучатель 13 и передаются с оптического выхода блока 9 излучателя по оптическому каналу на оптический вход исполнительного устройства 15. После приема фотоприемником 16 пачек импульсов напряжения U5 с уровнем логической 1 и частотой F2 генерации мультивибратора 10, начиная с момента времени t₄, селективным устройством 19 происходит селектирование пачек импульсов напряжения U6 с уровнем логической 1 и частотой F2 генерации мультивибратора 10, а затем ее детектирование. В результате на его выходе формируются импульсы напряжения U7 с уровнем логической "1" и частотой следования, соответствующей частоте следования импульсов напряжения U1 с выхода генератора 3, которые подаются на С-вход счетного триггера 20. В момент поступления на С-вход счетного триггера 20 импульсов напряжения U7 с уровнем логической "1" его работа возобновляется. С выхода счетного триггера 20 на первый и второй входы блока 21 индикации подаются с момента времени t₄ меняющиеся текущие значения двухразрядного двоичного цифрового кода идентификации изделий. Одновременно в момент времени t₄ селективное устройство 18 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе, третьем входе блока 21 индикации и выходной клемме 22 адаптивного датчика устанавливается напряжение U10 с уровнем логического "0". В результате светодиод 29 в блоке 21 индикации гаснет. На этом формирование импульса напряжения U10 с уровнем логической "1" и цикл контроля неметаллического изделия заканчиваются. В результате адаптивный датчик устанавливается в исходное состояние, которое описано выше после подачи напряжения питания на адаптивный датчик. После чего адаптивный датчик готов к очередному циклу контроля неметаллических изделий, начиная с момента времени t₄. В случае повторного перемещения контролируемого неметаллического изделия 33 относительно чувствительной поверхности 2 адаптивного датчика в выбранном направлении описанный цикл его контроля повторяется.Under the action of a fixed value 01 of a two-bit binary digital code, the logic element AND 26 of the display unit 7 switches to the time t ₃ -t _{4 of the} action of the voltage pulse U4 with the logic level "1" to another state, and the voltage with the logic level "0" is set at its output since both its inputs are set to voltage U4 and U3 with logical levels of "1". As a result, the LED 29 of the display unit 7 is illuminated for a time t ₃ -t _{4 of the} action of the voltage pulse U4 with a logic level of "1". In this case, the switching of the AND gate 25 to a different state and the LED 27 of the display unit 7 does not light up, therefore, the LED 27 of the display unit 7 continues to be in the canceled state, since the voltage U2 with the logic level “0” is applied to the first input of the gate And 25 prohibiting its switching. However, after the voltage is supplied to the switch 11 from the output of the sensor 1 through the flexible cable 8 and the first input of the voltage emitter U4 block 9 with the logic level “1” at time 13, the voltage switch 11 closes and the capacitor 31 connects to it along the leading edge of the pulse of this voltage multivibrator 10 to a common power supply bus. At the same time, the voltage key 12 is opened and the capacitor 32 of the multivibrator 10 is disconnected from the common bus of the power source, since the input of the key 12 is supplied with a logic level “0” from the output of the OR-NOT 6 logic element. Then multivibrator 10 shifts to the mode generating electric oscillations, wherein during a time period t ₃ -t ₄ is formed at the output of the multivibrator U5 pack 10 voltage pulses with a level of logic "1" and its repetition frequency F1 pulses, the envelope of which is identical rectangular shape voltage pulse U4 with a logic level of "1" generated at the output of the sensor 1. Thus formed a pack of voltage pulses U5 with a logic level of "1" is supplied to the LED emitter 13, which transmits e through the optical channel to the optical input of the actuator 15. After the photodetector 16 receives this burst of pulses at the output of the pulse shaper 17, a burst of voltage pulses U6 with a logic level of “1” and a pulse repetition rate equal to F1 of the pulse frequency generation voltage U5 at the output of the multivibrator is formed 10, the envelope of which is identical to the rectangular shape of the voltage pulse U4 with a logic level of "1", formed at the output of the sensor 1. That is, a packet of voltage pulses U6 with a logic level “1” formed at the output of the pulse shaper 17 is a “copy” of a packet of voltage pulses U5 with a logic level “1” formed at the output of the multivibrator 10 of the emitter unit 9 (see Fig. 3, diagrams U5 and U6, the time interval t ₃ -t ₄ ). A packet of voltage pulses U6 with logical levels of “1” from the output of the pulse shaper 17 is fed to the input of a selective device 18, in the resonant amplifier of which it is selected, since its resonant amplifier is tuned to the frequency of generation of the multivibrator F1, while the selection of this pulse train in the resonant amplifier, the selective device 19 does not occur, since it is tuned to the generation frequency F2 of the multivibrator 10, different from its generation frequency F1. Therefore, at the output of the selective device 19, C-input of the counting trigger 20, starting at time t ₃ , a voltage U7 with a logic level of "0" is set at the time interval t ₃ -t ₄ . Next, a packet of voltage pulses U6 with logic levels of "1" in the selective device 18 is detected and fed through its threshold device to its output. After that, at the output of the selective device 18, the third input of the display unit 21 and at the output terminal 22 of the adaptive sensor, the voltage U10 with the logical level "1, which is a" copy "of the voltage U4 with the logical level" 1, is set during the time interval t ₃ -t ₄ "at the output of the sensor 1 (see Fig. 3, diagrams U4, U10 over the time interval t ₃ -t ₄ ), since from the pulse train U6 in the selective device 18, the envelope of this pulse train, which corresponds to the shape of a rectangular momentum yhodnogo voltage U4 sensor 1, which promanipulirovana frequency F1 multivibrator 10 and the radiator unit 9, therefore, - U10 a rectangular pulse voltage pulse at the output of the selector 18. At the same time, starting at time t _3, counting operation trigger 20 is suspended for a time equal to time interval t ₃ -t ₄ , since voltage U7 with a logic level of "0" is set at its C-input. As a result, at its direct and inverse outputs, for a time equal to the time interval t ₃ -t ₄ , the voltages U8 and U9, respectively, were set with logical levels “0” and logical “1”, which corresponds to the value 01 fixed for that time of two-digit binary digital non-metal product identification code. Moreover, a fixed value 01 of this code is applied to the first and second inputs of the display unit 21 and to the output terminals 23 and 24 of the adaptive sensor. As a result, the logic element 26 of the display unit 21 switches to another state in which a voltage with a logic level “0” is set at its output, since the voltage U9 and U10 with logic levels “1”, respectively, are set at its first and second inputs, enabling it switching. In this case, the LED 29 is lit, and the LED 27 continues to be in the quenched state, since the output of the logic element 25 is set to a voltage with a logic level of "1". Further, at time t _{4, the} moving controlled article 33 leaves the range of the sensitive surface 2 of the adaptive sensor. As a result, at time t ₄ , the sensor 1 is triggered along the trailing edge of the voltage pulse U4 with a logic level of “1”, after which it is set to its original state, at which voltage U ₄ with a logic level of “0” is set at its output. As a result, under the action of voltage U4 with the logic level “0”, the voltage switch 11 opens and the voltage switch 12 closes. In this case, the multivibrator 10 switches to the generation mode of bursts of voltage pulses U5 with a logic level of "1" and frequency F2. These bursts of pulses are fed to the LED emitter 13 and transmitted from the optical output of the emitter unit 9 through the optical channel to the optical input of the actuator 15. After the photodetector receives 16 bursts of voltage pulses U5 with logic level 1 and the frequency F2 of the generation of multivibrator 10, starting at time t ₄ , the selective device 19 selects the bursts of voltage pulses U6 with a logic level of 1 and the frequency F2 of the generation of the multivibrator 10, and then its detection. As a result, voltage pulses U7 with a logic level of “1” and a pulse repetition rate corresponding to the frequency of voltage pulses U1 from the output of generator 3, which are fed to the C-input of the counting trigger 20, are generated at its output. At the moment the counting trigger 20 arrives at the C-input voltage pulses U7 with a logic level of "1" its operation resumes. From the output of the counting trigger 20 to the first and second inputs of the display unit 21 are fed from time t ₄ changing current values of the two-digit binary digital product identification code. At the same time, at time t _{4, the} selective device 18 switches to its initial state, at which voltage U10 with a logic level of “0” is set at its output, the third input of the display unit 21 and the output terminal 22 of the adaptive sensor. As a result, the LED 29 in the display unit 21 turns off. On this, the formation of a voltage pulse U10 with a logic level of "1" and the control cycle of a non-metallic product end. As a result, the adaptive sensor is set to its initial state, which is described above after applying a supply voltage to the adaptive sensor. After which the adaptive sensor is ready for the next cycle of control of non-metallic products, starting from time t ₄ . In the case of repeated movement of the controlled non-metallic product 33 relative to the sensitive surface 2 of the adaptive sensor in the selected direction, the described cycle of its control is repeated.

Таким образом, в рассмотренном режиме работы адаптивного датчика сигнал на его выходной клемме 22 однозначно соответствует потенциальному информационному сигналу, несущему информацию только о контроле положения неметаллического изделия, а значение 01 двухразрядного двоичного цифрового кода на выходных клеммах 23, 24 и светодиод 29 блоков 7, 21 индикации в засвеченном состоянии - однозначно соответствуют цифровому и визуальному информационным сигналам, несущим информацию только об идентификации неметаллического вида контролируемого изделия.Thus, in the considered mode of operation of the adaptive sensor, the signal on its output terminal 22 uniquely corresponds to a potential information signal that carries information only on the control of the position of the non-metallic product, and the value 01 is a two-digit binary digital code on the output terminals 23, 24 and LED 29 of blocks 7, 21 Indications in the illuminated state - unambiguously correspond to digital and visual information signals that carry information only on the identification of the non-metallic type of the controlled product i.

Из описания схемы и работы адаптивного датчика следует, что он является многофункциональным устройством, так как в нем сочетаются функциональные возможности четырех типов устройств: датчика дистанционного контроля положения металлических изделий; датчика дистанционного контроля положения неметаллических изделий; дистанционного устройства идентификации металлических изделий; дистанционного устройства идентификации неметаллических изделий.From the description of the adaptive sensor circuit and operation, it follows that it is a multifunctional device, since it combines the functionality of four types of devices: a remote control sensor for the position of metal products; a sensor for remote control of the position of non-metallic products; remote device for identification of metal products; remote identification device for non-metallic products.

В режиме контроля положения металлических изделий адаптивный датчик функционирует как индуктивно-оптический бесконтактный датчик положения. Работа его в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3 (диаграммы U1-U9, U10 - временной промежуток t₀-t₂). При этом информационный сигнал о контроле положения металлического изделия снимается с выходной клеммы 22, визуальный сигнал - со светодиода 27, а выходные клеммы 23 и 24 не задействуются.In the control mode of the position of metal products, the adaptive sensor functions as an inductive-optical non-contact position sensor. In this case, its operation is described by the diagrams shown in FIG. 3 (diagrams U1-U9, U10 - time interval t ₀ -t ₂ ). In this case, the information signal about the position control of the metal product is removed from the output terminal 22, the visual signal from the LED 27, and the output terminals 23 and 24 are not involved.

В режиме контроля положения неметаллических изделий адаптивный датчик функционирует как бесконтактный датчик положения оптико-емкостного типа. Работа его в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3 (диаграммы U1-U9, U10 - временной промежуток t₂-t₄). При этом информационный сигнал о контроле положения неметаллического изделия снимается с выходной клеммы 22, визуальный сигнал - со светодиода 29, а выходные клеммы 23 и 24 не задействуются.In the non-metal products position control mode, the adaptive sensor functions as a non-contact position sensor of the optical-capacitive type. His work in this case is described by the diagrams shown in figure 3 (diagrams U1-U9, U10 - the time interval t ₂ -t ₄ ). In this case, the information signal about the position control of the non-metallic product is removed from the output terminal 22, the visual signal from the LED 29, and the output terminals 23 and 24 are not activated.

Применение адаптивного датчика в режимах контроля положения металлических и неметаллических изделий рекомендуется преимущественно в тех случаях, когда адаптивный датчик устанавливается на технологических объектах с невысоким уровнем автоматизации технологических процессов.The use of an adaptive sensor in the control modes of the position of metal and non-metal products is recommended mainly in cases where the adaptive sensor is installed at technological facilities with a low level of automation of technological processes.

В режиме идентификации металлических изделий адаптивный датчик функционирует как индуктивно-оптический бесконтактный датчик положения. Работа его в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3 (диаграммы U1-U9, U10 - временной промежуток t₀-t₂). При этом информационный сигнал контроля положения металлического изделия снимается с выходной леммы 22, информационные сигналы о его идентификации в виде двухразрядного двоичного цифрового кода 10 - с выходных клемм 23, 24 и в виде визуального сигнала - со светодиода 27.In the identification mode of metal products, the adaptive sensor functions as an inductive-optical non-contact position sensor. In this case, its operation is described by the diagrams shown in FIG. 3 (diagrams U1-U9, U10 - time interval t ₀ -t ₂ ). In this case, the information signal for monitoring the position of the metal product is removed from the output lemma 22, the information signals about its identification in the form of a two-digit binary digital code 10 from the output terminals 23, 24 and in the form of a visual signal from the LED 27.

В режиме идентификации неметаллических изделий адаптивный датчик функционирует как бесконтактный датчик положения оптико-емкостного типа. Работа его в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3 (диаграммы U1-U9, U10 - временной промежуток t₂-t₄). При этом информационный сигнал контроля положения неметаллического изделия снимается с выходной клеммы 22, информационные сигналы о его идентификации в виде двухразрядного двоичного цифрового кода 01 - с выходных клемм 23, 24 и в виде визуального сигнала - со светодиода 29.In the mode of identification of non-metallic products, the adaptive sensor functions as a non-contact position sensor of the optical-capacitive type. His work in this case is described by the diagrams shown in figure 3 (diagrams U1-U9, U10 - the time interval t ₂ -t ₄ ). In this case, the information signal for monitoring the position of the non-metallic product is removed from the output terminal 22, information signals about its identification in the form of a two-digit binary digital code 01 from the output terminals 23, 24 and in the form of a visual signal from the LED 29.

Применение адаптивного датчика в режимах идентификации металлических и неметаллических изделий рекомендуется преимущественно в тех случаях, когда он устанавливается на технологических объектах со средним и высоким уровнями автоматизации технологических процессов.The use of an adaptive sensor in the modes of identification of metal and nonmetallic products is recommended mainly in those cases when it is installed at technological facilities with medium and high levels of automation of technological processes.

Таким образом, предложенный адаптивный датчик дистанционного контроля изделий по сравнению с аналогами имеет существенные преимущества - расширенные функциональные возможности, повышенный уровень автоматизации процесса контроля изделий, улучшенные эксплуатационные характеристики и является многофункциональным, так как в нем сочетаются функциональные возможности нескольких типов устройств.Thus, the proposed adaptive sensor for remote control of products in comparison with analogs has significant advantages - enhanced functionality, an increased level of automation of the product control process, improved operational characteristics and is multifunctional, since it combines the functionality of several types of devices.

Кроме того, адаптивный датчик может применяться в качестве датчика контроля в телеметрических системах и телемеханических устройствах автоматики.In addition, the adaptive sensor can be used as a control sensor in telemetry systems and telemechanical automation devices.

Вместе с тем выполнение схемы адаптивного датчика дистанционного контроля изделий с применением полупроводниковых и (или) гибридных технологий изготовления микросхем позволяет существенно уменьшить его габаритные размеры, материалоемкость, конструктивно выполнить в виде трех малогабаритных узлов и улучшить эксплуатационные характеристики.At the same time, the implementation of the adaptive sensor remote control product circuit using semiconductor and (or) hybrid chip manufacturing technologies can significantly reduce its overall dimensions, material consumption, constructively perform in the form of three small-sized units and improve operational characteristics.

Такой набор функциональных возможностей предлагаемого адаптивного датчика дистанционного контроля изделий обеспечивает в сравнении с аналогами его гибкость и расширенные области применения на объектах эксплуатации с минимальными стоимостными показателями.Such a set of functionality of the proposed adaptive sensor for remote monitoring of products provides, in comparison with analogs, its flexibility and expanded areas of application at the facilities of operation with minimal cost indicators.

Claims

An adaptive sensor for remote control of products, containing a sensor for monitoring metallic and nonmetallic products, including a sensitive surface, an output, first and second inputs for transforming its functionality, characterized in that an electric oscillation generator is introduced into it, the first logical element is OR NOT, the first input of which connected to the output of the generator of electrical oscillations, the second input to the output of the control sensor of metal and nonmetallic products, a counting trigger, the C-input of which it is connected to the output of the first logical element OR-NOT, direct and inverse outputs, respectively, to the first and second inputs of transforming the functionality of the monitoring sensor of metal and nonmetallic products, the sensitive surface of which is the sensitive surface of the adaptive sensor, an indication unit, the first and second inputs of which are connected respectively with direct and inverse outputs of the counting trigger, the third input - with the output of the sensor for monitoring metal and nonmetallic products, the second log The OR-NOT element, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the sensor for monitoring metal and nonmetallic products and an electric oscillation generator, an actuator with an optical input, a radiator unit with an optical output mounted coaxially with the optical input of the actuator, the first output of which its output monitoring the position of metallic and non-metallic products and is the first output of the adaptive sensor, the second and third outputs, forming respectively the first and second bits of a two-bit binary digital code for identifying metal and nonmetallic products, - the second and third outputs of the adaptive sensor, respectively, a flexible cable connecting the first and second inputs of the emitter unit, which are the inputs of frequency manipulation of its optical radiation, with the outputs of the sensor for monitoring metal and nonmetallic products and the second logical element, OR NOT, and the adaptive sensor is structurally made in the form of three functional units, the first of which includes an actuator, a second functional unit - a radiator unit, a third functional unit that is a control unit - the rest of the adaptive sensor circuit, and a flexible cable that allows the installation of the control unit in any position on an automated technological facility in its metal control zone and non-metallic products, provides during installation the orientation of the emitter unit in space in any direction to achieve alignment of its optical output with optical by the input of the actuator and thereby providing remote control of metal and nonmetallic products and controlling the executive body of the automated technological facility for operation through an optical channel formed by an optical beam emanating from the output of the emitter unit, while the installation of the actuator is performed on an automated technological facility in the installation area its executive body.