NO871878L

NO871878L - CONTROL DEVICE.

Info

Publication number: NO871878L
Application number: NO871878A
Authority: NO
Inventors: David Robert Woodward; Robin Corrick
Original assignee: Duracell Int
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1987-11-09
Also published as: DE3715099A1; NO871878D0; DK232887A; FI872011A0; GB8611087D0; IT1215461B; FI872011A; IT8720416A0; GB2190254A; DK232887D0; SE8701875L; FR2599141A1; FR2599141B3; SE8701875D0

Description

Denne oppfinnelsen angår en kontrollanordning.This invention relates to a control device.

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen er det frembrakt en kontrollanordning omfattende en sensorinnretning for å følge nærvær av en ledende væske og/eller et induktivt felt, og for å generere et forsterket svitsjesignal når væsken eller feltet blir følt, samt en svitsjeinnretning som er følsom for det forsterkede svitsjesignal for å koble en kraftkilde til en belastning. According to a first aspect of the invention, a control device comprising a sensor device to monitor the presence of a conductive liquid and/or an inductive field, and to generate an amplified switching signal when the liquid or the field is sensed, as well as a switching device which is sensitive to the amplified switching signal to connect a power source to a load.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det frembrakt en kontrollanordning omfattende en første og en annen kaskadekoblet transistor, følsom for et inngangssignal som påtrykkes basen av den første transistor for å frembringe et forsterket signal, der inngangssignalet indikerer en forut bestemt følt tilstand, samt en svitsjing-transistor som er følsom for det foresterkede signal til å frembringe en svitsjet utgang. According to another aspect of the invention, there is provided a control device comprising a first and a second cascaded transistor, sensitive to an input signal applied to the base of the first transistor to produce an amplified signal, the input signal indicating a predetermined sensed state, and a switching -transistor which is sensitive to the amplified signal to produce a switched output.

Den andre transistoren frembringer fortrinnsvis et ytterligere svitsjet utgangssignal. The second transistor preferably produces a further switched output signal.

Den følte tilstand er fortrinnsvis nærvær av en ledende væske mellom en første sensorkontakt forbundet med basen av den første transistoren og en annen sensorkontakt anordnet til å forbindes med en spenningsforsyning. The sensed condition is preferably the presence of a conductive liquid between a first sensor contact connected to the base of the first transistor and a second sensor contact arranged to be connected to a voltage supply.

Den første og den andre sensorkontakt er fortrinnsvis anordnet til å virke som antenner, slik at innretningen blir ytterligere følsom for nærvær av et induktivt felt, idet nærvær av et slikt felt frembringer en videre følt tilstand. The first and second sensor contacts are preferably arranged to act as antennas, so that the device becomes further sensitive to the presence of an inductive field, the presence of such a field producing a further sensed state.

Alternativt kan innretningen omfatte en dempingsanordning, for eksempel en kondensator, for å hindre aktivering av innretningen i respons på det nevnte induktive felt. Alternatively, the device may comprise a damping device, for example a capacitor, to prevent activation of the device in response to the said inductive field.

I en foretrukken anvendelse er innretningen anordnet til å forbinde en kraftforsyningsenhet med en belastning som kan omfatte en lyskilde eller et radiofyr som blir svitsjet på når sensorkontaktene kommer i kontakt med vann. In a preferred application, the device is arranged to connect a power supply unit to a load which may comprise a light source or radio beacon which is switched on when the sensor contacts come into contact with water.

En utførelse av oppfinnelsen skal nå beskrives gjennom et eksempel, under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et kretsskjema av en utførelse av oppfinnelsen; Fig. 2 er et kretsskejma som viser en modifikasjon av ut- førelsen på figur 1; Fig. 3A og 3B viser et generelt riss av en utførelse av opp finnelsen, hvor figur 3 B er et snitt og figur 3A er tatt i retningen av pilen A på figur 3B. An embodiment of the invention will now be described through an example, with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the invention; Fig. 2 is a circuit diagram showing a modification of the the conduct of Figure 1; Fig. 3A and 3B show a general view of an embodiment of the invention, where Fig. 3B is a section and Fig. 3A is taken in the direction of arrow A on Fig. 3B.

Det henvises først til figur 1, som viser en utførelse av oppfinnelsen. Reference is first made to Figure 1, which shows an embodiment of the invention.

Innretningen omfatter et Darlington-par av N.P.N tran-sistorer, 1, 3 (for eksempel BS109). De sammenkoblede kollektor-kretsene for transistorene 1, 3 er forbundet med basen av en P.N.P.-effekttransistor 5 (for eksempel BC327). The device comprises a Darlington pair of N.P.N transistors, 1, 3 (eg BS109). The connected collector circuits of the transistors 1, 3 are connected to the base of a P.N.P. power transistor 5 (eg BC327).

To sensorkontakter Sl, S2 er forbundet henholdsvis med en positiv forsyningsskinne 12 (forbundet med en batteriforsyning 7) og basen av transistoren 1. Two sensor contacts Sl, S2 are connected respectively to a positive supply rail 12 (connected to a battery supply 7) and the base of the transistor 1.

En belastning 9 er forbundet mellom kollektoren av P.N.P.-transistoren 5 og en negativ forsyningsskinne 13 forbundet med kraftforsyningen 7. En videre laveffekts belastning, illustrert som en lampe 11, kan om ønsket bli anordnet, forbundet mellom emitteren av transistoren 3 og den negative skinnen. I bruk vil nærvær av en ledende bane mellom kontaktene Sl, S2 forårsake at en strøm flyter gjennom basen på transistoren 1, og forårsake at P.N.P.-transistoren 5 blir svitsjet på gjennom kaskadeeffekten av Darlington-paret 1, 3 slik at batteriet 7 blir forbundet med belastningen 9 (og også belastningen 11 gjennom emitter/base-forbindelsen av P.N.P.-transistoren 5 og transistoren 3). Fjerning av den ledende banen bevirker at anordningen svitsjes av. A load 9 is connected between the collector of the P.N.P. transistor 5 and a negative supply rail 13 connected to the power supply 7. A further low power load, illustrated as a lamp 11, can be arranged if desired, connected between the emitter of the transistor 3 and the negative rail. In use, the presence of a conductive path between contacts Sl, S2 will cause a current to flow through the base of transistor 1, causing the P.N.P. transistor 5 to be switched on through the cascading effect of the Darlington pair 1, 3 so that the battery 7 is connected to the load 9 (and also the load 11 through the emitter/base connection of the P.N.P. transistor 5 and transistor 3). Removal of the conductive path causes the device to be switched off.

I en foretrukken anvendelse er sensorkontaktene Sl, S2 anordnet utenfor innretningen, og anbrakt slik at hvis en ledende væske kommer mellom kontaktene Sl, S2 vil det flyte en strøm som aktiverer kretsen. Nærvær av Darlingston-paret 1, 3 frembringer den betydelige fordel at det kreves bare meget små strømmer for å aktivere kretsen. Kretsen kan således bli aktivert, ikke bare av forholdsvis gode vann-baserte ledere, så som sjøvann, men også av vann med meget lavt forurensningsnivå, for eksempel deionisert springvann eller reservoar-vann. In a preferred application, the sensor contacts Sl, S2 are arranged outside the device, and positioned so that if a conductive liquid comes between the contacts Sl, S2, a current will flow which activates the circuit. The presence of the Darlingston pair 1, 3 produces the significant advantage that only very small currents are required to activate the circuit. The circuit can thus be activated, not only by relatively good water-based conductors, such as seawater, but also by water with a very low level of contamination, for example deionized tap water or reservoir water.

I en spesiell anvendelse kan innretningen bli anordnet tilIn a special application, the device can be arranged to

å aktivere et lys eller et radiofyr 9, og kan bli festet til en livvest som et nødsignal som svitsjes på automatisk når vann forbinder sensorkontaktene Sl og S2. Omønskelig kan minst en to activate a light or a radio beacon 9, and can be attached to a life vest as an emergency signal which is switched on automatically when water connects the sensor contacts Sl and S2. If necessary, at least one can

diode, (for eksempel 1N4001) bli benyttet for å redusere spenningsnivået som påtrykkes belastningene 9, 11. diode, (for example 1N4001) be used to reduce the voltage level applied to the loads 9, 11.

I en videre anvendelse kan kretsen bli anordnet slik at kontaktene Sl og S2 virker som antenner, følsomme for et induktivt felt. På grunn av kretsens følsomhet trenger et slikt induktivt felt bare å ha tilstrekkelig styrke til å utvikle en meget liten strøm for at Darlingston-paret 1, 3 skal svitsje på transistoren 5. Kretsen kan således bli anordnet til å reagere på et induktivt felt som utvikles av et menneske eller et dyr, eller et felt som utvikles av en aktiv effektkrets. I denne sammenheng kan innretningen har spesiell anvendelse, for eksempel som sensor i et alarmsystem. In a further application, the circuit can be arranged so that the contacts Sl and S2 act as antennas, sensitive to an inductive field. Due to the sensitivity of the circuit, such an inductive field only needs to be of sufficient strength to develop a very small current for the Darlingston pair 1, 3 to switch on the transistor 5. The circuit can thus be arranged to react to an inductive field that is developed of a human or an animal, or a field developed by an active effect circuit. In this context, the device may have a special application, for example as a sensor in an alarm system.

Figur 2 illustrerer en modifikasjon av kretsen på figur 1, konstruert for å hindre aktivering av kretsen på grunn av induktive felteffekter, når disse er uønsket for en spesiell anvendelse. Lignende komponeneter er representert ved til-svarende henvisningstall. Figure 2 illustrates a modification of the circuit of Figure 1, designed to prevent activation of the circuit due to inductive field effects, when these are undesirable for a particular application. Similar components are represented by corresponding reference numbers.

På figur 2 er en kondensator 19 plassert mellom basen på transistoren 3 og den negative strømforsyningsskinnen 13. Kondensatorene er fortrinnsvis en silikon skivekondensator, og hindrer at sensor kontaktene Sl, S2 virker som antenner. Kondensatoren 19 blir ladet opp fra likestrømsforsyningen, og danner en felle mot mulig aktivering av innretningen. In Figure 2, a capacitor 19 is placed between the base of the transistor 3 and the negative power supply rail 13. The capacitors are preferably a silicon disk capacitor, and prevent the sensor contacts Sl, S2 from acting as antennas. The capacitor 19 is charged up from the direct current supply, and forms a trap against possible activation of the device.

Verdien av kondensatoren 19 behøver bare å være ganske liten, (for eksempel 0,001 mikro-farad, 1 kV) slik at strøm-forbruket i kondensatoren 19 er ubetydelig. Figur 2 viser også en alternativ belastningsanordning, hvor en lampe blir brukt som belastning 9 mens den andre svitsjede utgang, via transistoren 3, er forbundet med jord og ikke brukt. Figur 3 viser en praktisk utførelse av innretningen på figurene 1 og 3, for bruk som en vannsensor 22, hvor de viktigste komponentene er montert på et kretskort 23 som er innstøpt i harpiks, og sammen med battericellene 7 anbrakt i et hus 25. Rommet rundt cellene og kretsen er fylt med et beskyttende materiale, 916 RTV Silastic. Huset 25 er tettet med en termo-. plastikk plugg 27, fra hvilken tre isolerte stifter 13, 15, 17 stikker ut. Stiften 13 er forbundet med den negative spennings-skinnen, mens stiftene 15 og 17 er forbundet med henholdsvis kollektoren på transistoren 5 og emitteren på transistoren 3. Disse stiftene frembringer de svitsjede utgangssignaler. Stiftene 13, 15 og 17 er anordnet for å forbindes med en ytterligere enhet som omfatter belastningene 9, 11. Stiftene Sl, S2 er også anordnet gjennom pluggen 27, og faller sammen med overflaten 29 av denne. I bruk er den enheten som omfatter belastningene 9 og 11 forbundet med sensoren 22 slik at den er adskilt fra overflaten 29, som er åpen til omgivelsene. Hvis sensoren 22 blir neddykket i vann, vil det således dannes en forbindelse mellom kontaktene Sl og S2 slik at kretsen aktiveres og kobler strøm til belastningene 9, 11. The value of the capacitor 19 only needs to be quite small, (for example 0.001 micro-farad, 1 kV) so that the current consumption in the capacitor 19 is negligible. Figure 2 also shows an alternative load device, where a lamp is used as load 9 while the other switched output, via the transistor 3, is connected to earth and not used. Figure 3 shows a practical embodiment of the device in Figures 1 and 3, for use as a water sensor 22, where the most important components are mounted on a circuit board 23 which is embedded in resin, and together with the battery cells 7 placed in a housing 25. The space around the cells and circuit are filled with a protective material, 916 RTV Silastic. The house 25 is sealed with a thermo-. plastic plug 27, from which three insulated pins 13, 15, 17 protrude. Pin 13 is connected to the negative voltage rail, while pins 15 and 17 are connected respectively to the collector of transistor 5 and the emitter of transistor 3. These pins produce the switched output signals. The pins 13, 15 and 17 are arranged to be connected to a further unit comprising the loads 9, 11. The pins Sl, S2 are also arranged through the plug 27, and coincide with the surface 29 thereof. In use, the unit comprising the loads 9 and 11 is connected to the sensor 22 so that it is separated from the surface 29, which is open to the surroundings. If the sensor 22 is immersed in water, a connection will thus be formed between the contacts Sl and S2 so that the circuit is activated and connects current to the loads 9, 11.

Skjønt innretningen er vist forbundet med en batterikildeAlthough the device is shown connected to a battery source

7, må ikke dette ansees som en begrensning, idet innretningen kan bli brukt i forbindelse med en nettforsyning. I slikt bruk bør innretningen fortrinnsvis omfatte en indikator i form av en lysemmiterende diode. Man vil også forstå at med en veksel-strømskilde vil kondensatoren 19 ikke danne en effektiv dempning mot påvirkning av induktive felt. En alternativ dempningsanordning vil imidlertid kunne anordnes av fagfolk på området. 7, this must not be considered a limitation, as the device can be used in connection with a mains supply. In such use, the device should preferably include an indicator in the form of a light-emitting diode. It will also be understood that with an alternating current source, the capacitor 19 will not form an effective damping against the influence of inductive fields. However, an alternative damping device can be arranged by experts in the field.

Skjønt spesielle anvendelser av innretningen er nevnt, må ikke disse ansees som begrensninger, og innretningen kan brukes i andre anvendelser hvor den viste sensor- og svitsjefunksjon er egnet. Although special applications of the device are mentioned, these must not be regarded as limitations, and the device can be used in other applications where the shown sensor and switching function is suitable.

Claims

1. Control device comprising a sensor for sensing the presence of a conductive liquid and/or an inductive field, characterized in that it comprises a first and a second electrode connected to a current source, an amplifier circuit connected to one of said electrodes and a switching means connected to and sensitive to the amplifier circuit, for connecting the current source to a load when said fluid and/or field is sensed at said electrodes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit comprises a pair of cascade-connected transistors.

3. Device according to claim 1, characterized in that the switching device comprises a bipolar transistor.

4. Device according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit is further arranged to connect the current source with a further load which has a lower current requirement than the load which is connected to the current source via the switching device.

5. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a dampening device connected to the amplifier circuit to prevent activation of the device as a result of the aforementioned inductive field.

6. Device according to claim 5, characterized in that the damping device comprises a capacitor connected to the amplifier circuit.

7. Control device according to claim 1, characterized by the fact that the current source comprises at least one battery cell and that the device further comprises a housing containing the cell, the amplifier circuit and the switching device, where the first and second electrodes protrude from the housing.

8. Control device according to claim 1, characterized by the fact that it is combined with a load which is connected to the switching device.

9. Device according to claim 8, characterized in that the load comprises a light source or a radio beacon.

10. Device according to claim 8, characterized in that it comprises another load connected to the said amplifier circuit.

11. Device according to claim 8, characterized in that the load is stored in a unit that is separate from the device, where the control device and the device are electrically connected via contacts that protrude from the control device.