CS211079B1 - Zapojení bezpečného hladinového čidla - Google Patents

Description

(54) Zapojení bezpečného hladinového čidla

Vynález řeší otázku bezpečného zjištění úrovně elektrického signálu, vyhovující požadavkům zabezpečovací techniky v železniční dopravě.

V doposud známých zapojeních bezpečných hladinových čidel v železniční zabezpečovací technice se využívají elektromechanická relé, magnetické zesilovače, ferrotranzistorové členy, elektromechanické filtry ve spojení s napělově-kmitočtovým převodníkem pro bezpečné zjištění, zda úroveň signálu je vyšší než požadovaná, případně zda úroveň signálu nevybočuje z předem stanovených mezí. Elektromechanická relé určená pro zabezpečovací techniku jsou rozměrná, trpí opotřebením mechanických částí a jejich elektrické vlastnosti jsou v řadě případů nevyhovující, v případě použití magnetických zesilovačů a ferrotranzistorovýoh členů vznikají technologické potíže při výrobě čidel s těmito prvky.

Výše uvedené obtíže řeší zapojení bezpečného hladinového čidla podle vynálezů, které je vyznačené tím, že na vstupní svorku je připojen první vstup elektronického prahového obvodu, výstup elektrického prahového obvodu je připojen na vstup časovacího obvodu a na vstup vyhodnocovače střídavého signálu, výstup časovacího obvodu je připojen na druhý vstup elektronického prahového obvodu, výstup vyhodnocovače střídavého signálu je připojen na výstupní svorku.

Navrženým uspořádáním se dosáhne bezpečného zjištění, že hlídaný signál dosahuje úrovně v předem stanovených mezích. Oproti doposud známým zapojením bezpečných hladinových čidel mé zapojení bezpečného hladinového čidla podle vynálezu výhodu v tom, že se pro jeho realizaci používají běžné a standardní elektronické součásti, v nízké ceně a v lepších elektrických parametrech.

Na výkresu je znázorněno blokové schéma bezpečného hladinového čidla podle vynálezu.

V konkrétním provedení bezpečného hladinového čidla je vstupní hlídaný signél, jehož okamžitá hodnota se mění v závislosti na stavech zabezpečovacícho zařízeni, přiveden na vstupní svorku J, která je propojena na první vstup 2, elektronického prahového obvodu J. Elektronický prahový obvod J pracuje tak, že stav výstupu 4 elektronického prahového obvodu se skokově změní, jestliže úroveň vstupního signálu přivedeného na vstup 2 elektronického prahového obvodu je větší nebo menší než stanovená referenční úroveň signálu, která je. dána konstrukcí elektronického prahového obvodu J a úrovní signálu na vstupu 10 elektronického časovacího obvodu J. Stanovenou referenční úroveň signálu elektronického prahového obvodu 3 lze v jistých mezích měnit signálem přivedeným ne vstup 10 elektronického prahového obvodu J.

Výstup 4 elektronického prahového obvodu J je přiveden na vstup £ časovacího obvodu 6. Časovači obvod 6 pracuje tak, že při každé skokové změně signálu na jeho vstupu J dojde s definovaným zpožděním daném časovou konstantou časovacího obvodu 6 ke skokové změně signálu na výstupu 3· Signál z výstupu 3 časovacího obvodu je přiveden na druhý vstup JO elektronického prahového obvodu. Proměnnou úrovní signálu na vstupu JO elektronického prahového obvodu J se mění ve stanovených mezích referenční úroveň signálu, při které dochází ke skokové změně stavu výstupu 4 elektronického prahového obvodu J. Předpokládejme, že ve stavu, kdy hlídaný,vstupní signál je nulový, je úroveň signálu na výstupu 3 časovacího obvodu 6 taková, že je nastavené nižší referenční úroveň signálu, při kterém dochází ke skokové změně signálu na výstupu 4 elektronického prahového obvodu J.

Jestliže nyní dojde k takovému vzrůstu okamžité hodnoty vstupního signálu, že bude překročena stanovená referenční úroveň elektronického prahového obvodu J, dojde ke skokové změně stavu výstupu 4 elektronického prahového obvodu J a po uplynutí definovaného časovacího zpoždění dojde i ke skokové změně stavu výstupu 3 časovacího obvodu 6. Signálem přivedeným z výstupu 3 časovacího obvodu 6 na vstup JO elektronického obvodu J se nastaví nové vyšší referenční úroveň elektronického prahového obvodu J. V případě, že úroveň hlídaného vstupního signálu nepřesáhne v okamžiku zvýšení úrovně referenčního prahového napětí elektronického prahového obvodu J tuto vyšší úroveň, dojde ke zpětné skokové změně stavu výstupu 4 elektronického prahového obvodu J a po uplynutí definovaného časového zpoždění i ke změně stavu výstupu 3 časovacího obvodu 6.

Signálem z výstupu 3 časovacího obvodu 6 se nyní nastaví pomocí vstupu JO elektronického prahového obvodu J nižší referenční úroveň, dojde k opakování popsaného cyklu. Jestliže tedy úroveň vstupního hlídaného signálu leží v toleračním pásmu vymezeném vyšší a nižší referenční úrovní prahového napětí elektronického prahového obvodu J, dojde k uzavření smyčky kladné zpětné vazby, která způsobí vybuzení obdélníkových kmitů na výstupu 4 elektro nického prahového obvodu a na výstupu 3 časovacího obvodu 6. Kmitočet obdélníkových kmitů je dán dvojnásobkem převrácené hodnoty časového zpoždění časovacího obvodu 6.

Jestliže hlídaný vstupní signál vybočí z tolerančního kanálu ohraničeného vyšší a nižší referenční úrovní prahového napětí elektronického prahového obvodu J, dojde k zániku generovaných kmitů. Na výstup 4 elektronického prahového obvodu J je připojen vstup 2, vyhodnoeovač střídavého signálu 8 tvořeného například transformótorem a relé s uměrňovačem. Výstup JJ vyhodnocovače střídavého signálu 8 je propojen s výstupní svorkou 1 2. Relé přitáhne, jestliže dojde k vybuzení kmitů na výstupu 4 elektronického prahového obvodu J. Zapojením se dosahuje vzájemné kontroly elektronického prahového obvodu J, časovacího obvodu 6 a vyhodnocovače střídavého signálu 8.

Tato vzájemná kontrola znamená splnění zabezpečovacích požadavků, přestože žádný z prv ků tohoto řetězce sám o sobě zabezpečovací požadavky nesplňuje. V případě poruchy kterékoliv části nebo při vybočení hlídaného vstupního signálu ze stanoveného tolerančního kanálu zanikne výstupní signál na výstupu vyhodnocovače střídavého signálu. Zapojení bezpečného hladinového čidla lze využít zejména jako dokonalé bezkontaktní náhrady citlivých neutrálních zabezpečovacích relé s vysokým koeficientem vypnutí relé.

Další možností využití bezpečného hladinového čidla podle vynálezu mimo uvedného příkladu je kaskádní propojení výstupu kmitočtově-napěíového převodníku se vstupem bezpečného hladinového čidla. Tímto zapojením lze dosáhnout bezpečné kontroly, zda kmitočet signálu přivedeného na vstup kmitočtově-analogového převodníku leží v nastaveném tolerančním poli.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení bezpečného hladinového čidla, vyznačené tím, že na vstupní svorku (1) je připojen první vstup (2) elektronického prahového obvodu (3), výstup (4) elektronického prahového obvodu (3) je připojen na vstup (5) časovaciho obvodu (6) a na vstup (7) vyhodnocovače střídavého signálu (8), výstup (9) časovaciho obvodu (6) je připojen na druhý vstup (10) elektronického prahového obvodu (3), výstup (11) vyhodnocovače střídavého signálu (8) je připojen na výstupní svorku (12).