DE102016221882B3 - Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car - Google Patents

Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car Download PDF

Info

Publication number
DE102016221882B3
DE102016221882B3 DE102016221882.4A DE102016221882A DE102016221882B3 DE 102016221882 B3 DE102016221882 B3 DE 102016221882B3 DE 102016221882 A DE102016221882 A DE 102016221882A DE 102016221882 B3 DE102016221882 B3 DE 102016221882B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cable
circuit
sensor coil
monitoring
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016221882.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Kai Hingst
Valeriy Tinyakov
Manfred Strobel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFM Electronic GmbH
Original Assignee
IFM Electronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFM Electronic GmbH filed Critical IFM Electronic GmbH
Priority to DE102016221882.4A priority Critical patent/DE102016221882B3/en
Priority to EP17199621.8A priority patent/EP3319233B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016221882B3 publication Critical patent/DE102016221882B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/06Safety devices or measures against cable fracture
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/043Protection of over-voltage protection device by short-circuiting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1206Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1231Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance

Abstract

Anordnung zur Lageüberwachung eines Kabelseils 1 in einer Seilbahn mit einer auf einer Seilbahnstütze 2 angeordneten Seilrollen 3 und einem dort befestigten Seilabtaster 4 mit einer Sensorspule 5 zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes zum Nachweis der korrekten Lage des Kabelseils 1 in einem Überwachungsbereich, einer Oszillatorschaltung 6 zur Speisung der Sensorspule 5 und einer Auswerteschaltung 7 zur Erzeugung eines binären Signals, wobei der Hochpunkt 8 der Sensorspule 5 mit einer Diodenstrecke 9 verbunden ist, die zwei antiparallele Zweige 10, 11 mit mindestens je zwei Dioden aufweist und als innerer Blitzschutz wirktArrangement for monitoring the position of a cable cable 1 in a cable car with a pulley 3 and a cable scanner 4 mounted thereon with a sensor coil 5 for generating an alternating magnetic field for detecting the correct position of the cable 1 in a monitoring area, an oscillator circuit 6 for feeding the sensor coil 5 and an evaluation circuit 7 for generating a binary signal, wherein the high point 8 of the sensor coil 5 is connected to a diode path 9, the two antiparallel branches 10, 11 having at least two diodes and acts as an internal lightning protection

Figure DE102016221882B3_0001
Figure DE102016221882B3_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lageüberwachung eines Kabelseils in einer Seilbahn mit einem nach dem induktiven Sensorprinzip arbeitenden Seilabtaster.The invention relates to an arrangement for monitoring the position of a cable cable in a cable car with a working according to the inductive sensor principle cable scanner.

Berührungslos arbeitende Sensoren werden in elektronischen Schaltgeräten vor allem in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Sie sind seit langem bekannt und werden u. a. auch von der Anmelderin hergestellt und vertrieben.Non-contact sensors are used in electronic switching devices, especially in automation technology. They have long been known and u. a. also produced and sold by the applicant.

Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Sensor zur Erfassung von vorzugsweise elektrischen, aber auch optischen oder sonstigen physikalischen Eigenschaften von beweglichen Objekten, wobei die Änderung der betreffenden physikalischen Größe als Maß für die Annäherung eines Objekts dient, und einer Steuereinheit, die bei Erreichen eines Schwellwertes ein vorzugsweise binäres Schaltsignal erzeugt.They consist essentially of a sensor for detecting preferably electrical, but also optical or other physical properties of moving objects, wherein the change of the relevant physical quantity serves as a measure of the approach of an object, and a control unit, which on reaching a threshold preferably generates binary switching signal.

Nach dem induktiven Sensorprinzip arbeitende Schaltgeräte weisen mindestens eine Sensorspule auf und können mit Stromimpulsen, aber auch mit kontinuierlichem, meist sinusförmigem Wechselstrom betrieben werden. Dabei kann die Sensorspule Bestandteil eines Oszillators sein und so dessen Frequenz mitbestimmen. Die Sensorspule kann aber auch von einem Generator mit pulsförmigem oder sinusförmigem Strom versorgt werden. Der Sensor kann auch als Transformator, insbesondere als Differentialtransformator aufgebaut sein, und somit weitere Sende- oder Empfangsspulen aufweisen. Ausgewertet wird die Änderung der Induktivität und/oder die Impedanz einer Spule, bzw. der Koppelfaktor zwischen zwei oder mehreren Spulen.According to the inductive sensor principle working switching devices have at least one sensor coil and can be operated with current pulses, but also with continuous, usually sinusoidal alternating current. In this case, the sensor coil can be part of an oscillator and thus co-determine its frequency. The sensor coil can also be powered by a generator with pulsed or sinusoidal current. The sensor can also be constructed as a transformer, in particular as a differential transformer, and thus have further transmitting or receiving coils. The change in the inductance and / or the impedance of a coil, or the coupling factor between two or more coils, is evaluated.

Wenn ein Seilabtaster zur Überwachung der Lage eines Kabelseils in einer im Freien befindlichen Seilbahn oder eines Skilifts eingesetzt wird, besteht unabhängig von dessen Sensorprinzip besonders im Hochgebirge die Gefahr von Blitzeinschlägen in das Kabelseil, was zu induktiv oder kapazitiv (elektromagnetisch) eingekoppelten Transienten, insbesondere in der Sensorspule eines derartigen Schaltgeräts führt. Wie sich in wenig überraschender Weise gezeigt hat, kommt es dadurch zu Schäden an elektronischen Bauelementen, wobei mit der Sensorspule gekoppelte Eingänge von Verstärkern und Mikrocontrollern besonders gefährdet sind. Es wird angemerkt, dass Seilbahnen bei Gewitter zwar meistens abgeschaltet werden, es aber trotzdem zur Beschädigung von elektronischen Bauelementen und bei nicht abgeschalteter Seilbahn zu Funktionsstörungen kommen kann.If a cable scanner is used to monitor the position of a cable in an outdoor cable car or a ski lift, regardless of its sensor principle, especially in high mountains the risk of lightning strikes in the cable, resulting in inductively or capacitively (electromagnetically) coupled transients, especially in the sensor coil of such a switching device leads. As has been shown in little surprising manner, this leads to damage to electronic components, with the sensor coil coupled inputs of amplifiers and microcontrollers are particularly vulnerable. It is noted that cable cars are usually turned off during thunderstorms, but it can still lead to malfunction of electronic components and not disconnected cable car to malfunction.

Aus der Druckschrift EP 0 070 572 A1 ist ein Zündsystem für Brennkraftmaschinen bekannt, mit einer Spule und einer Oszillatorschaltung, wobei der Hochpunkt der Spule mit einer Diode verbunden ist, die als Überspannungsschutz wirkt, indem sie an der Primärwicklung auftretende Spannungsspitzen abbaut.From the publication EP 0 070 572 A1 An ignition system for internal combustion engines is known, comprising a coil and an oscillator circuit, wherein the high point of the coil is connected to a diode, which acts as an overvoltage protection, by breaking down voltage peaks occurring at the primary winding.

Aus der Druckschrift CH 452 025 A ist ein Stromversorgungsgerät mit einer Diodenstrecke zum Schutz vor Stromüberlastungen und Kurzschluss bekannt. Die Diodenstrecke ist so bemessen, dass ihre Schleusenspannung etwas höher liegt als der über der Kollektor-Emitter-Strecke des Längstransistors maximal zu erwartende Spannungsabfall.From the publication CH 452 025 A is a power supply unit with a diode path to protect against power overloads and short circuit known. The diode path is dimensioned so that its slip voltage is slightly higher than the maximum voltage drop to be expected across the collector-emitter path of the series transistor.

Die EP 0 757 829 B1 offenbart ein System zur Überwachung der Sicherheit einer Seilbahn mit einem nach dem induktiven Sensorprinzip arbeitenden Seilabtaster, wobei allerdings keine speziellen Blitzschutzmaßnahmen vorgeschlagen werden.The EP 0 757 829 B1 discloses a system for monitoring the safety of a cable car with a cable scanner operating on the inductive sensor principle, although no special lightning protection measures are proposed.

Die DE 10 2015 221 342 A1 der Anmelderin zeigt eine Blitzschutzvorrichtung mit einem Relais, wobei der Hochpunkt der Sensorspule mit dem Ruhekontakt eines Relais verbunden ist, der bei anliegender Betriebsspannung stets geöffnet und im ausgeschalteten Zustand geschlossen ist, und auf diese Weise als innerer Blitzschutz wirkt. Es besteht jedoch der Wunsch nach einem schneller und vor allem bei anliegender Betriebsspannung wirkenden inneren Blitzschutz.The DE 10 2015 221 342 A1 the applicant shows a lightning protection device with a relay, wherein the high point of the sensor coil is connected to the normally closed contact of a relay which is always open when the operating voltage and closed in the off state, and thus acts as an internal lightning protection. However, there is a desire for a faster and especially when operating voltage applied internal lightning protection.

Die in den Schriften DE 15 13 038 A1 , DE 36 26 800 A1 und DE 198 45 281 C2 gezeigten Schutz-Anordnungen mit in die Signalleitungen eingefügten antiparallelen Dioden sind nicht ohne Weiteres auf nach dem induktivem Sensorprinzip arbeitende Seilabtaster übertragbar, weil einerseits die bereits oben erwähnte Schwingkreisgüte erhalten bleiben muss, und andererseits wegen der exponierten Lage von Seilbahnen, oft im Hochgebirge, und der vergleichsweise langen Kabelseile schnell ansteigende aber trotzdem lang anhaltende Transienten elektromagnetisch in den Seilabtaster, insbesondere in die Sensorspule eingekoppelt werden können.The in the writings DE 15 13 038 A1 . DE 36 26 800 A1 and DE 198 45 281 C2 shown protective arrangements with inserted into the signal lines antiparallel diodes are not readily transferable to operating on the inductive sensor principle cable scanner, because on the one hand the already mentioned above resonant circuit quality must be maintained, and on the other hand because of the exposed position of cable cars, often in high mountains, and comparatively long cable ropes quickly rising but still long-lasting transients electromagnetically coupled into the cable scanner, in particular in the sensor coil.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu überwinden, und einen innerhalb von Nanosekunden aktiven und vor allem auch bei anliegender Betriebsspannung wirkenden inneren Blitzschutz für einen induktiven Seilabtaster anzugeben, der sowohl die Sensorelektronik, insbesondere die mit der Sensorspule verbundenen Bauteile, aber auch die nachfolgende elektronische Schaltung mit ihren empfindlichen Mikrocontroller-Eingängen schützt, ohne deren Funktion merklich zu beeinträchtigen.The object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned, and to provide an active inside of nanoseconds and above all also at applied operating voltage internal lightning protection for inductive cable scanner, both the sensor electronics, in particular connected to the sensor coil components, but also protects the subsequent electronic circuit with their sensitive microcontroller inputs, without affecting their function noticeably.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.This object is achieved with the features specified in claim 1. The dependent claims relate to the advantageous embodiment of the invention.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, den Hochpunkt der Sensorspule, die in der Regel Bestandteil eines Parallelschwingkreises ist, durch eine aus zwei antiparallelen Zweigen bestehende Diodenstrecke mit mindestens je 2 Schutzdioden mit Masse zu verbinden.The essential idea of the invention is to connect the high point of the sensor coil, which is usually part of a parallel resonant circuit, by means of a diode path consisting of two antiparallel branches with at least 2 protective diodes each to ground.

Dabei werden die Schutzdioden erfindungsgemäß so ausgewählt, dass sie durch in das Kabelseil oder das nahe Umfeld einschlagende Blitze eingekoppelte Transienten ausreichend unterdrücken, ohne den Gütefaktor des vorzugsweise bei mehreren 100 kHz arbeitenden Schwingkreises messbar zu verringern.According to the invention, the protective diodes are selected in such a way that they sufficiently suppress transients coupled into the cable cable or the surrounding environment without measurably reducing the quality factor of the oscillatory circuit preferably operating at several 100 kHz.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die übrige Schaltung, die meistens einen Mikrocontroller mit besonders empfindlichen Eingängen enthält, durch eine zweite Schutz-Schaltung mit einem Tiefpass und einer Zenerdiode oder gleich wirkenden Bauteilen von der mit der Sensorspule verbundenen Eingangsschaltung entkoppelt.In an advantageous embodiment, the remaining circuit, which usually contains a microcontroller with particularly sensitive inputs, is decoupled from the input circuit connected to the sensor coil by a second protection circuit having a low-pass filter and a Zener diode or components having the same effect.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

1 zeigt die Lage des Seilabtasters zwischen den Rollen einer Seilbahnstütze, 1 shows the position of the cable scanner between the rollers of a cable car support,

2 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen induktiven Seilabtasters. 2 shows a block diagram of an inductive cable scanner according to the invention.

1 zeigt eine mögliche Einbaulage des erfindungsgemäßen Seilabtasters 4 in der Seilbahn. Dargestellt ist sind zwei Seilrollen 3 auf einer Seilbahnstütze 2 mit einem auf den Seilrollen 3 laufenden elektrisch leitfähigen Kabelseil 1. In natura handelt es sich meistens um eine Rollenbatterie mit mehreren Rollenpaaren. Das Rollenpaar ist geerdet, weil das Fundament der Seilbahnstütze 2 mit dem Erdreich verbunden ist, so dass durch Blitzschlag in das Kabelseil 1 erzeugte Transienten mit hohen Spannungen und Strömen induktiv und/oder kapazitiv in die elektronische Schaltung des an der Seilbahnstütze befestigten Seilabtasters 4 eingekoppelt werden können. Das Gehäuse des Seilabtasters 4 kann aus Metall, aber auch wie in diesem Fall aus Kunststoff bestehen. Es ist natürlich elektrisch mit der Seilbahnstütze 2 verbunden, so dass eine elektromagnetische Störeinkopplung nicht nur wegen des induktiven Sensors prinzipiell unvermeidbar ist. Das Gehäuse besitzt in der Regel eine elektrisch isolierende Frontfläche, aber selbst ein Ganzmetallsensor würde das Problem wegen in der Gehäusewand induzierter Impulsströme nicht lösen. 1 shows a possible installation position of the cable scanner according to the invention 4 in the cable car. Shown are two pulleys 3 on a cable car support 2 with one on the pulleys 3 running electrically conductive cable 1 , In nature, it is usually a roll battery with multiple pairs of rolls. The pair of wheels is grounded because the foundation of the ropeway support 2 connected to the ground, causing lightning in the cable 1 generated transients with high voltages and currents inductively and / or capacitively into the electronic circuit of the cable scanner attached to the cable car support 4 can be coupled. The housing of the cable scanner 4 can be made of metal, but also in this case made of plastic. It is of course electric with the ropeway support 2 connected, so that an electromagnetic interference coupling is not unavoidable in principle, not only because of the inductive sensor. The housing usually has an electrically insulating front surface, but even an all-metal sensor would not solve the problem due to induced in the housing wall pulse currents.

Die 2 zeigt die wesentlichen Baugruppen des erfindungsgemäßen, nach dem induktiven Sensorprinzip arbeitenden Seilabtasters 4 zum Nachweis der korrekten Lage eines Kabelseils 1 in einem Überwachungsbereich. Eine Sensorspule 5 bildet mit dem Kondensator 12 einen Schwingkreis 13 mit einem elektronisch ausgewerteten Gütefaktor der von einer als negativer Widerstand wirkenden Oszillatorschaltung 6 entdämpft wird. Dargestellt ist eine Stromspiegelschaltung, die keine Spulenanzapfung benötigt und im unteren Stromspiegel eine komfortable Abgleichmöglichkeit durch einen Widerstand RA bietet. Der obere Stromspiegel dient zur Rückkopplung. Näheres ist in der DE 196 50 793 C1 offenbart, was die Erfindung aber nicht auf diese Ausgestaltung des induktiven Sensors beschränkten soll.The 2 shows the main components of the invention, working on the inductive sensor principle rope scanner 4 to prove the correct position of a cable 1 in a surveillance area. A sensor coil 5 forms with the capacitor 12 a resonant circuit 13 with an electronically evaluated quality factor of acting as a negative resistance oscillator circuit 6 is attenuated. Shown is a current mirror circuit that does not require Spulenanzapfung and in the lower current mirror provides a comfortable adjustment option by a resistor RA. The upper current mirror is used for feedback. More details are in the DE 196 50 793 C1 discloses what the invention but not limited to this embodiment of the inductive sensor.

Eine Auswerteschaltung 7 ist mit einer Oszillatorschaltung 6 verbunden. Sie ist in der Lage, ein binäres Schaltsignal anhand der Oszillatoramplitude zu erzeugen.An evaluation circuit 7 is with an oscillator circuit 6 connected. It is able to generate a binary switching signal based on the oscillator amplitude.

Die Oszillatorschaltung 6 und die Auswerteschaltung 7 sind gemeinsam in einem kundenspezifischen Auswerteschaltkreis 14, einem ASIC untergebracht, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Wie bereits erwähnt, kann der ASIC 14 eine Steuerbaugruppe 7 mit einem Schwellwertschalter (Trigger) und einen hier nicht dargestellten Logik-Baustein, beispielsweise einen Mikrocontroller enthalten. Er kann auch wie gezeigt über Signalleitungen mit einem Mikrocontroller 15 verbunden sein, der auch sicherheitsrelevante Funktionen übernehmen, ein binäres Schaltsignal erzeugen und oder digitale Messwerte seriell ausgeben kann.The oscillator circuit 6 and the evaluation circuit 7 are together in a customer-specific evaluation circuit 14 , an ASIC accommodated, without limiting the invention thereto. As mentioned earlier, the ASIC 14 a control assembly 7 with a threshold switch (trigger) and a logic module, not shown here, for example, contain a microcontroller. He can also communicate via signal lines with a microcontroller as shown 15 be connected, which also take over safety-related functions, generate a binary switching signal and can output digital readings serially.

Da der Oszillatorstrom durch den Abgleichwiderstand RA festgelegt ist, fällt die Amplitude bei Anwesenheit des Kabelseils 1 im Überwachungsbereich ab, was bei Unterschreitung einer vorgegeben Schaltschwelle zur Erzeugung eines binären Schaltsignals führt, das über einen elektronischen Schalter über den Ausgang A ausgegeben werden kann, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Der Anschluss S ist zur Kommunikation mit einer übergeordneten Steuereinheit geeignet. Darüber hinaus können mit Hilfe verschiedenfarbiger LEDs Lichtsignale erzeugt werden, die den Schaltzustand, einen Fehler, oder ein sonstiges Signal ausgeben. Die Diodenstrecke 9 dient erfindungsgemäß als inneren Blitzschutz für den ganzen Seilabtaster 4, insbesondere aber für den Schaltkreis 14 mit der Oszillatorschaltung 6 und der Auswerteschaltung 7. Die Diodenstrecke 9 weist zwei antiparallele Zweige 10 und 11 mit jeweils fünf (Silizium-)Dioden auf, notwendig sind mindestens zwei. So kann die Eingangsspannung am ASIC 14 die Summe der Flussspannungen der Diodenzweige 10 oder 11 nicht überschreiten, wobei die Diodenzweige auch unsymmetrisch, d. h. unterschiedlich ausgeführt sein können. Die Anzahl der Dioden wurde so gewählt, dass die Summe der Flussspannungen, hier (≈ 0.6·5 V) ≈ 3 V, die maximal zu erwartende Amplitude von ca. 2,4 Volt um die Flussspannung einer Diode übersteigt so dass der Seilabtaster bei Zerstörung einer Diode noch voll funktionsfähig bleibt.Since the oscillator current is determined by the balancing resistor RA, the amplitude falls in the presence of the cable 1 in the monitoring range, which leads to the generation of a binary switching signal when falling below a predetermined switching threshold, which can be output via an electronic switch via the output A, without limiting the invention thereto. The port S is suitable for communication with a higher-level control unit. In addition, light signals can be generated with the aid of LEDs of different colors, which output the switching state, an error, or another signal. The diode path 9 serves according to the invention as internal lightning protection for the whole cable scanner 4 but especially for the circuit 14 with the oscillator circuit 6 and the evaluation circuit 7 , The diode path 9 has two antiparallel branches 10 and 11 each with five (silicon) diodes on, at least two are necessary. So can the input voltage at the ASIC 14 the sum of the forward voltages of the diode branches 10 or 11 do not exceed, wherein the diode branches can also be asymmetrical, ie different. The number of diodes was selected such that the sum of the forward voltages, here (≈ 0.6 · 5 V) ≈ 3 V, exceeds the maximum expected amplitude of approximately 2.4 volts around the forward voltage of a diode, causing the cable scanner to break down a diode remains fully functional.

Um die Beschädigung der übrigen Schaltung, insbesondere des Mikrocontrollers 15 zu vermeiden, ist der Vcc-Anschluss des ASIC 14 mit einer Entkoppelschaltung 16 verbunden, die einen Tiefpass 17 und eine Zenerdiode 18 oder gleich wirkende Bauteile aufweist.To damage the rest of the circuit, especially the microcontroller 15 to avoid is the Vcc port of the ASIC 14 with a decoupling circuit 16 connected, which is a low pass 17 and a zener diode 18 or equal components.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kabelseilcable cable
22
Seilbahnstütze, geerdetRopeway support, grounded
33
Seilrolle aus einer Tragbatterie oder Niederhaltebatterie einer SeilbahnPulley from a support battery or hold-down battery of a cable car
44
SeilabtasterSeilabtaster
55
Sensorspulesensor coil
66
Oszillatorschaltungoscillator circuit
77
Auswerteschaltung (mit einem Trigger)Evaluation circuit (with a trigger)
88th
Hochpunkt der Sensorspule 5 und ggf. auch des Schwingkreises 13 High point of the sensor coil 5 and possibly also of the resonant circuit 13
99
Diodenstrecke mit zwei antiparallelen Zweigen 10 und 11 Diode path with two antiparallel branches 10 and 11
1010
Erster Diodenzweig mit fünf DiodenFirst diode branch with five diodes
1111
Zweiter Diodenzweig mit Fünf DiodenSecond diode branch with five diodes
1212
Schwingkreiskondensator (Schwingkreiskapazität)Oscillating circuit capacitor (resonant circuit capacitance)
1313
Schwingkreis, bestehend aus der Sensorspule 5 und dem Kondensator 12 Oscillating circuit consisting of the sensor coil 5 and the capacitor 12
1414
Auswerteschaltkreis mit Oszillator, Trigger und Logik-Baustein (ASIC, FPGA)Evaluation circuit with oscillator, trigger and logic component (ASIC, FPGA)
1515
Mikrocontroller, SteuereinheitMicrocontroller, control unit
1616
Entkoppelschaltung zwischen dem ASIC 11 und dem Mikrocontroller 15 Decoupling circuit between the ASIC 11 and the microcontroller 15
1717
Tiefpass, gehört zur Entkopplungsschaltung 16 Low pass, belongs to the decoupling circuit 16
1818
Zenerdiode, gehört zur Entkopplungsschaltung 16 Zener diode, belongs to the decoupling circuit 16

Claims (3)

Anordnung zur Lageüberwachung eines Kabelseils (1) in einer Seilbahn mit auf einer Seilbahnstütze (2) angeordneten Seilrollen (3) und einem dort befestigten Seilabtaster (4) mit einer Sensorspule (5) zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes zum Nachweis der korrekten Lage des Kabelseils (1) in einem Überwachungsbereich, einer Oszillatorschaltung (6) zur Speisung der Sensorspule (5) und einer Auswerteschaltung (7) zur Erzeugung eines binären Signals, wobei der Hochpunkt (8) der Sensorspule (5) mit einer Diodenstrecke (9) verbunden ist, die zwei antiparallele Zweige (10, 11) mit jeweils mindestens zwei Dioden aufweist und als innerer Blitzschutz wirkt.Arrangement for monitoring the position of a cable ( 1 ) in a cable car with on a cable car support ( 2 ) arranged pulleys ( 3 ) and a cable scanner ( 4 ) with a sensor coil ( 5 ) for generating an alternating magnetic field for detecting the correct position of the cable ( 1 ) in a monitoring area, an oscillator circuit ( 6 ) for feeding the sensor coil ( 5 ) and an evaluation circuit ( 7 ) for generating a binary signal, wherein the high point ( 8th ) of the sensor coil ( 5 ) with a diode path ( 9 ), the two antiparallel branches ( 10 . 11 ) each having at least two diodes and acts as an internal lightning protection. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorspule (5) mit einem Kondensator (12) einen Parallelschwingkreis (13) bildet, dessen Gütefaktor elektronisch ausgewertet wird.Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor coil ( 5 ) with a capacitor ( 12 ) a parallel resonant circuit ( 13 ), whose quality factor is evaluated electronically. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Auswerteschaltkreis (14) zur Erfassung des Sensorsignals und einen Mikrocontroller (15) aufweist, wobei der Mikrocontroller (15) und der Auswerteschalkreis (14) durch eine Entkoppelschaltung (16) verbunden sind, wobei die Entkoppelschaltung (16) einen Tiefpass (17) und eine Zenerdiode (18) oder gleich wirkende Bauteile aufweist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an evaluation circuit ( 14 ) for detecting the sensor signal and a microcontroller ( 15 ), wherein the microcontroller ( 15 ) and the evaluation circuit ( 14 ) by a decoupling circuit ( 16 ), the decoupling circuit ( 16 ) a low pass ( 17 ) and a zener diode ( 18 ) or equivalent components.
DE102016221882.4A 2016-11-08 2016-11-08 Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car Active DE102016221882B3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016221882.4A DE102016221882B3 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car
EP17199621.8A EP3319233B1 (en) 2016-11-08 2017-11-02 Inductive proximity switch for monitoring the location of a transient wire cable in a funicular railway and its use in a funicular railway

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016221882.4A DE102016221882B3 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016221882B3 true DE102016221882B3 (en) 2018-02-08

Family

ID=60996651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016221882.4A Active DE102016221882B3 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016221882B3 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH452025A (en) * 1965-12-24 1968-05-15 Niermeyer Ludwig Power supply unit with auxiliary battery
DE1513038A1 (en) * 1965-09-29 1969-07-10 Siemens Ag Circuit arrangement for reducing signal distortions caused by overvoltage protection circuits
EP0070572A1 (en) * 1981-07-22 1983-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Internal-combustion engine ingnition system
DE3626800A1 (en) * 1986-08-08 1988-02-11 Siemens Ag Arrangement for protection against overvoltages
DE19650793C1 (en) * 1996-12-06 1998-04-16 Siemens Ag Contactless electronic switch with externally influenceable oscillator
DE19845281C2 (en) * 1998-10-01 2002-03-28 Kathrein Werke Kg Amplifier circuit with overvoltage protection device
EP0757829B1 (en) * 1994-04-28 2003-08-13 Doppelmayr Seilbahn-Vertriebs-GmbH. Ropeway safety monitoring system
DE102015221342A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Ifm Electronic Gmbh Inductive proximity switch

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1513038A1 (en) * 1965-09-29 1969-07-10 Siemens Ag Circuit arrangement for reducing signal distortions caused by overvoltage protection circuits
CH452025A (en) * 1965-12-24 1968-05-15 Niermeyer Ludwig Power supply unit with auxiliary battery
EP0070572A1 (en) * 1981-07-22 1983-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Internal-combustion engine ingnition system
DE3626800A1 (en) * 1986-08-08 1988-02-11 Siemens Ag Arrangement for protection against overvoltages
EP0757829B1 (en) * 1994-04-28 2003-08-13 Doppelmayr Seilbahn-Vertriebs-GmbH. Ropeway safety monitoring system
DE19650793C1 (en) * 1996-12-06 1998-04-16 Siemens Ag Contactless electronic switch with externally influenceable oscillator
DE19845281C2 (en) * 1998-10-01 2002-03-28 Kathrein Werke Kg Amplifier circuit with overvoltage protection device
DE102015221342A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Ifm Electronic Gmbh Inductive proximity switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4039404C2 (en)
DE102006054354B4 (en) Self-protective Crowbar
EP0087094A1 (en) Electronic circuit arrangement comprising a switching device and fault indicator
WO2013131897A1 (en) Circuit assembly for the state monitoring and logging of overvoltage protection devices or overvoltage protection systems
WO2015121186A1 (en) Plasma cutting machine comprising a protection device, and a method for operating said plasma cutting machine
DE102010032948A1 (en) protection circuit
DE102013107968A1 (en) Online monitoring system for use in electrical installations and method of operation thereof
DE3320975A1 (en) ELECTRONIC, PREFERABLY CONTACTLESS SWITCHGEAR
DE102016221882B3 (en) Arrangement for monitoring the position of a cable in a cable car
DE102012224037A1 (en) Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor
DE102016221883B3 (en) Proximity switch for position monitoring of a transient cable cable
DE102015221342B4 (en) Inductive proximity switch
DE102012110687A1 (en) Method for arc detection in photovoltaic systems
DE102004002581B4 (en) Spark gap with optically ignited power semiconductor component
EP2642663A1 (en) Sensor and method for detecting an object
EP3319233B1 (en) Inductive proximity switch for monitoring the location of a transient wire cable in a funicular railway and its use in a funicular railway
DE102009053077B3 (en) Capacitive proximity sensor arrangement for use in rolling mill, has coil that is connected in series or parallel to capacitor i.e. source-gate capacitor, between control port and output terminal of input transistor
DE102012111070A1 (en) Safety-related device for safe switching of an electrical load
DE10103541A1 (en) Airport vital lights monitoring system employs signal transmission through mains power supply lines, timing control and monitoring signals in accordance with voltage zero-crossing
DE102010011043A1 (en) Apparatus and method for protecting an electrical load from voltage spikes in a motor vehicle
DE102011004538A1 (en) Inductive proximity switch used in automatic control engineering field, has integrator circuit that derives induced voltage in receiving coil across output against reference potential in closed state of switching element
DE19546359A1 (en) System with two spatially separate electrical circuits connected via cable, e.g. for motor vehicle airbag triggering,
DE102004037193A1 (en) Vehicle's power device for recognizing electric arcs in a current circuit like a motor vehicle's power system has noise sensors, evaluatory devices and current sensors
EP0717485B1 (en) Safety barrier for high speed data
DE3744751A1 (en) Output stage of an amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final