DE1548163A1

DE1548163A1 - Schaltungsanordnung mit einem induktiven Naehrungsdetektor

Info

Publication number: DE1548163A1
Application number: DE19661548163
Authority: DE
Inventors: Francois Prinz
Original assignee: METRAVEL SA
Current assignee: METRAVEL SA
Priority date: 1965-03-15
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1969-05-22
Also published as: CH431604A

Description

Schaltungsanordnung mit einem induktiven Näherungsdetektor Die Erfindung bezieht sich auf eine Schltungsanordnung mit einem induktiven Näherungsdetektor, der einen elektrischen Oszillator mit einer in seinem Schwingkreis liegenden Induktivitåt aufweist, und mit einem vom Oszillatorausgang steuerbaren Anzeige-und/oder Stellglied.
Es ist t bereits ein SuchgerSt zur Kontrolle unterirdischer Kabel (Electronics, Sept. 1, 1957, Seiten 156 bis 157) bekannt, das dazu dient, Kabelfehler und insbesondere Kabelbrtlche zu lokalisieren.
Zu diesem Zwecke wird tiber einen Signalgenerator des Suchgerãtes ein Wechselstromsignal auf das eine Ende des zu prtfenden Kabels gegeben und der Kabelverlauf tiber der Erde mittels eines induktiven Detektors verfolgt, welcher auf das vom Wechselstromsignal im Kabel erzeugte Magnetfeld anspricht. Plötzliche Aenderungen der empfangenen Signalintensität oder das Verschwinden dieses Signals. zeigen die Stelle eines Kabelfehlers an.
Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen induktiven Näherungsdetektor derart auszubilden und zu verbessern, dass er beispielsweise im Eisenbahn-oder Strassenverkehr zur Kontrolle und Ueberwachung eingesetzt werden kann, wobei die Annäherung bzw.
Gegenwart von Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen, die eine Induktivität aufweisen, gemeldet bzw. das Ausgangssignal des Oszillators dazu verwendet wird, ein Warnsignal auszulösen oder ein Stellglied zu betätigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Schaltungsanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator bei Abwesenheit des eine äussere Induktivität aufweisenden, zu messenden Objekts seinen Schwingungszustand einnimmt und in der Nähe seiner kritischen Kopplung arbeitet, während bei Gegenwart des zu messenden Objekts durch dessen Induktivität die im Schwingkreis liegende Induktivität derart veränderbar ist, dass der Oszillator gesperrt wird.
Die Anwendung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung auf die Kontrolle des Passierens eines bestimmten Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatorinduktivität durch wenigstens einen Schienenstrang-dieses Gleisabschnittes und die äussere Induktivität durch das Schienenfahrzeug selber gebildet wird. Wenn man die Oszillatorinduktivität als Spule ausbildet und in der Nähe eines Schienenstranges bzw. des beweglichen Stranges einer Eisenbahnweiche anordnet, dann lässt sich die Erfindung ohne weiteres auch zur Zählung der Achsen eines den Gleisabschnitt passierenden Eisenbahnzuges bzw. zur Kontrolle der korrekten Weichenstellung verwenden. Für die Ueberwachung des Passierens eines bestimmten Strassenabschnitts durch Strassenfahrzeuge ist in Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen, eine die Oszillatorinduktivität bildende Spule in die Fahrbahndecke einzubetten. ~ Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen : Fig. l das Blockschema einer Schaltungsanordnung, mit der das Passieren eines Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug kontrolliert werden kann, und Fig. 2 ein Schaltbild des Oszillators nach Fig. 1.
Nach Fig. 1 weist die Schaltungsanordnung einen Oszillator 0 auf, dessen schematisch im Schaubild 1 in Form einer Spannung U als Funktion der Zeit t dargestelltes Ausgangssignal über einen Verstärker A1 auf eine Gleichrichterschaltung R1 gegeben wird ; das Ausgangssignal dieser Gleichrichterschaltung Rl hat die im Schaubild 2 schematisch angegebene geglãttete Form und wird auf eine monostabile Kippstufe ST, beispielsweise einen Schmitt-Trigger, gegeben, dessen Ausgangssignal, wie im Schaubild 3 angegeben, in bekannter Weise ein stufenförmiger Spannungsimpuls ist.
Die Ausgangssignale aus der monostabilen Kippstufe werden in einem Verstärker A2 soweit verstärkt, dass sie eine Lampe La zum Leuchten bringen. Diese Lampe La zist tuber einen Gleichrichter R3 und einen Transformator T an'einen Umformer C angeschlosse, der von einer Stromquelle AL gespeist wird. An den Ausgang des Gleichrichters R3 ist ferner eine Stabilisierungsschaltung S angeschlossen, die tiber die Leitung F ftir eine Speisung der verschiedenen Einheiten 0, A1, A 2 und ST mit konstanter Spannung sorgt.
Die Form des zwischen dem Umformer C und dem Transformator T fliessenden Stromes i ist schematisch im Schaubild 4 als Funktion der Zeit t dargestellt. Der vom Umformer C gelieferte Strom wird von einem Detektor D überwacht, der über einen Gleichrichter R2 ein Relais RL steuert, wenn dieser Ausgangsstrom des Umformers C einen bestimmten Wert erreicht. Die Anordnung kann derart getroffen sein, dass das Relais RL erregt ist, wenn der Strom zwischen dem Umformer C und dem Transformator T kleiner als ein vorgebbarer Schwellwert ist, während die Relaiserregung abgeschaltet wird, wenn der Strom diesen Schwellwert überschreitet, oder umgekehrt.
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Der Oszillator 0, der zusammen mit dem Verstärker A auf Fig. 2 näher dargestellt ist, weist eine Triode 11, ein Potentiometer P, einen Anodenwiderstand r1-, einen Gitterkondensator C1, einen Entkopplungskondensator C2 und eine parallel zum Gitterkondensator C liegende, einstellbare Induktionsspule L auf. Ferner liegt im Kathodenkreis der Triode 11 eine Induktivität L, welche durch die Induktivität des Gleisabschnittes mit der Länge #1 gebildet ist, auf. welchem man die Durchfahrt eines Schienenfahrzeuges überwachen möchte, das auf Fig. 1 schematisch mit W bezeichnet ist. Dieses Fahrzeug W hat eine Eigeninduktivität der Grosse L-.
Der auf Fig. 1 mit Al bezeichnete Verstårker weist nach Fig. 2 eine Triode 1. einen Kathodenwiderstand r2, einen Gitterwiderstand r3 und einen Kopplungswiderstand r4 auf, der das Gitter der Triode 12 mit dem Gitter der Oszillatortriode 11 verbindet. Ueber den Transformator TR ist der Anodenkreis der Triode 12 mit der Gleichrichterschaltung R nach Fig. l verbunden.
Des Schwingkreis des Oszillators, der tuber die Klemmen A und B nach Fig. 2 mit Strom gespeist wird, ist insbesondere durch Bemessung der Kondensatoren C1 und C2 sowie der Induktivitäten L und Li derart dimensioniert, dass er in der Nähe seiner kritischen Kopplung arbeitet. Wenn sich kein Fahrzeug auf dem zu überwachenden Gleisabschnitt p, 1 befindet, also keine Induktivität L. vorhanden ist, dann schwingt der Oszillator in der auf dem Schaubild 1 nach Fig. 1 dargestellten Weise, und die Lampe La nach Fig. l brennt.
Wenn dagegen ein Fahrzeug W den Gleisabschnitt l passiert, dann ist der Induktivität L1 die Induktivität L2 dieses Fahrzeugs parallelgeschaltet, derart, dass der Oszillator gesperrt wird. Infolgedessen verschwindet der Oszillatorausgang, und die Lampe La erlt5scht.
Das hat gleichzeitig eine entsprechende Verringerung des vom Umformer -C an den Detektor D gelieferten Stroms unter den erwähnten Schwellwert zur Folge, so dass über den Detektor D das Relais RL i-n den anderen Betriebszustand geschaltet wird. Dieses Relais l kann beispielsweise zur Steuerung der Warnanzeige an einem Bahntibergang oder zur Auslösung beliebiger anderer Alarmsignale, SchaltvorgSnge usw. verwendet werden.
Die beschriebene Schaltungsanordnung lässt sich in gleicher Weise auch derart zur Ueberwachung des Strassenverkehrs anwenden, dass das Passieren eines bestimmten Fahrbahnabschnittes durch ein Fahrzeug gemeldet wird. Zu diesem Zwecke genügt es, in die Fahrbahndecke eine Selbstinduktionsspule mit Abmessungen von etwa 2m x 0, 8m einKubetten. Die Induktivität dieser Spule wird jedesmal in hinreichender Weise dann verEndert, wenn ein Auto oder ein Lastkraftwagen diesen Strassenabschnitt über der Spule passiert.
Eine weitere AnwendungsmOglichkeit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht darin, dass man die Anzahl der Achsen eines vorbeifahrenden Eisenbahnzuges zählt. In diesem Falle wird die Detektorspule L1 in der Nähe eines Schienenstranges derart angeordnet, dass das Magnetfeld dieser Spule jedesmal beim Passieren eines Rades bzw. einer Radachse unter vorübergehender Abschaltung des Oszillators verändert wird.
Weitere Anwendungen der Schaltungsanordnung nach der Erfindung bestehen in der Ueberwachung der korrekten Stellung einer Eisenbahnweiche, wobei die Detektorspule L1 derart im Bereich eines beweglichen Weichenstranges angeordnet ist, dass ihre Induktivität in der korrekten Weichenstellung hinreichend stark verändert ist.

Claims

PATENTANSPRUECHE : 1. Schaltungsanordnung mit einem induktiven Näherungsdetektör, der einen elektrischen Oszillator mit einer in seinem Schwingkreis liegenden InduktivitEt aufweist, und mit einem vom Oszillatorausgang steuerbaren Anzeige-und/oder Stellglied, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator bei Abwesenheit des eine äussere Induktivität (L2) aufweisenden, zu messenden Objekts seinen Schwingungszustand einnimmt und in der Näher seiner kritischen Kopplung arbeitet, wåhrend bei Gegenwart des zu messenden Objekts (W) durch dessen Induktivität (L2) die im Schwingkreis liegende Induktivität (L1) derart veränderbar ist, dass der Oszillator gesperrt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch l, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Kontrolle des Durchgangs eines die äussere Induktivität (L2) aufweisenden bewegten Körpers durch einen bestimmten Abschnitt (6 1) seiner Bewegungsbahn.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Kontrolle des Paweiefena eines bestimmten Gleisabschnitts (# 1) durch ein Schienenfahrzeug (W) derart, dass wenigetens ein Schienenstrang dieses Gleisabschnitte « die Induktivität (Ll) des Oszillators und das Material des Schienenfahrzeuges die äussere Induktivität (L2) bildet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Zählung der Anzahl der Achsen eines einen bestimmten Gleisabschnitt passierenden Eisenbahnzuges, derart, dass die Oszillatorinduktivität (L,) durch eine in der Nähe wenigstens eines Schienenstranges angeordnete Spule gebildet wird, deren Feld jedesmal beim Passieren einer Radachse vorübergehend geändert wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Kontrolle der korrekten Stellung einer Eisenbahnweiche, derart, dass die Oszillatorinduktivität (LI) durch eine im Bereich eines, die äussere Induktivität (L2) darstellenden beweglichen Weichenstranges angeordnete Spule gebildet wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Kontrolle des Passierens eines Strassenabschnitts durch ein Stragsenfahrzeug, derart, dass die Oszillatorinduktivität-(L durch eine in die Fahrbahndecke eingebettete Spule gebildet ist,