DE4132393C2 - Sensoreinrichtung für einen Schienenkontakt - Google Patents
Sensoreinrichtung für einen SchienenkontaktInfo
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- H03K17/953—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils forming part of an oscillator
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoreinrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Sensorein
richtung ist aus der DE 36 43 970 C2 bekannt.
Bei dieser bekannten Sensoreinrichtung schwingt ein
LC-Oszillator in Abhängigkeit von äußerer, induktiver Beein
flussung mit unterschiedlicher Amplitude, wobei die Anordnung
so getroffen ist, daß die Amplitude von einem Maximalwert bei
unbedämpftem Oszillator mit zunehmender Bedämpfung abnimmt.
Die Oszillatorausgangsspannung wird über ein Siebglied dem
Meßeingang eines Schaltkomparators zugeführt, dessen Referenz
eingang mit einem eine Referenzspannung erzeugenden Element
verbunden ist. Dieses Element ist als Zener-Diode ausgebildet,
über die der Arbeitspunkt des Oszillator-Transistors stabili
siert ist. Die Sensoreinrichtung ist Teil eines Schienen
kontaktes, über den das Vorüberlaufen der Räder von Eisenbahn
fahrzeugen detektiert werden soll; der Schienenkontakt ist in
einem Gehäuse an der Fahrschiene angebracht.
Die bekannte Sensoreinrichtung wird bisher nach der Anbringung
des Schienenkontaktes an der Fahrschiene mechanisch abge
glichen. Dies ist erforderlich, weil die Fahrschiene auf den
Sensor eine Vorbedämpfung ausübt. Durch Änderung des Abstandes
zwischen Sensor und Schiene wird der Schaltpunkt der Sensorein
richtung eingestellt. Dieser Abgleich ist sehr empfindlich und
muß in regelmäßigen Intervallen überprüft und gegebenenfalls
erneuert werden; dies ist besonders bei Schienenabnutzung der
Fall, die zu einer Änderung der Vorbedämpfung der Sensorein
richtung führt. Die Ansprechempfindlichkeit der bekannten
Sensoreinrichtung ist auch abhängig vom Temperaturgang des
Sensors und dieser wiederum ist abhängig von der jeweiligen
Vorbedämpfung der Sensoreinrichtung durch die Schiene. Auch
von den Schienenströmen verursachte Beeinflussungen wirken
sich bei unterschiedlichem Abstand zwischen Sensor und Fahr
schiene unterschiedlich stark auf die Sensorelektronik aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensoreinrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die es gestat
tet, den Schaltpunkt des Sensoroszillators automatisch einzu
stellen, ohne daß es hierzu einer aufwendigen mechanischen
Justierung des Schienenkontaktes an der Fahrschiene bedarf;
auch nach der Inbetriebnahme des Schienenkontaktes soll bei
spielsweise zum Ausgleich von Temperaturbeeinflussungen oder
Schienenabnutzungen jederzeit ein Nachabgleich möglich sein.
Aus der DE 32 18 541 C1 ist ein Schienenkontakt für spurge
führte Fahrzeuge bekannt, der diese Aufgabe bereits löst. Dort
werden die Ausgangssignale eines aus Sender und Empfänger be
stehenden Schienenkontaktes im Leerlauf und bei Befahrungser
eignissen gemessen, digitalisiert und in Mikrocomputern be
wertet. Hierzu werden die Leerlaufwerte der Geber, die ab
hängig sind von der Vorbedämpfung der Fahrschiene zwischen den
Sende- und Empfangseinrichtungen des Schienenkontaktes, abge
speichert und als Bezugswerte zum späteren Erkennen von Be
fahrungsereignissen verwendet. Die abgespeicherten Leerlauf
werte ändern sich mit den tatsächlich vorliegenden Bedingungen
am Gleis. Ein Befahrungsereignis wird nur als solches ge
wertet, wenn die Geberwerte eine vorgegebene prozentuale Ab
weichung zu den zuvor festgestellten Leerlaufwerten über
schreiten. Die digitale Bewertung der Sensorausgangssignale in
den Mikrocomputern des bekannten Schienenkontaktes macht
zwingend eine Digitalisierung der Sensorausgangssignale in
Analog/Digitalwandlern erforderlich. Die erfindungsgemäße
Sensoreinrichtung arbeitet im Gegensatz zu dem bekannten
Schienenkontakt mit rein analoger Bewertung der Sensoraus
gangssignale in einem durch Hardware-Schaltmittel realisierten
Stellglied.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung besteht in der Kombi
nation der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sensorein
richtung sind in den Unteransprüchen näher bezeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt:
in Fig. 1 den Aufbau der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung
und
in Fig. 2 Diagramme zur Erläuterung der Funktionsweise der
Sensoreinrichtung gemäß Fig. 1; die in Kreise ge
setzten Bezugsziffern kennzeichnen dabei Spannun
gen, die an mit den gleichen Ziffern versehenen
Meßpunkten der Fig. 1 abgreifbar sind.
Die Sensoreinrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem an sich
bekannten Oszillator OSZ und einem aus diskreten Bauelementen
oder in integrierter Technik aufgebauten Stellglied zur Abga
be von Sensorsignalen in Abhängigkeit von der Vorbeibewegung
eines den Oszillator induktiv bedämpfenden Auslösers, im vor
liegenden Fall eines nicht dargestellten Eisenbahnrades, das
auf einer ebenfalls nicht dargestellten Fahrschiene an dem
die Sensoreinrichtung enthaltenden Schienenkontakt vorbei
läuft. Die Sensorausgangssignale werden über die Ausgangs
klemmen A, B einer fernen Verarbeitungseinrichtung zugeführt;
über die Klemmen A, B erfolgt auch die Stromversorgung der
Sensoreinrichtung. Mit dem Aufschalten der Versorgungsspan
nung + UB auf die Klemmen A, 0 Volt auf B ist am Ausgang ei
ner Konstantspannungsquelle QK eine konstante Gleichspannung
Uc abgreifbar (vgl. Zeile 2 in Fig. 2), die zur Stromversor
gung des Oszillators OSZ sowie der aktiven Elemente des
Stellgliedes dient. Die Versorgung der aktiven Komponenten
des Stellgliedes mit der über die Konstantspannungsquelle QK
gewonnenen Konstantspanung Uc ist erforderlich, weil die Ver
sorgungsspannung + UB des üblicherweise in Zweidrahtschaltung
ausgeführten Radsensors
abhängig vom Sensorausgangssignal schwankt (vgl. Zeile 1 in
Fig. 2), der Ansprechpunkt der Sensoreinrichtung jedoch stabil
sein soll. Auch der Arbeitspunkt des Oszillatortransistors Tr
muß stabilisiert werden. Dies geschieht dadurch, daß die Basis
des Transistors über den Widerstandsteiler aus R1 und R2 an
der stabilen Spannung UC liegt.
Das Anstehen der stabilisierten Versorgungsspannung UC bewirkt
das Auslösen zweier Zeitglieder T1 und T2. Das Zeitglied T1
dient dazu, einen nachgeschalteten Zähler 2, vorzugsweise
einen Binärzähler, eine vorgegebene Zeitspanne zu sperren, die
so bemessen ist, daß der Oszillator nach dem Aufschalten der
Versorgungsspannung anschwingen kann und den eingeschwungenen
Zustand erreicht, bevor die dem Schaltglied T1 eingeprägte
Schaltzeit t1 abgelaufen und der Zähler wirksam ist (vgl.
Zeile 3 in Fig. 2). Die dem Schaltglied T2 eingeprägte Schalt
zeit t2 ist so bemessen, daß sie mindestens gleich der Zeit
spanne ist, die zum automatischen Abgleich der Sensorein
richtung benötigt wird; ihr Ablauf gibt die Sensoreinrichtung
zum Erkennen von Befahrungsereignissen frei (vgl. Zeile 4 in
Fig. 2). Das Sperren des Zählers Z durch das Zeitglied T1 ge
schieht durch Aufschalten eines Reset-Impulses der Dauer t1
auf den Reset-Eingang R des Zählers Z; die Ausgänge des
Zählers und der Ausgang eines nachgeschalteten Widerstands-
Netzwerkes RN nehmen während dieser Zeit den Wert 0 Volt an
(vgl. Zeile 6 in Fig. 2). Der Zähler Z dient dazu, über das
Widerstands-Netzwerk eine Referenzspannung zum Vergleich mit
der vom Oszillator OSZ abgegebenen, einem Siebglied zuge
führten Sensorspannung bereitzustellen. An das Widerstands-
Netzwerk RN angeschlossen ist ein invertierender Ver
stärker JV, der an seinem Ausgang eine maximale Spannung URmax
abgibt, solange der Ausgang des Widerstands-Netzwerkes auf
0 Volt liegt (vgl. Zeile 7 in Fig. 2). Der Wert der Spannung
URmax hängt von der Dimensionierung eingangsseitiger Wider
standsteiler R13, R14 und R15, R16 ab. Bei dem darge
stellten Ausführungsbeispiel, bei dem angenommen ist, daß die
Amplitude der Oszillatorschwingungen bei Bedämpfung abgesenkt
wird, ist die maximale Ausgangsspannung des invertierenden Ver
stärkers so zu bemessen, daß sie auf jeden Fall höher ist als
die bei unbedämpftem Sensor an einem dem Oszillator OSZ nach
geschalteten Siebglied R4, C4 nach dem Hochschwingen des
Oszillators abgegebene Sensorspannung Us. Solange die am Aus
gang des invertierenden Verstärkers JV abgreifbare, aus der
Ausgangsspannung UR* des Widerstands-Netzwerkes abgeleitete
Referenzspannung UR größer ist als die Sensorspannung US
nimmt der Ausgang eines von beiden Spannungen beaufschlagten
Schaltkomparators SK hohes Potential USS an (vgl. Zeile 10 in
Fig. 2). Dies entspricht der Belegtmeldung des Schienenkon
taktes. Über diese Belegtmeldung und insbesondere über die
Dauer der Belegtmeldung während des Abgleichvorganges läßt
sich in der entfernten Verarbeitungseinrichtung der Abgleich
vorgang überwachen und eine Aussage über die Funktions
fähigkeit der Sensoreinrichtung und über den jeweils sich
einstellenden Schaltpunkt ableiten.
Die am Ausgang des Siebgliedes und am Ausgang des inver
tierenden Verstärkers anliegenden Spannungen werden neben dem
Schaltkomparator SK auch einem Abgleichkomparator AK zuge
führt. Dieser Abgleichkomparator dient zum Aktivieren bzw.
Sperren des Zählers. Hierzu ist der Ausgang des Abstimm
komparators auf den einen Eingang eines dem Takteingang T des
Zählers vorgeschalteten UND-Gliedes U2 geführt. Der andere Ein
gang dieses UND-Gliedes ist an den Ausgang eines weiteren
UND-Gliedes U1 geführt. Dieses UND-Glied wird einerseits vom
Ausgangssignal des Zeitgliedes T2 und andererseits vom Aus
gangssignal eines Triggers S1 beaufschlagt, der an den Ausgang
des Oszillators OSZ angeschlossen ist. Über diesen Trigger
werden die Ausgangssignale des Oszillators als Taktsignale auf
den Takteingang des Binärzählers geführt (vgl. Zeile 5 in Fig.
2). Solange das mit dem Einschaltvorgang aktivierte Zeitglied
T2 abläuft, gelangt der Takt über das UND-Glied U1 und bei
hohem Potential am Ausgang des Abgleichkomparators (UR * < US *) über das zweite UND-Glied U2 auf den Takteingang des Binär
zählers. Nach Ablauf des Zeitgliedes T1, d. h. nach dem Hoch
schwingen des unbeeinflußten, durch die Fahrschiene vorbe
dämpften Oszillators verschwindet das Reset-Signal am Eingang
des Zählers und der Zähler beginnt zu arbeiten. Am Ausgang des
Widerstands-Netzwerkes RN beginnt die Spannung UR treppen
förmig, proportional mit dem Zählerstand zu steigen (vgl.
Zeile 6 in Fig. 2). Dies bewirkt am Ausgang des invertierenden
Verstärkers JV ein kontinuierliches Absinken der Referenzspan
nung UR * (vgl. Zeile 7 in Fig. 2). Unterschreitet die Referenz
spannung UR * die Sensorspannung US, so schaltet der Schalt
komparator SK seinen Ausgang nach 0 Volt durch und meldet
über den den Widerstand R7 durchfließenden Belastungsstrom den
Ruhezustand der Sensoreinrichtung an die Verarbeitungsein
richtung. Der Zähler Z arbeitet jedoch weiter, bis die Re
ferenzspannung UR * am Ausgang des invertierenden Verstärkers
um einen bestimmten Betrag unter die am Siebglied abgreifbare
Sensorspannung US abgesunken ist. Die dadurch gegebene Schalt
schwelle verhindert, daß Absenkungen der am Siebglied auf
tretenden Sensorspannung, die nicht durch ein Befahrungs
ereignis bedingt sind, sondern durch andere weniger starke
Bedämpfungen, noch nicht zu einer Belegtmeldung führen. Die
Schaltschwelle ist vorwählbar durch die Spannungsteiler R13,
R14 sowie R15, R16 und kann einen bestimmten Bruchteil der
Sensorspannung des unbeeinflußten Sensors betragen, bei
spielsweise 20%. Erst Spannungsabsenkungen am Siebglied von
mehr als 20% führen dann zu einer Belegtmeldung. Eingestellt
wird diese zulässige Spannungsabsenkung über den Abstimm
komparator AK und die diesem vorgeschalteten Spannungsteiler.
Wenn die über die Widerstände R11 und R12 modifizierte Aus
gangsspannung UR des invertierenden Verstärkers gleich der
über die Widerstände R9, R10 modifizierten Sensorspannung US
ist, legt der Abgleichkomparator AK seine Ausgangsspannung UAK
auf 0 Volt und sperrt damit das weitere Einzählen von Takt
impulsen in den Binärzähler Z. Mit dem Ablauf der dem Zeit
glied T2 eingeprägten Schaltzeit t2 ist der Abgleichvorgang
insgesamt abgeschlossen. Dem Zähler können dann keine weiteren
Taktsignale zugeführt werden und die am Widerstands-Netzwerk
RN ausgegebene Ausgangsspannung UR bleibt für die nachfol
genden Zählvorgänge konstant. Die zusätzliche Verriegelung
gegen das Einzählen weiterer Taktsignale ist erforderlich,
damit bei einer Beeinflussung durch Räder das Absinken der
Sensorspannung US kein Nachregeln des Stellgliedes verursacht.
Der Wert der eingestellten Referenzspannung UR * bleibt so
lange erhalten, bis nach einer Unterbrechung oder einem Kurz
schluß der Versorgungsspannung + UB ein neuer Abgleichvorgang
eingeleitet wird; dieser Abgleichvorgang findet statt sowohl
bei einem störungsbedingten Spannungseinbruch als auch bei
einem von der Verarbeitungseinrichtung oder am Schienenkontakt
bewußt hervorgerufenen Spannungsabsenkung.
Die Höhe und der Regelbereich der Referenzspannung UR * sind
von der Dimensionierung der Widerstände R13 bis R16 des inver
tierenden Verstärkers JV abhängig. Die Stufung bzw. Auflösung
des Regelbereiches richtet sich nach der Stufenzahl des Binär
zählers Z. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein
siebenstufiger Zähler vorgesehen, d. h. der Regelbereich wird
in 27 = 128 Stufen unterteilt. Die Stufenzahl kann den prak
tischen Anforderungen entsprechend problemlos erhöht oder er
niedrigt werden.
Die Ansprechempfindlichkeit des Sensors hängt bei feiner
Stufung des Regelbereiches fast ausschließlich von der
Differenz der Schaltschwellen zwischen dem Schaltkomparator SK
und dem Abstimmkomparator AK ab. Diese Differenz kann den Er
fordernissen gemäß über den Widerstandsteiler aus R9 und R10
eingestellt werden.
Der elektronische Abgleich der Sensoreinrichtung ermöglicht
einen festen Einbau des Radsensors mit konstantem Abstand zur
Schiene ohne mechanische Justierung gegenüber der Schiene und
eine Optimierung der Temperaturabhängigkeit und der EMV-
Festigkeit für diese Anordnung.
Durch die Anordnung des Schienenkontaktes an einer Fahrschiene
wird der Sensor vorbedämpft. Diese Vorbedämpfung bewirkt bei
dem vorstehend beschriebenen Sensor, daß die Sensorspannung Us
bei Montage an der Schiene deutlich kleiner ist als ohne Vor
bedämpfung. Durch entsprechende Dimensionierung der Wider
stände R13 bis R16 des invertierenden Verstärkers kann die
Beziehung
US (ohne Schiene) < UR max < US (mit Schiene)
eingestellt werden. Dies hat den Vorteil, daß dann, wenn der
Schienenkontakt von der Fahrschiene abgerissen werden sollte,
durch einen danach durchgeführten Abgleichvorgang keine Be
legtmeldung des Sensors mit der in Fig. 2 dargestellten Dauer
abgegeben wird. Eine Belegtmeldung wird dann nur solange ab
gegeben, bis die Sensorspannung US nach dem Anschwingen des
Oszillators den Wert UR maxüberschreitet. Die Minimaldauer
der Belegtmeldung bei ordnungsgemäßer Funktion des Schienen
kontaktes kann über das Zeitglied T1 auf einen deutlich er
kennbaren Wert eingestellt werden. Durch zyklische, z. B. vom
Ort der Signalverarbeitung eingeleitete Abgleichvorgänge läßt
sich dann die Funktionstüchtigkeit des Radsensors prüfen.
Das Stellglied startet den Abgleichvorgang, wenn die Zeit
glieder T1 und T2 mit dem Erscheinen der stabilisierten Ver
sorgungsspannung UC ausgelöst werden. Das Auslösen der Zeit
glieder kann jedoch auch auf andere Art erfolgen. So besteht
die Möglichkeit, beide Zeitglieder durch einen gesonderten,
den Abgleichvorgang einleitenden Startimpuls oder aber durch
kurzzeitiges Erhöhen der Versorgungsspannung über einen zu
sätzlichen Schwellwertschalter auszulösen. Für beide Ver
sionen gilt dann im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel, daß beim Start des Abgleichvorganges der
Oszillator bereits eingeschwungen ist. Über die Dauer der dann
beim Abgleichen ausgelösten Belegtmeldung ist es möglich,
nicht nur die Schaltfähigkeit und den ordnungsgerechten Anbau
des Gerätes an der Schiene zu überprüfen, sondern auch eine
Aussage über die Lage des Schaltpunktes innerhalb des Regel
bereiches zu treffen. Bei bekannter Sensor- bzw. Taktfrequenz
kann über eine Zeitmessung der Belegungsdauer der erreichte
Zählerstand bestimmt werden. Aus dem Zählerstand läßt sich bei
bekannter Dimensionierung die zugehörige Referenzspannung UR *
berechnen.
Bei hoher Oszillatorfrequenz kann der Fall eintreten, daß
Laufzeiten und andere Zeitkonstanten auf der Übertragungs
strecke die Genauigkeit der Zeiterfassung merkbar beein
flussen. In diesem Falle ist es von Vorteil, den Takt über
einen zwischen den Trigger S1 und das UND-Glied U1 ge
schalteten Frequenzteiler FT zu verlangsamen.
Anstelle eines Aufwärtszählers Z mit nachgeschaltetem inver
tierenden Verstärker JV kann auch ein aus einer Maximal
stellung abwärts zählender Binärzähler verwendet sein.
Abweichend von dem dargestellten und vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Taktsignale zum
Einstellen des Zählers nicht vom Oszillator OSZ abzuleiten,
sondern hierfür einen gesonderten Taktgeber geeigneter Takt
folgefrequenz vorzugeben.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht beschränkt auf Sensor
einrichtungen mit Pegelabsenkung bei Beeinflussung, sondern
findet in entsprechender Weise auch bei solchen mit Pegelan
hebung Anwendung. Ferner ist die Erfindung vorteilhaft auch
anwendbar bei mit getrennten Sende- und Empfangseinrichtungen
ausgebildeten Schienenkontakten, bei denen sich der Empfangs
pegel von einem Grundpegel bei Vorbeifahrt eines Fahrzeugrades
markant ändert.
Claims (18)
1. Sensoreinrichtung mit einer Oszillatorschaltung (OSZ), die
mit konstanter Frequenz und in Abhängigkeit vom Vorhandensein/Nichtvorhandensein
einer äußeren Beeinflussung durch einen Aus
löser jeweils mit einer von zwei vorgegebenen Amplituden
schwingt und Ausgangssignale über mindestens ein Siebglied (R4,
C4) dem Meßeingang eines Schaltkomparators (SK) zuführt,
dessen Referenzeingang mit einem eine Referenzspannung er
zeugenden Element verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß dieses Element als Zähler (Z) ausgebildet ist, dessem Eingang während eines Abgleichvorganges Taktimpulse zuführbar sind, die am Ausgang des Zählers an einem Widerstandsnetzwerk (RN) eine mit der Anzahl der eingezählten Taktimpulse an steigende oder abfallende Gleichspannung (UR) entstehen lassen,
- 2. daß diese Gleichspannung dem einen Eingang eines Abgleich- Komparators (AK) zugeführt ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Siebgliedes (R4, C4) verbunden ist
- 3. und daß der Abgleich-Komparator das weitere Einzählen von Taktimpulsen in den Zähler bleibend verhindert, sobald die Aus gangsspannung (UR) des Widerstandsnetzwerkes oder eine daraus abgeleitete Spannung (UR *) einen Wert erreicht, der bei einem Sensor mit Amplitudenabsenkung bei Beeinflussung um einen durch die Schaltempfindlichkeit des Sensors bestimmten Wert unterhalb und bei einem Sensor mit Amplitudenanhebung bei Be einflussung um einen bestimmten Wert oberhalb der Sensorspan nung (US) des unbeeinflußten Sensors liegt.
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zähler (Z) mindestens einen Rücksetzeingang (R) auf
weist und daß an diesen Eingang der Ausgang eines ersten Zeit
gliedes (T1) angeschlossen ist, das zu Beginn jedes Abgleich
vorganges einstellbar ist und das Einzählen von Taktimpulsen
in den Zähler für eine vorgegebene Zeitspanne (t1) verhindert.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem ersten Zeitglied (T1) eingeprägte Schaltzeit (t1)
so bemessen ist, daß sie mindestens gleich der Zeitspanne ist,
die die Oszillatorschaltung (OSZ) der Sensoreinrichtung vom
Aufschalten der Versorgungsspannung (UB) bis zum Erreichen ei
nes eingeschwungenen Zustandes benötigt.
4. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiteres Zeitglied (T2) vorgesehen ist, das für jeden
Abgleichvorgang zeitgleich mit dem ersten Zeitglied (T1),
spätestens jedoch mit dem Rücksetzen desselben einstellbar ist
und das Einzählen von Taktimpulsen in den Zähler (Z) für eine
zum Abgleichen ausreichende maximale Zeitspanne (t2) freigibt.
5. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang der Oszillatorschaltung (OSZ), ggf. über einen
Trigger (S1) und/oder einen Frequenzteiler (FT) auf den Takt
eingang (T) des Zählers (Z) geführt ist.
6. Sensoreinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal des weiteren Zeitgliedes (T2), die Takt
signale und das Ausgangssignal des Abgleich-Komparators (AK)
den Eingängen mindestens eines UND-Gliedes (U1, U2) zugeführt
sind, dessen Ausgang an den Takteingang (T) des Zählers (Z) an
geschlossen ist.
7. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die am Widerstandsnetzwerk (RN) abgreifbare Spannung (UR)
einem Inverter (JV) zugeführt ist, dessen Ausgang die
Referenzspannung (UR *) für den Schaltkomparators (SK)
bereitstellt.
8. Sensoreinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Inverter (JV) als invertierender Verstärker ausge
bildet ist, dessen maximale Ausgangsspannung (UR*max) oberhalb
der am Siebglied (R4, C4) bei unbeeinflußtem Sensor abgreif
baren Spannung (US) liegt und über den Eingängen des Ver
stärkers (JV) vorgeschaltete Spannungsteiler (R13, R14; R15,
R16) nach Höhe und Regelbereich einstellbar ist.
9. Sensoreinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vom Siebglied (R4, C4) abgreifbare Spannung (US) dem
Abstimm-Komparator (AK) über einen Spannungsteiler (R9, R10)
zugeführt ist, über dessen Abgriff die Schaltempfindlichkeit
des Sensors vorgebbar ist.
10. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speisung mindestens der aktiven Komponenten (Z, AK,
JV) der Abstimmelektronik aus einer an einer Versorgungsspan
nung (UB) liegenden Konstantspannungsquelle (QK) erfolgt und
daß die Basis des Oszillatortransistors (Tr) über einen
Spannungsteiler (R1, R2) an der Ausgangsspannung (UC) der
Konstantspannungsquelle (QK) liegt.
11. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsspannung (UB) zum bedarfsweisen Einleiten
eines Abgleichvorganges vorübergehend unterbrechbar oder kurz
schließbar ist, wobei die Spannungswiederkehr den Abgleichvor
gang auslöst.
12. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein externer Taktgeber zum Erzeugen der dem Zähler (Z) wäh
rend des Abgleichvorganges zuzuführenden Taktimpulse (TJ) vor
gesehen ist.
13. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die während des Abgleichvorganges am Ausgang des Schalt
komparators (SK) abgreifbaren Signale am Sensor und/oder einer
die Sensorausgangssignale bewertenden Einrichtung das Durch
führen des Abstimmvorganges anzeigen.
14. Sensoreinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zeitliche Bewertung mindestens der während des Ab
gleichvorganges ausgegebenen Sensorausgangssignale statt
findet.
15. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei räumlicher Anordnung der Sensoreinrichtung in der Nähe
eines eine Grundbedämpfung für den Oszillator (OSZ) dar
stellenden ferromagnetischen Körpers die vom invertierenden
Verstärker (JV) abgebbare maximale Spannung (UR*max) so einge
stellt ist, daß sie niedriger ist als die sich am Siebglied
(R4, C4) einstellende Spannung (US) bei nicht vorhandenem
ferromagnetischen Körper und daß die sich bei von dem ferro
magnetischen Körper abgerissenem Sensor beim Durchführen eines
Abgleichvorganges einstellenden Sensorausgangssignale (USS)
durch ihre zeitliche Länge zur Kennzeichnung der eingetretenen
Störung verwendet sind.
16. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem
ersten Zeitglied (T1) eingeprägte Schaltzeit (t1) größer ist
als die Zeitspanne, die die Oszillatorschaltung (OSZ)
vom Aufschalten der Versorgungsspannung (+UB) bis zum Er
reichen des eingeschwungenen Zustandes benötigt.
17. Sensoreinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abgleichvorgang bei vorhandener Versorgungsspannung
(+UB) durch ein Startsignal einleitbar ist, welches den Zähler
(Z) - ggf. über ein erstes Zeitglied (T1) - zurücksetzt und
das zweite Zeitglied (T2) einstellt.
18. Sensoreinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Startsignal durch eine vorübergehende Erhöhung der Ver
sorgungsspannung (+UB) gegeben ist und dem Zähler (Z) und/oder
dem bzw. den Zeitgliedern (T1, T2) über einen Schwellwert
schalter zuführbar ist.
19. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zähler (Z) als Binärzähler ausgebildet ist.
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CH684257A5 (de) | 1994-08-15 |
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