Регистратор транспорта Советский патент 1987 года по МПК G08G1/15 

Изобретение относится к устройствам для регистрации металлических объектов, например транспортных средств, и может быть использовано для автоматического управления, нап ример, приводом цеховых ворот при проезде транспортных средств о

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства

На фиго представлена блок-схема регистратора транспорта; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие ра- боту регистратора транспорта

Регистратор транспорта содержит индуктивную рамку 1, генератор 2, детектор 3, пороговьш элемент 4, регулятор 5 глубины обратной связи, источник 6 опорного напряжения, вы- читатель 7, ключевые элементы 8 и 9 элемент НЕ 10, источник 11 опорного напряжения, фильтр 12 нижних частот масштабный усилитель 13, интегратор 14, реле 15 времени, элемент И 16, блок 17 сравнения, ключевой элемент 18 задержки, формирователь 19о . Индуктивная рамка 1 выполнена симметричной Величина расстояния от оси симметрии до ближайшей стороны рамки, перпендикулярной направлению движения, выбирается меньше длины транспортного средства

Блок 17 сравнения изменяет свое состояние при равенстве входных сигналов о В противном случае состояние блока сравнения сохраняется о

Регистратор транспорта работает следующим образом

Посла первого включения или подачи пропадавшего питания генератор 2 не выдает колебаний Пороговый элемент 4 находится в высоком состоянии, интегратор 14 в состоянии большой постоянной времени интегрирования После истечения установленного времени включается реле 15 времени и своим низким выходньм напряжением через элемент И 16 переводит интегратор 14 в состояние малой постоянной времени интегрирования,

Напряжение на выходе интегратора 14 возрастает с малой постоянной времени интегрирования, что приводи к установлению режима генерации и автоматического регулирования амплитуды, равной значению опорного напряжения и о, первого источника 6 на выходах вычитателя: 7 и масштабного усилителя 13.

Напряжение на выходе детектора 3 равно значению опорного напряжения и32 второго источника 11, так как

пороговый элемент 4 находится в высоком состоянии и ключевой 9 - в открытом состоянии, подключая второй источник 11 опорного напряжения к второму входу вычитателя 7, Первый проезд транспортного

средства через открытые ворота приводит к частичной компенсации воздействия на индуктивную рамку 1 (постоянная времени интегрирования

мала)о Когда транспортное средство покидает зону действия индуктивной рамки 1, напряжение на выходе масштабного усилителя 13 превышает значение верхнего порога U, срабатывания порогового элемента 4 и он опрокидывается в низкое состояние 0

Напряжение на выходе порогового элемента 4 принимает значение Ug,

а по входу устанавливается нижний порог срабатывания U Устанавливается исходное рабочее состояние регистратора транспорта: ключевые элементы 8 и 18 задержки открыты,

элемент 9 закрыт, реле 15 времени выключено (высокое выходное напряжение) , блок 17 сравнения - в состоянии О, интегратор 14 в состоянии малой постоянной времени интегрирования

В исходном рабочем состоянии, когда металлических объектов нет в зоне действия индуктивной рамки 1, величина напряжения выходных сигналов детектора 3, вычитателя 7,

масштабного усилителя 13 равна величине опорного напряжения 1), первого источника б и стабильно поддерживается в зависимости от действия температурных и временных параметрой индуктивной рамки 1- и элементов электронной схемы генератора 2 При появлении металлического объекта, например транспортного средства, в зоне действия индуктивной рамки 1 изменяются параметры колебательной системы генератора 2, которые приводят к уменьшению выходной амплитуды генератора. Это уменьшение

тем больше, чем больше площадь взаимного перекрытия (фиг,1, заштрихованная часть)индуктивной рамки и металлического объекта. Выходной сигнал вычитателя 7 уменьшается на величину ди, определяющую степень воздействия металлического объекта на индуктивную рамку 1 Сигнал на выходе масштабного усилителя 13 оказывается меньше нижнего порога Uno срабатывания порогового элемента 4(фиг.2,)о

и, - к ли

и.

где К - коэффициен передачи масштабного усилителя 13,

Пороговый элемент 4 переключается в состояние высокого выходного напряжения и по его входу устанавливается верхний порог срабатывания U, U, Выходным сигналом порогового элемента 4 ключевой элемент 8 переводится в закрытое состояние, а ключевой элемент 9 - в открытое. При этом напряжение на выходе масштабного усилителя 13 принимает значение

и

01

- К-ди + K(UO, - u,J Un,

Вычитателем 7 вводится в сигнал воздействия металлического объекта разность опорных напряжений, величина которой должна удовлетворять следующему неравенсту

, -и

01.

6 K(UO,-UO.)

и., -и

определяющему, с одной стороны, условие обратного опрокидывания порогового элемента 4 после окончания воздействия металлического объекта на индуктивную рамку 1 в пределах установленного времени, а с другой - условие, при котором не будет обратного опрокидывания порогового элемента 4 сразу после введения разности опорных напряжений в полезный сигнал о

Выходным напряжением элемента И 16 интегратор 14 переводится в состояние большой постоянной времени интегрирования о С этого- момента времени регистратор транспорта выходным сигналом вычитателя 7 следит за воздействием, металлического объекта на индуктивную рамку 1„ Благодаря этому на выходе порогового элемента 4 получается сигнал присутствия металлического объекта в зоне действия индуктивной рамки на всем протяжении контролируемого участка пути.

Металлический объект в пределах установленного времени покидает зону действия индуктивной рамки 1, Напряжение на выходе масштабного усилителя 13 принимает следуюп5ий вид

к(и

0(

- Uo,)

и,

Пороговый элемент 4 опрокидыва- ется в низкое состояние и тем самым выдает сигнал об отсутствии металли- . ческого объекта в зоне действия индуктивной рамки 1 о Ключевой элемент 8 открывается, элемент 9 закрывается, Напряжение на выходе вычитателя 7 и масштабного усилителя 13 скачком принимает значение опорного напряжения

а

иg первого источника 6, Реле 15 времени остается в высоком состоянии,

20 При аварийной остановке транспортного средства в зоне действия индуктивной рамки 1 на время, больше установленного, срабатывает реле 15 времени и вьщает низкий выходной

25 сигнал на вход элемента И 16 и вход блока 17 сравнения. При этом сигналом с выхода элемента И 16 интегратор 14 г ереводится в состояние малой постоянной времени интегрирования. Ре30 гулятор 5 глубины обратной связи

компенсирует воздействие металлического объекта на индуктивную рамку. Напряжение на выходе масштабного усилителя 13 принимает значение Ug, .

25 Пороговый элемент Л остается в высоком состоянии и вьщает сигнал о присутствии металлического объекта в зоне действия индуктивной рамки 1 в течении всего времени присутствия,

40 На двух входах блока 17 сравнения - низкие потенциалы и он переключается в высокое состояние и своим выходным сигналом закрывает ключевой элемент 18 эадержкио При покидании

45 транспортным средством зоны действия индуктивной рамки 1 (после аварийной остановки) наступает момент, когда выполняется условие

50

и

01

+ .Кди - K(UO, -UoJ и

55

Пороговой элемент 4 переключается в низкое состояние Напряжение на выходе масштабного усилителя 13 принимает значение, равное

Uo, -t- К ли.

Ключевой элемент 8 открывается, а элемент 9 закрывается Реле 15 вреени переключается в высокое состояние. Блок 17 сравнения остается в высоком состоянии, а ключевой эле- ент 18 задержки - в закрытом состоя- ии. Формирователь 19 выдает с неободимой задержкой tj, обеспечивающей езопасный проезд транспортного средства через створ ворот исполнительный сигнал, которьй, в свою очередь, переводит блок 17 сравнения в низкое состояние. Выходным сигнаом элемента И 16 интегратор 14 поддерживается в состоянии малой постоянной времени интегрирования о Выходным сигналом порогового элемента 4 по третьему входу он переводится в состояние ускоренного восстановления исходного состояния для выходного сигнала масштабного усилителя 13 по величине большего опорного напряжения первого источника 6 (фиго2, показано пунктирной линией)

Регистратор транспорта выдает сигнал присутствия транспортного средства в зоне действия индуктивной рамки на всем протяжении контролируемого участка пути, в том числе в створе ворот и для транспортных средств с высоким В1асси. В случае, вынужденной аварийной остановки транспортного средства, например, в ство-, ре открытых ворот, регистратор транспорта обеспечивает сохранение сигнала присутствия, какой бы длительной эта остановка не была При последующем выезде транспортного средства из зоны действия индуктивных рамок вьщается задержанный испол1-штельный сигнал, что предотвращает столкновение ворот с транспортным средством

Преимуществом предлагаемого регистратора транспорта является высокая стабильность к температурным и временным факторам и его безпод- строечная работа. Он обладает высокой помехоустойчивостью в условиях промышленнь1х помех цеха завода. В предлагаемой схеме в случае воз- Действия помехи, переключающей пороговый элемент с двумя устойчивыми состояниями в другое состояние отличное от того, в котором он нахо- .дится в данный момент, вырабатывает- .ся сигнал, возвращающий элемент в состояние, в котором он находился до воздействия помехи

Так как при выезде в установленное время транспортного средства из

зоны действия индуктив11ых рамок опрокидывание порогового элемента происходит в состоянии большой постоянной времени интегрирования и только после этого выходным сигналом порогового элемента интегратор переводится в состояние малой постоянной времени интегрирования, и для

выходного сигнала масштабного усилителя большего опорного напряжения первого источника, ускоренного вос- .становления исходного состояния, то не происходит потери чувствительности

5 при медленном выезде и достигается полная готовность устройства к очередному воздействию транспортного средства на индуктивную рамку„ Тем самым регистратор транспорта обеспе0 чивает практически непрерывный поток движения транспортных средств и тогда, когда в потоке имеются транспортные средства с сильно различаю- щейся степенью воздействия на ин5 дуктивную рамку.

Формула изобретения

Регистратор транспорта, содержащий чувствительный элемент в виде

0-индуктивной рамки, выход которой соединен с первым входом генератора, детектор, пороговьй элемент, регулятор глубины обратной связи, выход которого подключен к второму входу гене2g ратора, первый источник опорного напряжения, о тлич ающий ся тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введены вычитатель, два ключе0 вь1х элемента, элемент НЕ, второй ис- , точник опорного напряжения, фильтр нижних частот, масштабный усилитель, интегратор, реле времени, элемент И, блок сравнения, ключевой элемент

45 задержки и формирователь импульсов, первый выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом ключевого элемента задержки, выход кото5Q рого подключен к входу формирователя импульсов, первый и второй выходы которого являются выходами регистратора, выход генератора соединен с входом детектора, выход детектора,

55 выход которого соединен с первым входом вычитателя, выход которого через фильтр нижних частот соединен с первым входом масштабного усилителя, выход которого соединен с первым

входом порогового элемента, выход которого соединен с первым входом элемента И и с входами элемента НЕ, первого ключевого элемента, ключевого элемента задержки и реле времени, выход которого соединен с вторыми входами блока сравнения и элемент И, выход которого соединен с первым входом интегратора, выход первого источника опорного напряжения подключен к вторым входам масштабного усилителя, первого ключевого элемента, интегратора и порогового элемента, выход которого соединен с треть

им входом интегратора, выход которого соединен с входом регулятора глубины обратной связи, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго ключевого элемента, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выходы первого и второго ключевых элементов соединены с вторым входом вычитателя, выход которого соединен с четвертым входом интегратора, выход масштабного усилителя соединен с пятым входом ин- тегр: тора.

Редактор И.Касарда

Составитель АоЗинькова Техред А.Кравчук

Заказ 4923/49.

Тираж 543Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, улоПроектная,4

фи&.2

Корректор С.Черни

Изобретение относится к устройствам для регистрации металлических объектов, например транспортных средств, и может быть использовано для автоматического управления, например, приводом цеховых ворот при проезде транспортных средств. Цель изобретения состоит в повьппении функциональной надежности устройства за счет изменения постоянной времени интегрирования в интеграторе 14, выход .кото{)Ъго через регулятор 5 глубины обратной связи соединен с входом генератора 2„,В зависимости от ситуации на контролируемом участке пути на входы интегратора 14 поступают сигналы с выходов вычитателя 7, масштабного усилителя 13, порогового элемента 4 и элемента И 16. 2 илс а € ел