Устройство для определения местоположения подвижных объектов Советский патент 1992 года по МПК B61L1/16 B61L25/04 

сл

С

Изобретение относится к железнодорожным устройствам автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано при реализации устройств автоматического фиксирования местонахождения. Цель изобретения - повышение точности. Мостовая схема, образованная излучателем 1 сигнала, конденсатором 2, двумя первичными полуобмотками дифференциального трансформатора 3, генератором 4 синусоидального сигнала и блоком 5 определения фазы сигнала, реагирует на появление в зоне расположения излучателя 1 поезда, и происходит переключение контактов 11 коммутирующего реле, и с генератора 4 синусоидального сигнала начинается излучение импульсов в эфир с длительностью, определяемой ждущим одновибратором 9. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожным устройствам автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано при реализации устройств автоматического фиксирования местонахождения поездов при движении на станциях и перегонах.

Цель изобретения - повышение точно- сти.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит мостовую схему, образуемую излучателем сигнала 1, конденсатором 2, двумя первичными полуобмотками дифференциального трансформатора 3, генератором 4 синусоидального сигнала и блоком 5 определения фазы сигнала, включенным в мостовую схему через вторичную обмотку трансформатора 3. Генератора 4 синусоидального сигнала через формирователь 6 связан с блоком 5 определения фазы сигнала. Выход блока 5 соединен с входом преобразователя 7 напряжения, выход которого подключен к последовательно соединенным между собой элемент И 8, ждущему одновибратору 9 и обмотке 10 коммутирующего реле, контактами 11 которого осуществляется переключение генератора 4 при изменении режима работы устройства. Выход преобразователя 7 напряжения соединен с усилителем 12. который через линию 13 связан с исполнительным блоком 14. Установление режима работы устройства осуществляется с помощью блока 15 выбора режима работы.

Устройство работает следующим образом.

Мостовая схема переменного тока фиксирует изменение емкости плеча, элементами которого являются излучатель 1, вызываемое появлением поезда в зоне их расположения.

В исходном состоянии с помощью замкнутых контактов 11 генератор 4 включен в общую точку встречно включенных двух

ivi

О

:СЛ

2

jOs

|

первичных полуобмоток трансформатора 3, котор ые являются двумя плечами четырех- плечевого моста переменного тока. Два других плеча моста образованы конденсатором 2, величину емкости которого будем называть установочной, и емкостью излучателя, начальная величина которой (при отсутствии поезда) больше установочной. Состояние моста контролируется блоком 5 (т.е. контролируется фазовый сдвиг между напряжением вторичной обмотки трансформатора 3 и опорным напряжением генератора 4, который может быть равен нулю только при нулевом балансе моста). При начальном условии мост будет несбалансирован и его выходное напряжение на вторичной обмотке трансформатора 3 по фазе будет отставать от опорного напряжения генератора 4 на 90°. При присутствии поезда в зоне их взаимодействия мост будет несбалансирован, и его выходное напряжение по фазе будет опережать опорное на 90°. Таким образом, отмеченные два разных состояния моста будут характеризоваться напряжением, фазовый сдвиг между которыми составляет 180°.

Формирователь 6, взаимодействующий с блоком 5, сформирует из синусоидального напряжения генератора 4 напряжение прямоугольных импульсов, задержанных относительно начала положительной полуволны синусоидального напряжения приблизительно на 1/4 периода (90°), и длительностью, также приблизительно равной 1 /2 его периода.

Полученные импульсы прямоугольного напряжения используются как сигналы синхронизации (разрешения) работы блока 5.

В состав формирователя 6 входят два последовательно соединенных одновибра- тора (на схеме не показаны): первый вырабатывает промежуточное напряжение, второй - выходное напряжение. Первый од- новибратор срабатывает при переходе синусоидального напряжения из минусовых значений в плюсовые, а второй срабатывает от заднего фронта импульса первого одно- вибратора. Таким образом, опрос состояния моста будет производиться только в моменты времени, определяемые частотой и длительностью импульса. Следовательно, в исходном положении (при отсутствии поезда) мост будет характеризоваться минусовой фазой выходного напряжения на блоке 5, которое, поступая на преобразователь 7, будет определять его выходное нулевое состояние. В момент, когда поезд окажется в зоне расположения элементов, соотношение емкостей будет определять разбаланс моста и изменения фазы выходного напряжения на 180°, При этом выходное напряжение блока 5, поступая на преобразователь 7 и, преобразуясь в постоянное напряжение, вызовет изменение его выходного нулевого

напряжения на единичное. Это единичное напряжение одновременно поступить на входы элемента И и усилителя 12. Выходное напряжение усилителя 12 через линию связи 13 поступит на исполнительный блок 14,

0 который может быть расположен на значительном расстоянии от места нахождения излучатель 1, при этом в роли исполнительного элемента могут быть использованы железнодорожные устройства автоматики и

5 телемеханики, В то же время при присутствии на втором входе элемента 8 второго единичного сигнала, обеспечивающегося блоком 15, единичное напряжение преобразователя 7 через элемент 8 поступит на вход

0 ждущего одновибратора 9, вызвав его срабатывание. Выходное напряжение одновибратора 9, поступая на обмотку 10 вызовет переключение контактов 11. В результате чего произведется соединение начал полу5 обмоток трансформатора 3, конец которых будет соединен с излучателем 1, выступающим теперь в роли передающей антенны. При этом напряжение с частотой генератора 4 будет транслироваться в эфир в интервале

0 времени, определяемом длительностью выходного импульса напряжения ждущего одновибратора 9. После окончания импульса ждущего одновибратора 9, обмотка не будет получать питание и контакты 11, вернув5 шись в исходное состояние, вновь образуют мостовую схему. Если в этот момент поезд будет продолжать находиться в зоне расположения излучателя, то эта ситуация вновь зафиксируется разбалансом моста, опреде0 ляемым блоком 5, и все операции в ранее описанной последовательности и закачивающиеся трансляцией в эфир напряжения с частотой генератора 4 будут повторены. Такие циклические последовательности опе5 раций будут повторяться автоматически дс тех пор, пока поезд не покинет зону расположения излучателя, т.е. через интервал продляемый до окончания импульса одно- вибратора и восстановления начальных ус0 ловий.моста:

При трансляции сигнала в эфир фаз выходного напряжения вторичной обмот трансформатора 3 изменяться не будет, ос таваясь такой же, как и до трансляции, т.е

5 до переключения первичных полуобмок трансформатора, что не окажет изменение в режимах работы преобразователя 7 и уси лителя 12. Транслируемое в эфир напряже ние с частотой генератора 4 может бьт рассмотрено как сигнал частотно-времен

ного кодирования с параметрами - период следования частоты генератора и длительность временной посылки, состоящей из нескольких периодов, определяющий местонахождение поезда. Если по каким-либо причинам не требуется трансляции в эфир сигнала обнаружения поезда, ограничиваясь его передачей через усилитель 12 и линию связи 13 на исполнительный блок 14, то изменив выходное состояние блока 15 с 1 выхода на О выход, производит запрет включения ждущего одновибратора 9 и тем самым, запрет переключения полуобмоток трансформатора для режима трансляции, Выходное состояние блока 15 может зада- ваться предварительной его установкой или изменяться от внешнего сигнала (например, сигнала включения-выключения исполнительного элемента второго аналогичного устройства).

Формула изобретения Устройство для определения местоположения подвижных объектов, содержащее генератор синусоидального сигнала, испол- нительный блок, входом подключенный к выходу усилителя, излучатель сигнала, преобразователь напряжения и блок определеГ

ния изменения фазы сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком выбора режима работы,конденсатором,элементом И, ждущим одновибратором, коммутирующим реле, подключенным к выходу ждущего одновибратора, вход которого соединен с выходом элемента И, один вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения, а другой - к выходу блока выбора режима работы, который соединен с одним из входов усилителя, другой вход которого подключен к выходу блока определения изменения фазы сигнала, первый вход которого через формирователь сигнала подключен к одному выводу генератора синусо- идального сигнала, подключенному к второму входу блока определения изменения фазы сигнала, а другой вывод генератора через последовательно включенные конденсатор и размыкающий контакт коммутирующего реле подключен к третьему входу блока определения изменения фазы сигнала, который через размыкающий контакт коммутирующего реле соединен с излу- чателем сигнала, подключенным к четвертому входу блока определения изменения фазы сигнала.

12 3