Устройство для измерения асимметрии в рельсовой линии Советский патент 1977 года по МПК G01R29/16 B61L25/06 

Изобретение относится к области определения и измерения асимметрии линий связи.

Известно устройство для измерения асимметрии в рельсовой линии, содержащее приемники разностного и суммарного сигналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного элемента, фильтра и усилителя, с выхода которых на входы регистрирующих приборов подаются сигналы, пропорциональные сумме и разности тяговых токов в рельсовых нитях 1.

Недостатком устройства является невозможность неиосредственного измерения асимметрии рельсовой линии. Для оценки состояния рельсовой линии, степени ее асимметричности необходимо знать процентное отношение разности тяговых токов в рельсовых нитях к их сумме, т. е. на шкале прибора осуш,ествляют непосредственный отсчет величины этого отношения.

Цель изобретения - ускорение обработки результатов измерения.

Для этого предложенное устройство содержит блок сравнения, а в каждом приемнике - последовательно соединенные ключ, входом подключенный к соответствуюш.ему выпрямителю, и интегрирующую цепь, выход которой в приемнике разностного сигнала подключен к измерительному прибору, а в приемнике суммарного сигнала - к входу блока сравнения,

К выходу которого подключены управляющие входы ключей, соединенные с одним из выходов блока сброса и пуска, с другим выходом которого соединены управляющие входы интегрирующих цепей.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 - диаграмма работы устройства.

Устройство содержит приемники разностного 1 и суммарного 2 сигналов. Каждый из

приемников 1, 2 соответственно имеет последовательно соединенные приемный элемент 3, 4, фильтр 5, 6, усилитель 7, 8 и выпрямитель 9, 10, ключ 11, 12 и интегрирующую цепь 13, 14. Выход цепи 13 в приемнике 1 разностного

сигнала подключен к измерительному прибору 15, выход цепи 14 в приемнике 2 суммарного сигнала - к входу блока 16 сравнения с источником опорного сигнала, к выходу которого подключены управляющие входы ключей И, 12.

Соответствуюпд1е выходы блока 17 сброса

и пуска подключены к управляющим входам

соответствующих ключей 11, 12 и цепей 13, 14.

На диаграмме (см. фиг. 2) позицией 18 обозначен уровень суммарного сигнала на выходе выпрямителя 10, позицией 19 - уровень опорного сигнала на выходе источника опорного сигнала блока 16, позицией 20 - уровень разностного сигнала на выходе выпрямителя 9, позицией 21 - напряжение на выходе интегрирующей цепи 14, позицией 22 - напряжение на выходе интегрирующей цепи 13,позицией 23 - уровень сигнала на входе прибора 15. Устройство работает следующим образом. Асимметрию рельсовой линии можно оценить по относительной асимметрии тягового тока, т. е. по отношению -/- , где /л и /п - величины тягового тока соответственно в левой и правой рельсовых нитях. При взаимодействии чувствительных элементов приемников 1, 2 с рельсовыми нитями в них наводятся ЭДС, пропорциональные токам в соответствующих рельсовых нитях. На входы элементов 3, 4 поступают напряжения 6л т/л и (, где L/л напряжение на чувствительном элементе приемника 1, t/n - напряжение на чувствительном элементе приемника 2, ш - масштабный коэффициент, выражающий количественное соотношение между токами в рельсовых нитях и указанными напряжениями в соответствующих размерностях. В элементе 3 происходит вычитание, а в элементе 4 - сложение напряжений (/л и Un- Для измерения относительной асимметрии тягового тока предварительно с одного из выходов блока 17 сброса и пуска подается сигнал на управляюший входы интегрирующих цепей 13 и 14,в результате чего они приводятся в исходное состояние (разряжаются). Следом, с другого выхода блока 17 подается сигнал на управляющие входы ключей И, 12, последние открываются (на диаграмме фиг. 2 открытию ключей соответствует момент времени ti). На вход интегрирующей цепи 13 с выхода приемного элемента 3 через фильтр 5, усилитель 7, выпрямитель 9 и ключ И подается напряжение (позиция 20) 6р т/(р(/л-/п), где Кр - коэффициент передачи разностного сигнала, а на вход интегрирующей цепи 14 с выхода приемного элемента 4 через фильтр 6, усилитель 8, выпрямитель 10 и ключ 12 подается напряжение (позиция 18) (L-i-}- a), где Кс - коэффициент передачи суммарного сигнала. Таким образом, в момент времени ii начинается одновременный заряд интегрирующих цепей 13 и 14, и мгновенные значения напряжений (позиции 22 и 21) на их выходах раввы соответственно / 1 Up Up(,l-l ), J U,l 1 где t-время заряда, т-постоянная времени интегрирующих цепей 13 и 14, равная для обеих. Напряжение t/e с выхода интегрирующей цепи 14 поступает на вход блока 16 сравнения, на второй вход которого подается напряжение t/on от источника опорного сигнала. В блоке 16 сравнения происходит сравнение напряжений t/c±A on oib где At/on - напряжение остаточного разбаланса, определяемое чувствительностью блока 16 сравнения, с выхода блока 16 сравнения поступает сигнал на управляющие входы ключей 11 и 12, поддерживающий их в открытом состоянии. Таким образом, за время заряда интегрирующих цепей 13, 14 напряжения на их выходах примут значения (позиции 23 и 19) (-Г и, и(. Подставив в эти уравнения значения и,т оп ± р : тК (I, - /„); е /«Яе(/л+/„), путем несложных преобразований получим: гг 7 -I- In 1 ) J L ил-а/л + /п) J Црп т &Uon тКр (,,) 1Л-е(/л + /„) и далее и,, м М т(и,, + Ш,„)Обычно принято относительную асимметрию тягового тока выражать в процентах, т. е. Л- П Следовательно, если рассчитать параметры устройства таким образом, чтобы , то оказания прибора 15, соответствующие наряжению (позиция 23) t/p будут выражать тносительную асимметрию тягового тока в роцентах. Например, при m 1, Яр 1, /iCc - 1 и 100, -100%. Практически целесообразно принять ,2; Кр 2; /(,1. При этом погрешность, определяемая соотошением величин Uon и А Ооп, не будет преышать ±0,4%. Разницу в значениях Кр и Кс добно реализовать в блоках вычитания и ложения приемных элементов 3, 4. Формула изобретения Устройство для измерения асимметрии в ельсовой линии, содержащее приемники разостного и суммарного сигналов, каждый из оторых состоит из последовательно соедиенных приемного элемента, фильтра, усилиеля и выпрямителя, блок сброса и пуска, изерительный прибор, отличающееся тем,

что, с целью ускорения обработки результатов измерения, оно имеет блок сравнения, а в каждом приемнике последовательно соединенные ключ, входом подключенный к соответствующему выпрямителю, и интегрирующую цепь, выход которой в приемнике разностного сигнала подключен к измерительному прибору, я. в приемнике суммарного сигнала - к входу блока сравнения, к выходу которого

подключены упрпьл Ю1дие входы ключей, соедпненные с одним из выходов блока сброса и пуска, с другим выходом которого соединены управляющие входы интегрирующих цепей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Техническое описание «Вагон-измеритель СЦБ и радиосвязи Измерительный стенд КБЦШМПС 36360, 1969 (прототип).

//