Устройство для оповещения о приближении подвижного состава

 

Использование: для оповещения о приближении поезда. Сущность изобретения: устройство содержит пьезоэлектрический датчик приближения подвижного состава, дифференциальной усилитель низких частот, амплитудный детектор с RC-цепью на выходе, цепью временной задержки, инвертор, мультивибратор, усилитель звуковой частоты, звуковой и световой сигнализаторы. 2 ил.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для сигнализации на месте производства работ о приближении поезда.

Известно устройство о приближении подвижного состава, включающее датчик приближения подвижного состава, звуковой и световой сигнализаторы.

Недостаток известно устройства низкая точность определения приближения подвижного состава.

Техническим результатом на достижении которого направлено данное изобретение, является повышение точности определения приближения подвижного состава.

Технический результат достигается тем, что устройство для оповещения о приближении подвижного состава, включающее датчик приближения подвижного состава, звуковой и световой сигнализаторы снабжено дифференциальным усилителем низких частот, амплитудным детектором с RC-цепью на выходе, цепью временной задержки, инвертором, транзистором, эмиттер которого заземлен, мультивибратором, выполненным с возможностью генерирования сигнала звуковой частоты, усилителем звуковой частоты, причем датчик приближения подвижного состава выполнен пьезоэлектрическим, и первый его выход соединен со входом амплитудного детектора с RC-цепью на выходе, выход амплитудного детектора связан через последовательно включенные цепь временной задержки и инвертор с базой транзистора, коллектор которого подключен ко второму выходу датчика приближения подвижного состава, и с входом мультивибратора, выход которого соединен со входом усилителя звуковой частоты, квыходу которого подключены звуковой и световой сигнализаторы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 представлена электрическая принципиальная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 приближения подвижного состава, выполнен пьезометрическим, дифференциальный усилитель 2 низких частот, амплитудный детектор 3 с RС-цепью на выходе, образованной конденсатором 4 и резистором 5, цепь временной задержки, образованная резистором 6 и конденсатором 7, инвертор 8, транзистор 9, мультивибратор 10, усилитель 11 звуковой частоты, звуковой сигнализатор 12, выполненный в виде динамика, световой сигнализатор 13.

Устройство наряду с сигнализатором на выходе, содержит пьезодатчик 1, связанный с рельсовой линией и воспринимающий акустические колебания только в интервале частот, излучаемых подвижным составом, дифференциальный усилитель низких частот 2, амплитудный детектор 3 с RC-цепью 4, 5 на выходе, цепь временной задержки 6, 7, инвертор 8, транзистор с заземленным эмиттером 9, а также мультивибратор, вырабатывающий сигнал звуковой частоты 10, усилитель звуковой частоты 11, динамик 12, излучатель световых сигналов 13. Причем, первый выход пьезодатчика 1 соединен со входом дифференциального усилителя 2, выход которого соединен с амплитудным детектором 3 с RC-цепью на его выходе, выход амплитудного детектора подключен через цепь временной задержки 6, 7 и инвертор 8 ко входу транзистора 9, выход которого соединен со вторым выходом пьезодатчика 1, и, одновременно, выход амплитудного детектора соединен с входом мультивибратора 10, к которому последовательно подключен усилитель звуковой частоты 11, к выходу которого наряду с динамиком 12, подключенизлучатель световых сигналов 13.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала с пьезодатчика 1 на резисторе 5 присутствует логический нуль. Это означает, что на входе инвертора 8 также будет присутствовать логический нуль, а на выходе логическая единица, открывающая транзистор 9. Открытый транзистор 9 заземляет один из входов пьезодатчика через переход "коллектор-эмиттер".

При появлении сигнала на пьезодатчике и, следовательно, на входе усилителя 2, на входе детектора 3 появляется усиленное переменное напряжение. Продетектированный сигнал на выходе детектора заряжает конденсатор 4. При достижении напряжения на конденсаторе 4, соответствующего логической единице, мультивибратор 10 начинает вырабатывать импульсы частотой около 1 кГц, которые усиливаются усилителем 11 и излучаются динамиком 13.

Логическая единица с конденсатора 4 и резистора 5 поступает через цепь временной задержки R₆, C₇ на вход инвертора 8 и вызывают появление логического нуля на выходе инвертора 8. При этом запирается переход ("коллектор-эмиттер" транзистора 9 и пьезодатчик 1 отсоединяется от общего провода. Сигнал на входе усилителя 2 пропадает. Конденсатор 4 начинает разряжаться через резистор 5, а емкость 7 через резистор 5 и 6. Разряд протекает до тех пор, пока на входе инвертора 8 не появится логический нуль, что вызовет появление логической единицы на выходе инвертора 8 и открывания транзистора 9, а также то, что мультивибратор прекращает вырабатывать импульсы, прекращаются звуковые сигналы с динамика 12 и световые с лампы 13. Пьезодатчик снова включается на вход усилителя 2. Если к этому моменту сигнал на входе пьезодатчика не прекратился, то процесс повторяется. Если сигнал на входе пьезодатчика прекратился, то схема будет находится в этом устойчивом режиме.

Для подтверждения возможности осуществления устройства представлена электрическая принципиальная схема устройства (см. фиг. 2) и приводится работа этой схемы.

При поступлении сигнала на пьезодатчик (микрофон) М1 он через разделительный конденсатор С1 поступает на дифференциальный усилитель Д₁ и через конденсатор С5 поступает на детектор на диодах УД1, УД2. При поступлении сигнала длительностью более постоянной времени τ, определяемой С6, R9 на входе микросхемы ДД2.1 появляется логическая "1", что приводит к запуску мультивибратора ДД2.1, ДД2.2, вырабатывающего сигнал звуковой частоты, который усиливается ДД2.3, УТ2, УТ3 и поступает на звуковой индикатор с одновременным включением световой сигнализации (Л1).

Вместе с появляением логической "1" на входе ДД2.1 заряжается конденсатор С7, время заряда определяется постоянной времени R10 C7, на выходе инвертора ДД2.4 появляется логический "0", закрывается транзистор УТ1 и отключается М1, что прекращает дальнейшую подачу сигнала на Д1. Таким образом, исключается срабатывание системы от кратковременных помех и других случайных флуктуаций при длительностях сигналов, меньших длительностей, определяемых постоянной времени С6, R9 и С7, R10.

После разряда емкости С6 на входе ДД2.1 появляется логический "0", мультивибратор прекращает работать и подавать звуковой сигнал на звуковой индикатор, одновременно разряжается емкость С7 и на базу транзистора УТ1 поступает напряжение, включающее его и М1 и система готова к новому циклу.

Таким образом, в новом цикле работы устройства опять улавливаетакустические сигналы в рельсах, создаваемые движущимся составом, и передает их на выход в элементы оповещения, т.к. устройство отслеживает движение состава, и, если, например, поезд остановился, то в очередном цикле работы устройства сигнал оповещения на его выходе не появится, тем самым исключается появление ложных сигналов оповещения.

Формула изобретения

Устройство для оповещения о приближении подвижного состава, включающее датчик приближения подвижного состава, звуковой и световой сигнализаторы, отличающееся тем, что оно снабжено дифференциальным усилителем низких частот, амплитудным детектором с RC-цепью на выходе, цепью временной задержки, инвертором, транзистором, эмиттер которого заземлен, мультивибратором, выполненным с возможностью генерирования сигнала звуковой частоты, усилителем звуковой частоты, причем датчик приближения подвижного состава выполнен пьезоэлектрическим, и первый его выход соединен с входом амплитудного детектора с RC-цепью на выходе, выход амплитудного детектора связан через последовательно включенные цепь временной задержки и инвертор с базовой цепью транзистора, коллектор которого подключен к второму выходу датчика приближения подвижного состава, и с входом мультивибратора, выход которого соединен с входом усилителя звуковой частоты, к выходу которого подключены звуковой и световой сигнализаторы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2