Детектор транспорта

 

1 4. .

Н-Й

Союз Советских

Социалнстмческив

Республик.

О П И C"А Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ н>763946

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ы) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 181078 (21) 2675158/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.80 (51)М, Кл.з

G 08 G 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 656. .056(088.8) (72) Автор изобретения

В.О.Лоткин

Специальное конструкторское бюро промышленной автоматики (71) Заявитель (54) ДЕТЕКТОР ТРАНСПОРТА

Изобретение относится к устройствам для регистрации прохождения транспортных средств через контролируемое сечение дороги и может 5 быть использовано в автоматизированных системах управления дорожным движением, а также в различных устройства электронной автоматики и контрольно-измерительной техники.

Известен детектор транспорта, содержащий генератор высокой частоты, соединеннный резонансным усилителем, к выходу которого подключен контур с индуктивной рамкой, расположенной под проезжей частью . дороги, и конденсатор, фазовый преобразователь, один вход которого соединен с генератором высокой частоты, другой вход с чувствительным настроенным контуром резонансного усилителя, а выход через генератор связан со входами дифференцирующих усилителей„ выход одного усилителя через согласующий блок соединен с другим входом второго дифференцирукщего усилителя, выход которого подключен ко входу порогового элемента, имеющего значительный гисте-. резис относительно "нулевого уровня", выход которого подключен к выходному блоку f1).

Ближайшим по технической сущности к предложенному является устройство для измерения скорости транспортных средств, содержащее чувствительные элементы, подключенные к преобразователю, выход которого соединен с одним из входов дифферен- . циального усилителя, выходом связанного с одним из входов компаратора и с одним из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с входом порогового напряжения детектора, а выход через ключ и интегратор подключен к другому входу первого дифференциального усилителя, другой вход компаратора подключен к выходной клемме источника порогового напряжения, а выход соединен со входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены к счетным входам триггеров, инверсные выходы которых через третий и четвертый формирователи соединены со входами элемента HJIH, выходом связанного с пятым формирователем импульсов, выход последнего соеди76394б нен с одним из входов второго элемента ИЛИ, а через шестой формирователь — со счетным входом третье.го триггера, второй. вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом генератора управляющих импульсов, а выход подключен к другому входу аналогового ключа 2».

Недостатком указанных устройств является необходимость их периодической ручной настройки на оптимальный режим работы, что снижает надеж ность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в детектор траспорта введены усилитель-компаратор, блок памяти и делитель напряжения, выход делителя напряжения соединен с первым входом усилителя-компаратора, второй вход которого соединен с вы-. ходом преобразователя, а выход подключен ко входу второго выпрямителя, выход формирователя подключен к управляющему входу блока памяти, другой вход которого подключен к выходу первого выпрямителя, а выход соединен со входом делителя напряжения.

Структурная схема детектора транспорта представлена на фиг. 1; временные диаграммы, поясняющие работу детектора, приведены на фиг. 2.

Детектор транспорта содержит преобразователь 1 импеданса индуктивного чувствительного элемента 2 в переменное напряжение, выполненный на генераторе 3 и RC -цепи. Емкость С и индуктивность чувствительного элемента 2 образуют параллельный колебательный контур, выход которого под-. ключен к выпрямителю 4 и к неинвер.тирующему входу компаратора 5. Выход выпрямителя 4 соединен со входом блока памяти б, выход которого подключен ко входу делителя напряжения

7 ° Последний выполнен; например, на базе парафазного усилителя 8 и управ- ляемого делителя напряжения на полевых транзисторах. Выход делителя напряжения 7 соединен с инвертирующим входом компаратора 5, выход.которого соединен со входом выпрямителя 9, выходом соединенного с одним из входов дифференциального усилителя 10. Выход. последнего соединен с первыми входами дифференциального усилителя, 11 и компаратора 12, при этом второй вход дифференциального усилителя 11 подключен к общей шине источника питания, а второй вход компаратора 12 соединен с источником порогового напряжения 0 . Выход усилителя 11 через ключ 13 и инте" гратор 14 соединен со входом диф» ференциального усилителя 10. Выход компаратора 12 соединен с одним входом элемента И 15. Генератор 16 тактовых импульсов выходом связан непосредственно с управляющим входом ключа 13 и через делйтель частоты

17 с другим входом элемента И 15, выход которого через формирователь импульсов 18 подключен к управляющему входу блока памяти б. Вход порогового напряжения детектора транспорта соединен со вторым входом компаратора 12.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 3 гармонических колебаний генерирует сигнал с частотой

Резонансный контур имеет резо-!

5 нансную частоту

4 (cg

2т"ГЛ, Такое значение Резонансной частоты контура определяется большей

20 величиной емкости С, включающей в себя емкость конденсатора С в контуре и распределенную емкость линии связи. Амплитуда переменного напряжения U 19 на выходе резонансного

25 контура весьма мала и изменяется незначительно при,изменении длины линии связи или изменении размеров индуктивного чувствительного элемента 2.

Переменное напряжение U (фиг.2) выпрямляется выпрямителем 4, постоянное выходное напряжение U„- кото-: рого периодически записывается в блок памяти б. Выходное напряжение U блока памяти б делится на коэффициент деления К делителя напряжения 7 и поступает на второй вход компаратора

5 как постоянное напряжение U . При этом выполняется условие в

40 0 -М"-1А

Q2 где 0 — амплитуда переменного на1 пряжения на неинвертирующем.входе компаратора;

45 U постоянное напряжение на инвертирующем входе компаратора 5.

Амплитуда выходного напряжения U<> компаратора 5 равна где кз - коэффициент. усиления компаратора 5.

Выходное напряжение 0 компаратора .5 выпрямляется выпрямителем 9 и усиливается усилителем 10, на выходе которого в исходном:состоянии. поддерживается нулевой уровень выходного напряжения 0 4за счет цепи

Щ отрицательной обратной связи с импульсной подстройкой, образованной усилителем 11, ключом 13 и интегратором 14.

Въезд траспортного средства в контролируемую зону индуктивного

763946

15

25 чувствительного элемента 2 вызывает изменение его индуктивности, изменение резонансной частоты колебательного контура и, следовательно, изменение амплитуды напряжения

U<9„ zoo„ в свою очередь, приводит к изменению выходного напряжения Ugq компаратора 5 на величину: 02 =

2Ъ 1ч11 ) где g U приращение амплитуды выходного напряжения резонансного контура.

Это приращение напряжения усиливаемся усилителем 10 и поступает на вход компаратора 12. Последний срабатывает и своим выходным сигналом закрывает элемент И 15.

Генератор 16 тактовых импульсов генерирует импульсы U>< с периодом

Т=1 — 2 с длительностью =0,1 мс.

Эти импульсы поступают на управляющую цепь ключа 13 и на вход делителя частоты 17, На выходе последнего формируются прямоугольные импульсы 0 с периодом Т60 с.

При отсутствии транспортного средства эти импульсы U через открытый элемент И 15 поступают на вход формирователя импульсов 18, на выходе которого формируются импульсы U < длительностью t „=2030 мкс, поступающие на управляющую цепь блока памяти б и разрешающие значения постоянного выходного напряжения выпрямителя 4.

При въезде транспортного средства элемент И 15 закрывается и записв в блок памяти 6 прекращается.

Температурный и временной дрейф параметров чувствительного элемента 2, линии связи и генератора 3 приводят к изменению резонансной частоты колебательного контура и, как следствие, к изменению, например увеличению, напряжения на его выходе. Соответственно увеличивается приращение a+<>,вызванное въездом транспортного средства в контролируемую зону. Одновременно увеличивается выходное постоянное напряжение 0 выпрямителя 4. Поступая на.вход парафазного усилителя 8, оно увеличивает сопротивление канала полевого транзистора. При этом выходное напряжение делителя напряжения 7 увеличивается. Таким образом, отношение: åщ

=ЬсОЬ94

22 является постоянной величиной.

Кроме того, изменяется коэффициент усиления компаратора 5

%ос, 3 где Rg . — сопротивление канала транзистора. Следовательно, приращение

65 выходного напряжения Ugg компаратора 5 остается величиной постоянной: где AU — изменение приращения, обусловленное дрейфом;

ak — изменение коэффициента усиления, обусловленное изменением сопротивления канала транзистора.

Таким образом, введение в детектор транспорта компаратора 5 и делителя напряжения 7 позволяет осуществить автоматическую настройку детектора при включении индуктивного чувствительного элемента с линиями связи различной длины и обеспечить квазипостоянную чувствительность преобразователя в широком температурном диапазоне. Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства определяется его техническими преимуществами . формула изобретения

Детектор транспорта, содержащий чувствительный элемент, соединенный с преобразователем, выход которого подключен ко входу первого выпрямителя, первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен со входом второго дифференци-. ального усилителя и первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен со входом порогового напряжения детектора транспорта, выход второго дифференциального усилителя через последовательно соединенные ключ и интегратор подключен к первому входу первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго выпрямителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с. управляющим входом ключа и через делитель частоты подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход соединен со входом формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью;.йовышения надежности устройства, в него введены второй компаратор, блок памяти и делитель напряжения, выход делителя напряжения соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя, а выход подключен ко входу второго выпрямителя, выход формирователя подключен к управляющему входу блока памяти, другой вход которого подключен к выходу первого выпрямителя, а выход соединен со входом делителя напряжения.

763946

Составитель Г.Антонова

Техред А. Войкас.

Редактор Т.Орловская

Корректор N.щарощи

Заказ 6288 44 Тираж б 2

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, va. Проектная, Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 462203, М. кл. G 08 G 1/01, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2461456/18-24, кл. G 08 G 1/08, 11.03.77 (прототип) .