[go: up one dir, main page]

SU1756193A1 - Inductive sensor for automatic locomotive signalling - Google Patents

Inductive sensor for automatic locomotive signalling Download PDF

Info

Publication number
SU1756193A1
SU1756193A1 SU894722914A SU4722914A SU1756193A1 SU 1756193 A1 SU1756193 A1 SU 1756193A1 SU 894722914 A SU894722914 A SU 894722914A SU 4722914 A SU4722914 A SU 4722914A SU 1756193 A1 SU1756193 A1 SU 1756193A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
coils
windings
interference
coil
Prior art date
Application number
SU894722914A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Жох
Александр Александрович Удовиков
Виктор Федорович Кустов
Олег Владимирович Нейчев
Наталья Владимировна Романова
Original Assignee
Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М.Кирова filed Critical Харьковский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.С.М.Кирова
Priority to SU894722914A priority Critical patent/SU1756193A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756193A1 publication Critical patent/SU1756193A1/en

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Использование: на транспортных средствах в автоматической локомотивной сигнализации , а также в приборах дл  обнаружени  шпал и изолирующих стыков с пони- женным сопротивлением изол ции. Сущность изобретени : кажда  из двух катушек 1(2) датчика, расположенных симметрично относительно оси рельса 11. содержит на ферромагнитных сердечниках 7(8) две обмотки 3,4(5,6), намотанные в противоположные стороны и соединенные последовательно одноименными концами, Катушки датчика соединены между собой согласно и параллельно. Благодар  симметричности каждой катушки относительно электрического пол  источника помех напр жение помехи на выходе датчика отсутствует . 2 ил.Use: on vehicles in automatic locomotive signaling, as well as in instruments for detecting sleepers and insulating joints with reduced insulation resistance. SUMMARY OF THE INVENTION: Each of two sensor coils 1 (2) located symmetrically with respect to the axis of rail 11. On ferromagnetic cores 7 (8) there are two windings 3,4 (5,6), wound in opposite directions and connected in series with the same ends, Coils The sensors are interconnected according to and in parallel. Due to the symmetry of each coil relative to the electric field of the interferer, the interference voltage at the output of the sensor is absent. 2 Il.

Description

SS

I IsI is

Пи IIPI II

слcl

сwith

г ...g ...

i лб ксьо/г 6н i lb xyo / g 6n

-т4иЙ Ш-t4iY sh

---/--/--. 4--- / - / -. four

pqpq

н n

ШSh

..

XI елXi ate

ONON

юYu

СА)SA)

Изобретение относитс  к области сигнализации на транспортных средствах и может быть использовано преимущественно в автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) в качестве датчика дл  индуктивной св зи с рельсами, а также в приборах дл  обнаружени  шпал и изолирующих стыков и пониженным сопротивлением изол ции ,The invention relates to the field of signaling on vehicles and can be used primarily in automatic locomotive signaling (ALS) as a sensor for inductive communication with rails, as well as in devices for detecting sleepers and insulating joints and reduced insulation resistance,

Известен индуктивный датчик АЛС, содержащий чувствительный элемент в виде катушки индуктивности с железным сердечником , ориентированным в горизонтальной плоскости, и элемент его креплени  к раме локомотива над ходовым рельсом.Known inductive sensor ALS, containing the sensitive element in the form of an inductor with an iron core, oriented in a horizontal plane, and the element of its attachment to the frame of the locomotive above the rail.

Недостатком известного индуктивного датчика  вл етс  значительное изменение индуцированной в катушке ЭДС при смешении датчика относительно оси рельса, а также при по влении под катушкой металлических предметов (рельсовой подкладки противоугона, арматуры железобетонной шпалы). Вследствие этого на входе локомотивного приемника по вл ютс  помехи, которые могут привести к нарушению действи  системы.A disadvantage of the known inductive sensor is a significant change in the EMF induced in the coil when the sensor is mixed with respect to the rail axis, as well as when metal objects appear under the coil (rail anti-theft liner, reinforced concrete sleepers). As a result, disturbances appear at the input of the locomotive receiver, which can lead to disruption of the system.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  индуктивный датчик АЛС, чувствительный элемент которого содержит две индуктивные катушки с железными сердечниками, установленные симметрично относительно оси рельса и соединенные последовательно .The closest in technical essence to the proposed device is an inductive sensor ALS, the sensitive element of which contains two inductive coils with iron cores, installed symmetrically with respect to the axis of the rail and connected in series.

Недостатком известного датчика  вл етс  слаба  защищенность от синфазных помех по причине несимметричности каждой катушки относительно электрического пол  источника помехи.A disadvantage of the known sensor is weak immunity from common mode interference due to the asymmetry of each coil relative to the electric field of the interfering source.

Несимметричность про вл етс  в том, что верхние слои намотки катушки наход тс  под более высоким потенциалом электрического пол  помехи относительно земли (корпуса), чем внутренние, которые прикрыты , экранированы внешними. В результате этого между выводами катушки возникает разность потенциалов помехи, котора  воздействует на приемник сигналов.The asymmetry is manifested in the fact that the upper layers of the coil winding are at a higher potential of the electrical field interference with the ground (the body) than the inner ones, which are covered, are shielded by the outer ones. As a result, a potential difference of interference arises between the coil terminals, which affects the signal receiver.

Дл  защиты от помехи приемные катушки АЛС приходитс  помешать в массивный электростатический экран, что увеличивает массу и габариты датчика, повышает его стоимость, усложн ет крепление и герметизацию . Однако такой экран не дает должного эффекта, поскольку из-за конечного значени  комплексного сопротивлени  тела экрана вихревым токам потенциалы помехи в различных точках экрана будут существенно разными и эта разность возрастает с ростом частоты тока помехи. В свою очередь , данный потенциал экрана наводит различные потенциалы на обоих выводах несимметричной катушки. Таким образом, на выходе датчика присутствует как помеха,To protect against interference, the receive coils of the ALS must be interrupted into a massive electrostatic screen, which increases the weight and dimensions of the sensor, increases its cost, and makes mounting and sealing more difficult. However, such a screen does not give the desired effect, because, due to the final value of the complex resistance of the screen body to eddy currents, the interference potentials at different points of the screen will be significantly different and this difference will increase with increasing frequency of the interference current. In turn, this potential of the screen induces different potentials on both terminals of the asymmetric coil. Thus, the output of the sensor is present as a disturbance,

обусловленна  разностью потенциалов между выводами несимметричной катушки, так и помеха, обусловленна  разностью потенциалов различных точек экрана.due to the potential difference between the terminals of an asymmetrical coil, and interference due to the potential difference between different points of the screen.

Размещение каждой катушки известно0 го датчика в отдельном малогабаритном экране также не дает эффекта, поскольку разнесенные экраны так же, как и разнесенные точки общего на обе катушки экрана, наход тс  под различными потенциаламиPlacing each coil of a known sensor in a separate small-sized screen also has no effect, since the spaced screens, like the spaced points in common on both screen coils, are under different potentials.

5 помехи.5 clutter.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности.The aim of the invention is to improve the noise immunity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что на каждом ферромагнитном сердечни0 ке индуктивного датчика размещена дополнительна  обмотка, направление намотки которой противоположно направлению намотки первой обмотки, с которой дополнительна  обмотка соединена последова5 тельно.The goal is achieved by the fact that on each ferromagnetic core of the inductive sensor there is an additional winding, the winding direction of which is opposite to the winding direction of the first winding, with which the additional winding is connected in series.

На фиг. 1 представлен индуктивный датчик дл  одного рельса; на фиг. 2 - схема подключени  индуктивного датчика к входному устройству АЛС.FIG. 1 shows an inductive sensor for a single rail; in fig. 2 is a diagram of connecting an inductive sensor to an ALS input device.

0 Индуктивный датчик дл  одного рельса содержит две катушки индуктивности 1 и 2 с обмотками 3-6 и сердечниками 7 и 8. Катушки помещены в немагнитные защитные корпусы 9 и 10, выполн ющие функцию0 An inductive sensor for a single rail contains two inductors 1 and 2 with windings 3-6 and cores 7 and 8. The coils are placed in non-magnetic protective housings 9 and 10 that perform the function

5 электростатических экранов, и установлены симметрично относительно оси рельса 11. Две обмотки одной катушки намотаны в противоположные стороны и соединены последовательно одноименными выводами,5 electrostatic screens, and installed symmetrically with respect to the axis of the rail 11. Two windings of the same coil are wound in opposite directions and connected in series with the same-named terminals,

0 на фиг, 1 к (конец) - к, а два других вывода н (начало) - н образуют выход катушки. Выходы обеих катушек подключены к приемнику 12 сигналов двухпроводными экранированными лини ми 13 и Н.0 in fig, 1 to (end) - to, and the other two outputs n (start) - n form the coil output. The outputs of both coils are connected to the receiver 12 signals by two-wire shielded lines 13 and N.

5 Такие же линии 15 и 16 служат дл  подключени  к приемнику датчика второго рельса. Индуктивный датчик работает следующим образом.5 The same lines 15 and 16 are used to connect a second rail sensor to the receiver. Inductive sensor works as follows.

Токами, протекающими в рельсе, в об0 мотках 3-6 навод тс  ЭДС. Поскольку намо- танные в противоположные стороны обмотки соединены одноименными выводами , наведенные в них полезным током ЭДС складываютс . По лини м 13 и 14 ЭДС сиг5 нала поступают на вход приемника 12. Из рассмотрени  фиг. 1, следует, что в каждой паре одномерных витков с одинаковыми номерами, счита  от начала намотки обеих обмоток катушки, оба витка относительно удаленной точки пространства  вл ютс The currents flowing in the rail in the windings 3-6 induce an emf. Since the windings connected to opposite sides are connected by the like terminals, the emf induced in them by the useful current. The lines 13 and 14 of the EMF signal are fed to the input of the receiver 12. From the consideration of FIG. 1, it follows that in each pair of one-dimensional turns with the same numbers, counting from the start of winding both windings of the coil, both turns relative to the remote point of space are

равноправными. Например, оба первых витка обмоток одинаково прикрыты остальными витками своей обмотки. Таким образом, обе обмотки на общем сердечнике представл ют собой симметричную систему относительно удаленной точки пространства . Следовательно, потенциал, наведенный на выводах н - н электрическим полем удаленного источника помехи, одинаков, благодар  чему синфазна  помеха не пере- ходит в симметричную и между выводами н - н катушки 1(2) напр жение помехи отсутствует.equal. For example, both of the first turns of the windings are equally covered by the other turns of their windings. Thus, both windings on a common core are a symmetric system with respect to a remote point in space. Consequently, the potential induced at the terminals of the n - n electric field of the distant source of interference is the same, due to which the common-mode interference does not become symmetrical and there is no interference voltage between the terminals of the n - coil 1 (2).

Дл  соблюдени  услови  относительной удаленности обмоток катушки от ис- точника помехи катушка должна быть малогабаритной.In order to maintain the relative distance of the coil windings from the source of interference, the coil should be compact.

Симметричность системы из двух обмоток существует также относительно стенок защитного корпуса, поэтому имеющийс  на корпусе потенциал помехи индуцирует одинаковый потенциал на обоих выводах н - н. Благодар  этому стенки корпуса можно максимально приблизить к обмоткам и выполнить катушку с экраном малых разме- ров.The symmetry of the system of two windings also exists with respect to the walls of the protective housing; therefore, the potential of interference on the case induces the same potential at both terminals n - n. Due to this, the housing walls can be as close as possible to the windings and make a coil with a screen of small dimensions.

Рассто ние между катушками датчика соизмеримо с рассто нием до источника помехи , поэтому на экранах и выводах обеих катушек могут разные потенциалы помехи при одинаковом потенциале на выводах одной катушки. В этом случае при параллельном соединении обеих катушек датчика потенциал помехи на обоих выводах датчика одинаков и симметрична  помеха отсут- ствует. Поэтому при использовании датчика дл  измерительных и контрольных целей обе катушки датчика соедин ютс  параллельно .The distance between the coils of the sensor is comparable with the distance to the source of interference, therefore, different potential of interference on the screens and terminals of both coils can be at the same potential on the terminals of one coil. In this case, if both coils of the sensor are connected in parallel, the potential for interference on both outputs of the sensor is the same and there is no symmetrical interference. Therefore, when using a sensor for measurement and control purposes, both sensor coils are connected in parallel.

Однако при использовании датчика в АЛ С по условию контрол  его исправности катушки следует соедин ть последовательно . Дл  исключени  возможности по влени  помехи в этом случае катушки датчика можно подключать к приемнику через гальванический разделитель (ГР) - трансформатор, оптрон и т.д., - который создает большое затухание дл  синфазной помехи , Дл  выполнени  услови  контрол  исправности обмоток датчика выходы ГР соедин ютс  последовательно.However, when using the sensor in the ALC, by the condition of monitoring its operability, the coils should be connected in series. To eliminate the possibility of interference in this case, the sensor coils can be connected to the receiver via a galvanic separator (GR) - transformer, optocoupler, etc. - which creates a large attenuation for common mode interference. To fulfill the condition of monitoring the sensor windings, the outputs of the GR connection are consistent.

Например, при использовании в качестве ГР блока 17 трансформаторов (фиг. 2) их вторичные обмотки соединены последовательно и подключены к входу приемника 12. При обрыве одной из обмоток датчика ее дол  в суммарной ЭДС на выходе блока 17 исчезает, Уровень сигнала на входе приемника 12 уменьшаетс  и приемник АТС переходит в заграждающее состо ние.For example, when transformers (17 in Fig. 2) are used as GRs, their secondary windings are connected in series and connected to the receiver input 12. When one of the sensor winds breaks, its share in the total emf at the output of the block 17 disappears, the signal level at the receiver input 12 decreases and the receiver PBX goes into a barrage state.

Дл  исключени  наводок помехи на трансформаторы Блок 17 заключен в сплошной экран.To eliminate interference to transformers, Block 17 is enclosed in a continuous screen.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Индуктивный датчик дл  автоматической локомотивной сигнализации, содержащий две катушки, обмотки которых размещены на ферромагнитных сердечниках , установленных над рельсом симметрично относительно егсгпродольной оси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности, на каждом ферромагнитном сердечнике размещена дополнительна  обмотка, направление намотки которой противоположно направлению намотки первой обмотки, с которой дополнительна  обмотка соединена последовательно .An inductive sensor for automatic locomotive signaling comprising two coils, the windings of which are placed on ferromagnetic cores mounted above the rail symmetrically about its longitudinal axis, characterized in that, in order to increase the noise immunity, an additional winding is placed on each ferromagnetic core, the winding direction of which is opposite to the winding direction the first winding, with which the additional winding is connected in series. rvrv UU 1one 4 «//four "// &/2 & / 2 ГОGO ПЛSubmarine /1/one
SU894722914A 1989-07-24 1989-07-24 Inductive sensor for automatic locomotive signalling SU1756193A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894722914A SU1756193A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Inductive sensor for automatic locomotive signalling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894722914A SU1756193A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Inductive sensor for automatic locomotive signalling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756193A1 true SU1756193A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21462803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894722914A SU1756193A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Inductive sensor for automatic locomotive signalling

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756193A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 338429, кл. В 60 Q 9/00, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5124642A (en) Power line post insulator with dual inductor current sensor
US5548279A (en) Method and apparatus for detecting a power line
AU701621B2 (en) A device for sensing of electric discharges in a test object
KR890004170A (en) Insulation Detection Method and Device
EP0288998A3 (en) Self-powered electrical measuring system isolated from electrical perturbances
CA1226919A (en) Receiving circuit for a data transmission system
CA3087482C (en) Current converter
SU1756193A1 (en) Inductive sensor for automatic locomotive signalling
GB1435370A (en) Perimeter intrusion detection system
KR910001385B1 (en) Signal discriminator and signal discrimination method
CN115362374A (en) Ultra-high bandwidth current sensor
US5210523A (en) Noise suppression system and method
AU661656B2 (en) Cable coupling transformer
RU2001801C1 (en) Point resonant path-control transducer
SU1291474A2 (en) Device for detecting object moving on rails
SU879523A1 (en) Device for measuring normal phase in super-conductive solenoid
SU976408A1 (en) Induction magnetic receiver
RU2155351C1 (en) Induction magnetic receiver with noise suppression
SU998155A1 (en) Power receiver for electric locomotive with contcact-free receiving of power
SU772509A3 (en) Telephone line state control device
SU338429A1 (en) INDUCTIVE AUTOMATIC LOCOMOTIVE ALARM SENSOR
SU133917A1 (en) Contactless frequency relay
RU1047289C (en) Device for measuring normal phase in superconducting solenoid
SU1720037A1 (en) Acceleration electrodynamic geophone converter unit
SU1096596A1 (en) Geoelectric prospecting device