Устройство для измерения скорости транспортных средств

Устройство для измерения скорости транспортных средств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1и 732966 (61).Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12,77 (21)2554991/18 24 с присоединением заявки J% (23)ПриоритетОпубликовано 05.05.80. Бюллетень .% 17

Дата опубликования описания 08.05 80 (5!)М. Кл .

G08G102

Гееударстееииый комитет

СССР

Io делам изабретеиий и открытий (53) УДК 623.398 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. О. Лоткин и А. 3, Беседин

Специальное конструкторское бюро промышленной автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к технике измерения параметров транспортных потоков и может быть использовано в аппаратуре исследования дорожного движения, в системах управления дорожным движением, а также в устройствах автоматики и тепемеханики.

Известно устройство для измерения скорости, движения транспортных средств, содержащее датчик, состоящий из главной

10 петли и двух дополнительных петель, рас/ положенных на расстоянии друг от друга в плоскостях, перпендикулярных плоскости главной петпи, концы главной петли соединены с генератором, а концы допопI5 нитепьных петель попарно скручены и под ключены к соответствующим усилиям, выходы которых соединены с формирователями сигналов, выходами подключенными ко входам соответствующих дифференцирующих элементов и инверторов и к одному из вхо-. дов соответствующего элемента И, выходы этих элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого связан с

2 вычислительным устройством, а другой вход подключен к выходу эпемента И, входы которого соединены с одними выхо-дами соответствующих триггеров, другие выходы которых подкпючены к одним входам соответствующих элементов И, другими входами связанных с соответствующими дифференцирующими элементами, а третьими входами — с выходами инверторов, включенных в цепь другого измерительного канала, подключенными, кроме того, к другим дифференцирующим элементам, выходы которых соединены с одними входами триггеров, другими входами подключенных к выходам элементов И, связанных с первыми дифференцирующими элементами, а входы элементов И, связанных с первым элементом ИЛИ, подключены к первым входам триггеров (1)

Данное устройство имеет. существенную погрешность измерения, обусловленную наличием погрешности измерения времени прохождении базового расстояния, появление которой обьясняется .тем, что режимы реле 4 связаны с одним из входов преобразователя 5, а другие выводы чуьствительных элементов 1,2 через соответствующие датчики тока 6,7 подключены 3 другому входу преобразователя 5, выход которого соединен с одним из входов дифференциального усилителя 8, выходом подключенного к соответствующему входу ключа 9 и дифференциального усилителя

10, другой вход которого соединен с общей шиной источника питания, а выход через ключ 11 подключен к интегратору

12, выходом соединенному с другим входом дифференциального усилителя 8. Выход ключа 9 подключен к одному из входов компаратора 13, другим входом подключенного к источнику порогового напряжения, а выходом - ко входам формирователей импульсов 14, 15, выход первого из которых соединен со входом триггера

16 и элемента И 17, а выход второго из них соединен со входом элемента И 18, другие входы элементов И 17, И 18 подключены к другим выходам датчиков тока

6, 7 соответственно, а выходы через элементы ИЛИ 19 соединены с формирователями 20 и 21 импульсов. Выход формирователя 20 импульсов соединен с одним из входов элемента ИЛИ 22, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 231 а выход элемента ИЛИ 22 подключен к управляющему входу ключа 11, выход формирователя 21 через формирователь 24 соединен со входами элементов И 25, 26, другими входами связанных с другими выходами датчиков тока 6, 7 соответственно, а выходами подключенных к соответствующим входам триггера 27, выход которого связан с обмоткой реле 4.

Устройствоработаетслэдуюшимобразом.

В исходном состоянии реле 4 обеспечено и индуктивный чувствительный элемент 1 через контакт 3 и датчик тока 6 подключен к преобразоватебб 5. При этом на выходе последнего имеется некоторое постоянное напряжение 28 (см. фиг. 2ж, пропорциональное величине полного сопротивления чувствительного элемента l.

Генератор тактовых импульсов 23 генерчрует импульсы 29 малой длительности> поступающие через элемент ИЛИ 22 на управляющий вход ключа 11, который при этом открывается. Емкость интегратора 12 заряжается до тех пор, пока выходное напряжение 30 дифференциального усилителя 8 не станет равным нулю. Биклический заряд — разряд емкости ицтег3 732966 работы узлов первой и второй цепи преобразования в общем случае неидентичны.

Кроме .того, наличие двух каналов преобразования уменьшает общую надежность устройства и повышает его стоимость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения скорости транспортных средств, содержащее два чувствительных лемента, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, первые выводы которых соединены через контакт реле с первым входом преобразователя, выход которого подключен к первому входу первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с первым входом вто рого дифференциального усилителя, вторым входом подключенного к общей шине источника, питания, а выходом соединенным с первым входом первого аналогового ключа, выход которого соединен со входом интегратора, а управляющий вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соедиген с выходом генера-2> тора тактовых импульсов, а второй входс выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, компаратор, один вход которого соединен с выходной клеммой источника порогового напряжения, а выход подключен ко входам второго и третьего формирователей, триггеры, вход одного из которых подключее к выходу второго формирователя, а выход другого 35 триггера соединен с обмоткой реле 2

Это устройство не обладает достаточной стабильностью в работе и может быть выведено из необходимого рабочего состояния сигналом от транспортного сред- ства, проследовавшего в противоположном направлении. При этом устройство возвращается в нормальное состояние только после прохода через чувствительные элементы транспортного средства, движуще- 4> гося в контролируемом направлении, причем информация о скорости данного транспортного средства на выходе устройства будет отсутствовать.

Целью изобретения является повышение надежност.и устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для Измерения скорости транспортных средств содержит чувстви» тельные элементы 1,2, расположенные на базовом расстоянии друг от друга, одни выводы которых через контакт 3

5 : 32 >

>>ат>»>а 1 .-„н >:>В> >>>яет с та>>и ли >н (>>>Вать в(>ходпое напряжение 30 дифференциаш,ного усилителя 8 при медленных, но значительных по величине флуктуациях параметров измерительного преобразователя 5 и чувствительных элементов 1 2 например вызванных изменением условий окружающей среды.

При въезде транспортного средства в контролируемую зону чувствительного элемента l происходит изменение, например, увеличение выходного напряжения преобразователя 5, что приводит к увеличению выходного напряжения дифференциального усилия 8, которое в определенный момент !

5 превышает вели чину порогового. напряжения, и компаратор 13 срабатывает. При этом на выходе компаратора 13 формируется импульсный сигнал 31, который своим передним фронтом запускает формирователь 14 импульсов, а задним фронтом — формирователь 15 импульсов. На выходах формирователей 14, 15 формируются импульсные сигналы 32, 33, кото25 рые поступают на соответствующие входы элементов И 17, И 18. Одновременно триггер 16 выходным сигналом формирователя .14 переводится в другое устойчивое состояние (см. фиг. 2, сигнал зо

34). На второй вход элемента И 17 подается выходной сигнал 35 датчика тока

6, соответствующий включению чувствительного элемента 1 и открывающий элемент И 17. На выходе датчика тока 7 присутствует сигнал, закрывающий эле35 мент И 18. Выходной сигнал 37 элемента И 17 проходит через элемент ИЛИ 19 (сигнал 38) и запускает формирователи импульсов 20, 21. Выходной сигнал 39

40 формирователя 20 импульсов длительностью ". через элемент ИЛИ 22 поступает на управляющий вход ключа 11 и открывает последний. При этом выходное напряжение дифференциального усилителя 8

45 отрабатывается до нуля цепью обратной связи, состоящей из дифференциального усилителя 10, аналогового ключа 11, интегратора 12. Одновременно с этим закрывается ключ 9, и все возможные

50 выбросы выходного напряжения 30 дифференциального усилителя 8, обусловленные переходными процессами„возникающими при переключении чувствительных элементов, не приводят к ложным сраба55 тываниям компаратора 13. Компаратор

13 отпускает, одновременно на выходе формирователя 21 импульсов появляется сигнал 40 длительностью 7 2, своим

;с; 6

>>> f1>>>5 M фрон том 3с>п скаюш>> Й фе f i> >if х)нс >тель 24. На выходе последнего форл>ируется сигнал 41 малой длительности, который поступает на соответствующие входы элементов И 25, И 26. На другом входе элемента И 25 присутствует сигнал с выхода датчика тока 6. Элемент И 25, открывается и своим выходным сигналом 42 переводит триггер 27 в другое устойчивое состояние. При этом выходной сигнал триггера 27 поступает на обмотку реле 4, последнее срабатывает (сигнал 43) и контакт 3 переключается, отключая чувствительный элемент 1 и подключая чувствительный элемент 2 ко входу преобразователя 5. При этом на выходе датчика тока 6 формируется сигнал

35, закрывающий элементы И 17, И 25, а на выходе датчика тока 7 формируется сигнал 36, открывающий элементы И 18, И 26.

При выезде транспортного средства в контролируемую зону чувствительного элемента 2 происходит изменение напряжения на выходе преобразователя 5, что приводит к изменению выходного напряжения

30 дифференциального усилителя 8 до величины, меньшей порогового напряжения., При этом компаратор 13 отпускает, и на выходе формирователя 15 импульсов формируется сигнал 33, который поступает на вход элемента И 18, на другом входе которого присутствует выходной сигнал датчика тока 7. На выходе элемента И

18 формируется ил -ульсный сигнал 44, который через элемент ИЛИ 19 поступает на входы формирователей 20, 21 импульсов, последние ф ормируют соответственно импульсные сигналы 39, 40. При этом происходит коммутация чувствительных элементов 1,2, аналогично вышеописанно му и устройство возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости транспортных средств, содержащее два чувствительных элемента, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, первые выводы которых соединены через контакт реле с первым входом преобразователя, выход которого подключен к первому входу первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с первым входом второг о дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к обшей шине источника питании, 7 7329 а выход соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со входом интегратора, а управляюший вход ключа подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход - с выходом пер-, вого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, компаратор, один вход которого соединен с выходной клеммой источника порогового напряжения, а выход подключен ко входам второго и третьего формирователя, триггеры, вход одного из кото. рых подключен к выходу BToporo формирователя, а выход другого триггера соединен с обмоткойреле,от ли чаюшеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены второй ключ, датчики тока, элементы И, четвертый и пятый формирователи, первый вход вт"орого ключа соединен с выходом первого формирователя, второй вход соединен с выходом первого дифференциального усилителя, выход второго аналогового ключа соединен со вторым входом компаратора, входы датчиков тока соединены со вторыми вывода66 8 ми соответствующих чувствительных элементов, первые выходы датчиков тока соединены со вторым входом преобразовате ля, второй выход первого датчика тока подключен к первым входам -первого и второго элементов И, второй выход второго датчика тока соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого и третьего элементов

И подключены к выходам второго и третьего формирователей соответственно, выходы первого и третьего элементов И соединены со входами второго элемента

ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные четвертый и пятый формирователи подключен ко вторым входам второго и четвертого элемента И, выходы которых соединены со входами второго триггера, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3.641.569, кл. 340-38, 08.02.72.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке M 2461456,, 5 08 Я 1/02 от, 11.Q3.77 (прототип).

Составитель Г. Антонова

Редактор Н. Вирко Техред С. Беда Корректор Е. Папп

Заказ 1742/41 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4