DE1524618A1 - Device for detecting the presence or passage of metallic objects, and in particular vehicles, at a given location - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORi DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANlTZDR. MÜLLER-BORi DILPL.-lNG. GRALFS DR. MANlTZ PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

6..Oktober 1966 Fi/Sv - C 748October 6, 1966 Fi / Sv - C 748

GOMPAGNIE GEHERALE D¹EIiEOTEOIiIQUE INDUSTRIELLEGOMPAGNIE GEHERALE D ¹ EIiEOTEOIiIQUE INDUSTRIAL

LEPAUTE
63 Boulevard Bessie"res, Paris 17, Frankreich,LEPAUTE
63 Boulevard Bessie "res, Paris 17, France,

Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit oder des Durchganges metallischer Objekte, und insbesondere von Fahrzeugen an einem gegebenen OrtDevice for determining the presence or the Passage of metallic objects, and in particular vehicles, in a given location

Die Erfindung betrifft die Feststellung der Anwesenheit oder des Durchganges metallischer Objekte an einem gegebenen Ort.The invention relates to the detection of the presence or passage of metallic objects on a given one Location.

Die Form oder die Abmessung des Objektes sowie die Art des Metalls, aus dem das Objekt besteht, können dabei beliebig sein.The shape or the dimensions of the object as well as the type of metal from which the object is made can be used be arbitrary.

Eine besondere, aber nicht ausschließliche Anwendung der Erfindung erfolgt bei der Feststellung von auf einer Straße vorbeifahrenden Fahrzeugen und bei der nachfolgenden Zählung. A particular, but not exclusive, application of the invention is in the detection of on a road passing vehicles and in the subsequent count.

009833/0088 -009833/0088 -

* BRAUNSCHWIia. «Μ ·Ο(Μ«Ι«ΡΑΡΙΚ · V (O*S«> UM». · MÖNCHE* Xt. «OMMT-KOON··™. 1 V IO*I1> MItIO* BRAUNSCHWIia. «Μ · Ο (Μ« Ι «ΡΑΡΙΚ · V (O * S«> AROUND". · MONKS * Xt. «OMMT-KOON ·· ™. 1 V IO * I1> WITH

., %■ -f., % ■ -f

Das der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zugrundeliegende Prinzip ist bekannt. Dieses Prinzip besteht darin, daß ein als Schleife ausgebildeter Leiter, der von einem hochfrequenten Wechselstrom durchflossen wird, eine Induktanz besitzt, die sich ändert, wenn ein metallischer Körper in das von dieser Schleife erzeugte magnetische Feld eingeführt wird, und zwar aufgrund der in der Iietallmasse induzierten Foucault'sehen Ströme.That on which the measuring device according to the invention is based The principle is known. This principle consists in the fact that a conductor designed as a loop, driven by a high-frequency AC current flows through it, has an inductance that changes when a metallic body enters the magnetic field generated by this loop is introduced due to the Foucault's vision induced in the metal mass Currents.

Es sind elektronische Vorrichtungen zur Feststellung der Anwesenheit oder des Durchg: >s eines metallischen Objekts an einem gegebenen Ort bekannt, ale e;':ie mit hochfrequenter Wechselspannung gespeiste Brücke bfe-ii^en, wobei zwei Brückenzweige aus Widerstand;!.: bestehen und die zwei anderen Zweige jeweils eine Induktanz aufweisen. Die eine dieser Induktanzen, die "Messchleife" genannt wird, ist an dem Punkt angeordnet, an dem.die Anwesenheit oder der Durchgang eines metallischen Objektes festgestellt werden soll. Die andere Induktanz wird "Bezugsspule" genannt.They are electronic devices for the detection of presence or the pass:> s of a metallic object known at a given location, ale e; ': ie with high-frequency alternating voltage fed bridge bfe-ii ^ en, with two bridge branches of resistance;!.: consist and the other two branches respectively have an inductance. One of these inductances, called the "measuring loop", is located at the point at dem.the presence or the passage of a metallic Object is to be determined. The other inductance is called the "reference coil".

Ist in dem Feld der Heßschleife kein metallisches Objekt vorhanden, so befindet sich die Brücke im Gleichgewicht. Dieses Gleichgewicht wird mit Hilfe von zwei variablen Elementen erreicht, wobei das eine zum Abgleich der rückwirkenden Elemente der Brücke und das andere zum Abgleich der aktivenIf there is no metallic object in the field of the Heßschleife, so the bridge is in equilibrium. This balance is achieved with the help of two variable elements, one for balancing the retroactive elements of the bridge and the other for balancing the active ones

BAD OhiviiNALBAD OhiviiNAL

009833/0099009833/0099

Elemente dient.Elements serves.

Wenn ein metallisches Objekt die von der Meßschleife erzeugten Kraftlinien des magnetischen Feldes schneidet, so werden in der Masse dieses Objektes Ströme induziert. Die Induktanz . der Schleife wird dadurch verändert, die Brücke gelang in den Zustand des Ungleichgewichts und an den Enden derjenigen der Brückendiagonalen, die keine Speisequelle aufweisen, tritt eine elektrische Spannung auf..If a metallic object intersects the lines of force of the magnetic field generated by the measuring loop, so will induces currents in the mass of this object. The inductance. the loop is changed as a result, the bridge went into the State of imbalance and occurs at the ends of those of the bridge diagonals that have no source of supply an electrical voltage on ..

Biese Spannung wird verstärkt und gleichgerichtet und kann dazu dienen, eine Auslöseeinrichtung zu steuern.This tension is amplified and rectified and can serve to control a release device.

Wenn das Vorhandensein eines Gegenstandes festgestellt werden soll, so bleibt die ÄBlöseeinrichtung erregt, solange sich der Gegenstand auf der Schleife befindet. Die Vorrichtung stellt dann eine Ausführungsform dar, die "Version zur Feststellung der Anwesenheit" oder kurz "Anwesenheitsversion¹¹ genannt wird.If the presence of an object is to be determined, the release device remains energized as long as the object is on the loop. The device then represents an embodiment which is referred to as the "presence detection version" or "presence version ¹¹ " for short.

Wenn der Durchgang eines metallischen. Objektes festgestellt werden soll, so ist die Aelösevorrichtung nur erregt, solange das Objekt das Feld der Schleife durchdringt. Die Vorrichtung stellt in diesem Falle eine Ausführungsform dar, die "Version zur Feststellung des Durchgangs" oder kurz "Durchgangsversion" genannt wird. In dieser Version wird das Ungleichgewichrs-When the passage of a metallic. Object detected is to be, the release device is only excited while the object penetrates the field of the loop. The device in this case represents an embodiment, the "version to determine the passage "or" passage version "for short. In this version, the imbalance

0098 33/00990098 33/0099

si'gnal der Brücke verstärkt, gleichgerichtet und dann differenziert. Auf diese Weise wird die Auslösevorrichtung nur durch eine Änderung des Ungleichgewichtesignale der Brücke und damit nur durch den Durchgang eines Objekts ■ausgelöst.si'gnal the bridge amplified, rectified and then differentiated. In this way, the trip device is only activated by a change in the imbalance signals the bridge and thus only triggered by the passage of an object.

Die Meßschleife, die aus einem zu einer Windung oder mehreren Windungen geformten Kabel besteht, kann im Boden, in der Fahrbahn einer Straße, in einer Wand, einer Mauer, im Wasser, in allen dielektrischen oder halbleitenden Medien eingebettet oder in freier Luft angebracht sein. Das metallische Objekt kann über die Schleifenebene oder durch die Schleife, geführt werden.The measuring loop, which consists of a cable formed into one or more turns, can be embedded in the ground, in the lane of a street, in a wall, in a wall, in water, in all dielectric or semiconducting media, or in the open air. The metallic object can be guided over the loop plane or through the loop.

Im allgemeinen befindet sich der die regelbaren Elemente der Brücke enthaltende Teil in einem gewissen Abstand von der Keßschleife. Aus diesem Grunde ist eine Kabelverbindung zwischen der Brücke und der Schleife erforderlich.In general, the part containing the controllable elements of the bridge is at a certain distance from the bridge Keßschleife. For this reason, a cable connection is required between the bridge and the loop.

Neben den Induktanzänderungen der Heßschleife, die durch das Eindringen eines Fahrzeugs oder eines beliebigen anderen metallischen Körpers in das von der Schleife erzeugte elektromagnetische Feld entstehen, können Veränderungen auftreten, die einer Induktanzänderung äquivalent sind. Diese Veränderungen entstehen durch die Änderung der Kapazität zwischenIn addition to the changes in inductance of the Heßschleife caused by the Penetration of a vehicle or any other metallic body into the electromagnetic generated by the loop Field, changes can occur which are equivalent to a change in inductance. These changes arise from the change in capacitance between

009833/0099009833/0099

15246T815246T8

den die Windungen der Schleife bildenden Leitern und dem Medium, in dem sich diese Schleife befindet, sowie durch die iinderung der Kapazität zwischen den Leitern des die Schleife mit der Brücke verbindenden Kabels und dem gleichen Medium. Diese Kapazitätsänderung entsteht durch die Veränderung der Dielektrizitätskonstanten und der elektrischen Leitfähigkeit des Mediums. Unter normalen Betriebsbedingungen rührt dies vom Eindringen von Feuchtigkeit in das Medium und von den Temperaturänderungen dieses Mediums her.the conductors forming the turns of the loop and the medium in which this loop is located, as well as through the reduction of the capacitance between the conductors of the cable connecting the loop to the bridge and the like Medium. This change in capacitance results from the change in the dielectric constant and the electrical conductivity of the medium. Under normal operating conditions, this is due to the ingress of moisture into the medium and from the temperature changes of this medium.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche die Beseitigung dieses Nachteils gestattet.The aim of the invention is to provide a device which allows this disadvantage to be eliminated.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektronische Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit oder des Durchgangs eines metallischen Objekts an einem gegebenen Ort, welche eine mit Wechselspannung gespeiste Brücke aufweist, von der zwei Zweige aus Widerständen bestehen, ein dritter Zwe% insbesondere eine Bezugsspule genannte Induktionsspule aufweist und ein vierter Zweig eine Meßschleife genannte elektromagnetische Schleife enthält, die in der Nähe des Durchgangs der festzustellenden Objekte angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kompensationsdrähte genannte isolierte Leiter in den Meßschleifenaufbau eingeführt und mit dem die Bezugsspule enthaltenden Brückenzweig verbunden sind, wobei die Form und die Abmessungen dieser isoliertenThe invention relates to an electronic device for determining the presence or passage of a metallic object at a given location, which has an AC powered bridge, of the two Branches consist of resistors, a third Zwe% in particular has an induction coil called a reference coil and a fourth branch called an electromagnetic loop Contains loop attached near the passage of the objects to be detected, characterized in that that one or more insulated conductors called compensation wires are inserted into the measuring loop structure and are connected to the bridge arm containing the reference coil, the shape and dimensions of these isolated

009833/0099009833/0099

Leiter in der Weise festgelegt ist, daß sie die gleichen Kapazitätsänderungen "bezüglich des Umgebungsmediums wie die Meßspule aufweisen. Die Kapazitätsänderungen in den zwei Zweigen sind äquivalent, wodurch das Gleichgewicht der Brücke unempfindlich gegenüber den Änderungen der Charakteristiken des Mediums wird.Head is set in such a way that it has the same capacitance changes "with respect to the surrounding medium as have the measuring coil. The changes in capacitance in the two branches are equivalent, creating the equilibrium the bridge becomes insensitive to changes in the characteristics of the medium.

Das erfindungsgemäße Verbindungskebel ist ein abgeschirmtes Kabel mit zwei Leitern oder ein Kabel mit drei Leitern. Einer der Leiter gewährleistet die Verbindung zwischen der Meßschleife und dem ent s^r" ν sehenden Zweig der Brücke, und die Hückverbindung erfolgt Je nacto. Fall durch die Abschirmung oder den dritten Leiter, De^--- andere Leiter ist mit dem die Bezugsspul·;; enthaltenden Zweig der Brücke und mit den Kompensationsdrähten verbunden. Er führt in den die BezugsspJLe enthaltenden Zweig eine Kapazität ein, die gleich der Kapazität der Verbindung Schleife-Brücke ist. Der Aufbau dieses Kabels und seine Anordnung in dem elektrischen Kreis ermöglicht einerseits die Beseitigung der von den alleinigen Änderungen der elektrischen Charakteristiken des Mediums herrührenden Induktanzänderung und hat andererseits zurThe connecting lever according to the invention is a shielded cable with two conductors or a cable with three conductors. . One of the conductors providing the connection between the sensing loop and the ent s ^r "ν sighted branch of the bridge, and the Hückverbindung carried Depending nacto case, by the shield or the third conductor, De ^- - other conductor is connected to the Bezugsspul ·; ; containing branch of the bridge and connected to the compensation wires. It introduces in the branch containing the reference points a capacitance equal to the capacitance of the loop-bridge connection change in inductance resulting from changes in the electrical characteristics of the medium alone and, on the other hand, has to

i Folge, daß die Vorrichtung bis zu einer gewissen Grenze i consequence that the device is up to a certain limit

unabhängig von der Länge des Verbindungskabels wird.regardless of the length of the connecting cable.

L Ii L ii

009833/0099009833/0099

In bestimmten Anwendungsfällen der erfindungsgeiiäßen Torrichtung besitzt das das Feld der Meßschleife durchquerende metallische Objekt eine derartige Form, daß die von den "Feldlinien erreichte metallische Oberfläche im Verlauf des Durchgangs des Objekts nicht konstant ist. Das Ungleichgewichtssignal der Brücke weist damit während der Dauer des Durchgangs Schwankungen auf, und in der Version "Durchgang¹¹ der Vorrichtung können diese Schwankungen die Auslösevorrichtung mehrere Male anstelle eines einzigen Males betätigen.In certain applications of the gate direction according to the invention, the metallic object crossing the field of the measuring loop has a shape such that the metallic surface reached by the field lines is not constant during the passage of the object. The imbalance signal of the bridge thus fluctuates during the passage on, and in the "passage ¹¹ " version of the device, these fluctuations can actuate the trip device multiple times instead of a single time.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Ausrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Begrenzerkreis, der vor dem die Differenzierung des Ungleichgewichtssignals der Brücke ausführenden Kreis angeordnet ist. Dieser Begrenzerkreis begrenzt den Pegel des gleichgerichteten Ungleichgewichtssignals und bewirkt, daß dieses Signal während der gesamten Dauer des Durchgangs des Objekts konstant bleibt.Another object of the invention is to equip the inventive equipment Device with a limiter circuit which, before the differentiation of the imbalance signal of the bridge executing circle is arranged. This limiter circuit limits the level of the rectified imbalance signal and causes this signal to remain constant for the entire duration of the passage of the object.

Die Erfindung'wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben} in dieser zeigen:The invention is described below with reference to the drawing} in this show:

Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Figure 1 is a schematic representation of the invention Contraption,

009833/0099009833/0099

Figur 2 eine bevorzugte Ausfülirungsform der Erfindung, undFigure 2 shows a preferred embodiment of the invention, and

Figur 3 eine Darstellung zur Erklärung der Aufgabe des erfindungsgemäßen Begrenzerkreises.FIG. 3 shows an illustration to explain the object of the invention Limiter circuit.

In Figur 1 ist die schematisch dargestellte Brücke in dem Block A enthalten. Der Block 0 enthält die Verbindungsschleife.. In dem Block B befindet sich das Verbindungskabel Schleife-Brücke. In Figure 1, the bridge shown schematically in the Block A included. Block 0 contains the connection loop. Block B contains the connection cable loop-bridge.

Die Brücke besteht aus vier Zweigen, die mit 100, 200, 300 und 400 bezeichnet sind. Sie wird von einer Quelle 1 mit hochfrequentem Wechselstrom gespeist. In den zwei Widerstandszweigen 100 und 200 befinden sich jeweils die Widerstände 2 und 3» und außerdem liegt in jedem der Zweige ein Teil des Widerstandes des Potentiometers 4. Der Zweig 300 enthält die Bezugsspule 5» die parallel zu dem variablen Widerstand 6 und dem festen Widerstand 7 und in Serie mit dem Widerstand 8 geschaltet ist. Der Zweig 400 besteht aus der Serienschaltung der Meßschleife 15 und des Widerstandes 9.The bridge consists of four branches that start with 100, 200, 300 and 400 are designated. It is fed from a source 1 with high-frequency alternating current. In the two branches of resistance 100 and 200 are the resistors 2 and 3 »and there is also one in each of the branches Part of the resistance of the potentiometer 4. Branch 300 contains the reference coil 5 »which is parallel to the variable Resistor 6 and the fixed resistor 7 and in series with the resistor 8 is connected. The branch 400 consists of the series connection of the measuring loop 15 and the resistor 9.

Die Verbindung zwischen der Schleife 15 und dem Zweig 400 erfolgt durch den Leiter 10 eines abgeschirmten Kabels 14. Die Rückleitung erfolgt über die Abschirmung 12.The connection between loop 15 and branch 400 takes place through the conductor 10 of a shielded cable 14. The return line takes place through the shield 12.

009833/0099009833/0099

Die bei 16 dargestellten Kompensationsleit.er sind mit dem Zweig 300 durch den Leiter 11 des Kabels 14 verbunden.The compensation conductors shown at 16 are connected to branch 300 by conductor 11 of cable 14.

Die Ungleichgewichtsspannung der Brücke wird zwischen dem Punkt a des Potentiometers 4 und dem Verbindungspunkt b der Zweige 300 und 400 abgenommen. Dieser Punkt liegt vorzugsweise an Masse.The imbalance voltage of the bridge is between the point a of the potentiometer 4 and the connection point b of the Branches 300 and 400 removed. This point is preferably on ground.

Der Abgleich der Brücke erfolgt mit Hilfe der variablen Elemente 4 und 6.The bridge is adjusted using variable elements 4 and 6.

Die Figur 2 wurde aus Gründen der Klarheit in Blöcke unterteilt, die mit D, E, F, G und H bezeichnet sind. D ist der Hochfrequenzoszillator, der die Steuerenergie der Meßbrücke E liefert. Das Ungleichgewichtssignal der Brücke, das zwischen den Punkten a und b auftritt, wenn das metallische Objekt die elektromagnetische Schleife hemmt, wird durch den Wechselstrom-TQ?stärker F verstärkt und durch die Dioden 67 und 68 gleichgerichtet. Das resultierende Gleichstromsignal wird durch den Kondensator 70 gefiltert und durch den Transistor 72 leistungsverstärkt, um einerseits den Abstimmanzeiger 78 und andererseits die Auslöseeinrichtung H zu steuern. Die Steuerung dieser Auslöseeinrichtung erfolgt im Fall der Anwesenheitsversion direkt und im Fall der Durchgangsversion über den Impulsverstärker G. Die Auslöseeinrichtung H steuert das Heiais 102,Figure 2 has been divided into blocks labeled D, E, F, G and H for the sake of clarity. D is the one High-frequency oscillator that supplies the control energy for the measuring bridge E. The imbalance signal of the bridge between occurs at points a and b when the metallic object obstructs the electromagnetic loop, becomes stronger by the AC TQ? F amplified and rectified by diodes 67 and 68. The resulting DC signal is generated by the Capacitor 70 filtered and power amplified by transistor 72, to control the voting indicator 78 on the one hand and the trigger H on the other hand. Controlling this The release mechanism takes place directly in the case of the presence version and via the pulse amplifier in the case of the walk-through version G. The release device H controls the heater 102,

009833/0099009833/0099

- ίο -- ίο -

dessen Arbeitskontakt die Anwesenheit oder den Durchgang des metallischen Objekts bei der elektromagnetischen Schleife meldet.whose working contact reports the presence or the passage of the metallic object in the electromagnetic loop.

Der Teil D umfaßt den eigentlichen Oszillator und einen Leistungsverstärker, der dazu bestimmt ist, die Brücke bei geringer Impedanz zu speisen. Dieser Oszillator liefert ein sinusförmiges Wechselspannungssignal mit hoher Frequenz.Part D comprises the actual oscillator and a power amplifier, which is intended to be used in the bridge feed low impedance. This oscillator supplies a sinusoidal alternating voltage signal with a high frequency.

Die Widerstände 21 und 22, die zwischen den mit 0 und + bezeichneten Klemmen einer Gleichstromquelle angeordnet sind, legen den Arbeitspunkt des Transistors 26 fest. Im Kollektorkreis dieses Transistors ist ein Sperrkreis angeordnet, der von der Spule 25 und von Kondensatoren 24· und gebildet wird. Die Rückkopplung ist von dem gemeinsamen Punkt der zwei Kapazitäten 24 und 25 direkt an den Emitter des Transistors 26 geführt, der durch den Widerstand 27 mit dem Potential Null verbunden ist. Das am Emitter des Transistors 26 abgegebene Signal gelangt über den Kondensator 28 an die Basis des Transistors 32. Der Transistor 32 ist als Leistungsverstärker mit einer Spannungsverstärkung gleich Eins geschaltet. Der Widerstand 30 dient zum Schutz des Transistors 32. Tatsächlich verringert die an seinen Klemmen aufgrund des durch ihn fließenden StromesThe resistors 21 and 22, which are arranged between the terminals marked 0 and + of a direct current source determine the operating point of transistor 26. A blocking circuit is arranged in the collector circuit of this transistor, that of coil 25 and capacitors 24 · and is formed. The feedback is from the common point of the two capacitors 24 and 25 directly to the emitter of the transistor 26 passed through the resistor 27 is connected to zero potential. The signal emitted at the emitter of transistor 26 passes through the capacitor 28 to the base of transistor 32. The transistor 32 is a power amplifier with a voltage gain switched equal to one. The resistor 30 is used to protect the transistor 32. In fact, reduces the at its terminals due to the current flowing through it

auch
auftretende Spannung - die Kollektor-Emitter-even
occurring stress - the collector-emitter

009833/0099009833/0099

152461«152461 «

Spannung des Transistors 32 und begrenzt damit die in dem Transistor auftretende Verlustleistung. Der Konderisator 31 filtert die an seinem Kollektor auftretende Spannung, und der Widerstand 29 legt seinen Arbeitspunkt fest. Im Emitterkreie dieses Transistors ist ein Transformator angebracht, dessen Sekundärwicklung die Symmetriesteuerung der Meßbrücke E gewährleistet. Bei dieser Brücke handelt es sich um eineVoltage of the transistor 32 and thus limits the in the Power loss occurring in the transistor. The condenser 31 filters the voltage appearing on its collector, and resistor 29 sets its operating point. In the emitter circles a transformer is attached to this transistor, the secondary winding of which controls the symmetry of the measuring bridge E. guaranteed. This bridge is a

rein induktive Brücke. Sie besteht aus zwei e ohm'sehen Zweigen« von denen der eine den Widerstand 36 und der andere die parallel geschalteten Widerstände 39 und 40 aufweist, und aus zwe ,jeweils eine Spule aufweisenden Zweigen, wobei die «ine Spule die Meßschleife 46 und die andere eine Bezugsspule 43 ist. Zwei Widerstände 41 und 43 sind mit diesen Spulen in Reihe geschaltet. Der Abgleich der Brücke erfolgt mit Hilfe des Potentiometers 38, dessen aktiver Wert durch den parallel geschalteten Widerstand 37 verringert wird, und mittels des variablen Widerstandes 44, der mit dem Widerstand in Reihe geschaltet ist. Aufgabe dieses letzteren Widerstandes ist es, das Kurzschließen der Spule 43 zu verhindern.purely inductive bridge. It consists of two ohms see Branches "one of which is resistance 36 and the other has the resistors 39 and 40 connected in parallel, and from two branches each having a coil, where the one coil the measuring loop 46 and the other one Reference coil 43 is. Two resistors 41 and 43 are with these Coils connected in series. The bridge is adjusted using the potentiometer 38, the active value of which is determined by the resistor 37 connected in parallel is reduced, and by means of the variable resistor 44, which is connected to the resistor is connected in series. The task of this latter resistor is to prevent the coil 43 from short-circuiting.

Das Ungleichgewichtssignal der Brücke E wird zwischen den Punkten a und b abgenommen und über den Kondensator 48 an den Wechselspannungsverstärker angelegt. Der Kondensator trennt die Störspannungen mit radioelektrischer Frequenz ab, die von der elektromagnetischen Schleife aufgenommen wurden.The imbalance signal of the bridge E is picked up between points a and b and on via the capacitor 48 applied to the AC amplifier. The capacitor separates the interference voltages with radio-electric frequency, picked up by the electromagnetic loop.

009833/0099009833/0099

Der-Verstärker besteht aus zwei Transistoren 51 und. 62, die direkt miteinander verbunden sind. Die Vorspannung des Transistors 51 wird ausgehend von der am Emitter des Transistors 62 auftretenden Spannung über die Widerstände 60 und 4-9 eingestellt. Die Widerstände 50 und 61 stellen jeweils Kollektorwiderstände der Transistoren 51 und 62 dar. Der Emitterwiderstand 63 des Transistors 62 ist durch den Kondensator 64 entkoppelt, um die Verstärkung der Verstärkerschaltung mit offener Schleife zu erhöhen und ein festes Bezugspotential für die Vorspannungen des Transistors 51 zu gewährleisten. Der Emitterwidastand 51 wird von zwei hintereinander geschalteten Widerständen 55 und 54 gebildet. Der Kondensator 52 gewährleistet die Entkopplung des Widerstandes 53· Am Widerstand 5^ liegt die Wechselspannungsgegenkopplung des gesamten Verstärkers. Diese Gegenkopplung geht von dem Widerstand 61 am Verstärkerausgang aus und ist über den Kondensator 59 und die Widerstände 55 und 56 geführt. Der Widerstand 56 ist variabel, um eine .Regelung der Verstärkung des Verstärkers zu gewährleisten, und zwar dadurch, daß die Größe der Gegenkopplung verändert wird, die durch das Verhältnis des Widerstandes 54 zur Summe der Widerstände 55 und 56 bestimmt ist. Parallel zu den Widerständen 55 und 56 liegt ein aus der Spule 57 und dem Kondensator 58 bestehender Sperrkreis, der auf die Oszillatorfrequenz eingeregelt ist. Aufgabe dieses Sperrkreises ist es, den Verstärker selektiv zu machen. Der Ausgang des Verstärkers ist am Kollektorwiderstand desThe amplifier consists of two transistors 51 and. 62, the are directly connected to each other. The bias of transistor 51 is based on that at the emitter of the transistor 62 occurring voltage is set via the resistors 60 and 4-9. Resistors 50 and 61 represent collector resistances of transistors 51 and 62, respectively. The emitter resistance 63 of the transistor 62 is decoupled by the capacitor 64 in order to open the gain of the amplifier circuit Increase loop and a fixed reference potential for to ensure the bias voltages of transistor 51. Of the Emitter resistor 51 is formed by two resistors 55 and 54 connected in series. The capacitor 52 ensures the decoupling of the resistor 53 · At the resistor 5 ^ is the AC negative feedback of the entire Amplifier. This negative feedback comes from the resistor 61 at the amplifier output and is via the capacitor 59 and the resistors 55 and 56 out. Resistance 56 is variable to ensure a .Regelung the gain of the amplifier, namely by the fact that the size of the negative feedback is changed, which is determined by the ratio of the resistor 54 to the sum of the resistors 55 and 56. In parallel with the resistors 55 and 56 is a blocking circuit consisting of the coil 57 and the capacitor 58, the is adjusted to the oscillator frequency. The task of this trap circuit is to make the amplifier selective. Of the The output of the amplifier is at the collector resistor of the

ORIQiNAL JNSPc-CTEDORIQiNAL JNSPc-CTED

009833/0099009833/0099

Transistors 62, und zwar nach dem Kondensator 65·Transistor 62, after the capacitor 65

Das Ausgangssignal des Verstärkers wird durch die Dioden 67 und 68 gleichgerichtet. Das resultierende Gleichspannungssignal wird durch den Transistor 72 leistungsverstärkt, und zwar zur Steuerung des Abstiinmanzeigers 78 der Brücke und der Auslöseeinrichtung. Die Diode 69 und der Widerstand 66 liegen das.Basispotential des Transistors 72 bei Fehlen des gleichgerichteten Signals fest, um die Arbeitsschwelle seiner Basis-Emitter-Verbindung zu kompensieren.The output signal of the amplifier is through the diodes 67 and 68 rectified. The resulting DC voltage signal is power amplified by transistor 72, and although to control the distance indicator 78 of the bridge and the release mechanism. The diode 69 and the resistor 66 are the base potential of the transistor 72 in the absence of the rectified signal to compensate for the operating threshold of its base-emitter connection.

Der den Abstimmanzeiger 78 durchfließende Strom ist einerseits durch die am Emitter des Transistors 72 auftretende und zur Verstimmung der Brücke proportionalenSpannung und andererseits durch die Anordnung der Widerstände 7&, 77 und 79 und durch die Diode 80 bestimmt. Aufgabe dieser Diode ist die Entlinearisierung des Stromes, der den Abstimmanzeiger als Funktion der Verstimmungsspannung der Brücke durchfließt, und die Empfindlichkeit des Abstimmanzeigers in der Nähe der Abstimmung der Brücke zu verbessern. Unterhalb der Leitschwelle der Diode 80 ist der Strom im Anzeiger durch die hintereinander geschalteten Widerstände 76 und 77 bestimmt. Wenn die Diode 80 leitet, durchfließt ein Teil des durch den Widerstand 76 gehenden Stromes den Widerstand 79 und die Diode 80, was eine Verringerung der EmpfindlichkeitThe current flowing through the tuning indicator 78 is due on the one hand to that occurring at the emitter of the transistor 72 and voltage and proportional to detuning the bridge on the other hand by the arrangement of the resistors 7 &, 77 and 79 and determined by the diode 80. Task of this diode is the de-linearization of the current that the tuning indicator as a function of the detuning voltage of the bridge and to improve the sensitivity of the tuning indicator near the tuning of the bridge. Below The control threshold of the diode 80 is the current in the indicator through the series-connected resistors 76 and 77 certainly. When the diode 80 conducts, some of the current flowing through the resistor 76 flows through the resistor 79 and the diode 80, causing a decrease in sensitivity

009833/0099009833/0099

des Abstimmanzeigers zur Folge hat.of the voting indicator.

Bei der Anwesenheitsversion erfolgt die Steuerung der Auslöseeinrichtung direkt mittels der am Emitter des Transistors 72 abgenommenen Spannung über den Widerstand 86.In the presence version, the release device is controlled directly by means of the voltage picked up at the emitter of transistor 72 via resistor 86.

Bei der Durchgangsversion erfolgt die Steuerung der Auslöseeinrichtung über den vom Transistor 84 gebildeten Impulsverstärker. Die Steuerung dieses Transistors geschieht durch den Kondensator 81, der die Differenzierung des gleichgerichteten Ungleichgewichtssignals der Brücke gewährleistet.The release mechanism is controlled in the pass-through version via the pulse amplifier formed by transistor 84. The control of this transistor is done by the capacitor 81, which is the differentiation of the rectified Imbalance signal of the bridge guaranteed.

Der Widerstand 7"¹ ist der Kollektorwiderstand des Transistors Die Dioden 74- und 75 bewirken gemäß der Erfindung die Begrenzung des gleichgerichteten Ungleichgewichtssignals der Brücke. Der Widerstand 83 ist der Vorspannungswiderstand des Transistors 84, dessen Emitter- und Kollektorwiderstände mit 85 und 82 bezeichnet sind. Der Kondensator 87 verbindet den Impulsverstärker mit der Auslöseeinrichtung.The resistor 7 " ¹ is the collector resistance of the transistor. The diodes 74- and 75 according to the invention limit the rectified imbalance signal of the bridge. The capacitor 87 connects the pulse amplifier to the triggering device.

Die Wahl der Anwesenheitsversion oder der Durchgangsversion erfolgt an den drei Kontakten 88, und zwar für die Durchgangsversion durch einfache Verbindung von c mit d und für die Anwesenheitsversion durch Verbindung von c mit e.The choice of the attendance version or the walk-through version takes place at the three contacts 88, specifically for the pass-through version by simply connecting c with d and for the presence version by connecting c with e.

009833/0099009833/0099

Die Auslöseeinrichtung besteht aus einem Schmitt-Trigger, der aus Transistoren 91 "und 94- besteht und das Heiais 102 über den Transistor 99 steuert. Aufgabe des Widerstandes 89 ist die Festlegung des Potentials der Basis des Transistors 91 bei Fehlen des Steuersignals. Die Diode 92 trennt die von ■ dem Impulsverstärker gelieferten negativen Impulse ab. Die Widerstände 90 und 93 stellen jeweils die Kollektorwiderstände der Transistoren 9^ und 9^ dar. Der Widerstand 95 ist der gemeinsame Emitterwiderstand. Die Widerstände 96 "und 98 legen den Steuerstrom des Transistors 9^ fest. Aufgabe des Kondensat· . 97 is* es, die Umschaltung des Triggers zu beschleunigen. Der Widerstand 100 begrenzt den Strom in der Erregerspule des Relais, und die Diode 101 trennt die durch die Induktionsspule der Erregerspule des Relais erzeugte Überspannung ab.The release mechanism consists of a Schmitt trigger, which consists of transistors 91 "and 94- and the heat 102 via the transistor 99 controls. The task of the resistor 89 is to determine the potential of the base of the transistor 91 in the absence of the control signal. The diode 92 separates the from ■ negative pulses delivered to the pulse amplifier. Resistors 90 and 93 represent the collector resistances, respectively of transistors 9 ^ and 9 ^. Resistor 95 is the common emitter resistance. The resistors 96 "and 98 determine the control current of the transistor 9 ^. Task of Condensate. 97 is * it to speed up the switching of the trigger. Resistor 100 limits the current in the excitation coil of the relay, and diode 101 cuts it through the induction coil of the excitation coil of the relay generated overvoltage.

In der Figur 3 ist als nicht einschränkendes Beispiel bei J ein Lastwagen dargestellt, dessen Durchfahrt festgestellt werden soll. 'Die nicht dargestellte Meßschleife ist im Boden der Straße angebracht.In FIG. 3, as a non-limiting example, J a truck is shown, the passage of which is to be determined. The measuring loop, not shown, is in the ground attached to the road.

Bei Fehlen des Begrenzers besitzt das vorher gleichgerichtete Ungleichgewichtssignal der Brücke als Funktion der Zeit die bei K dargestellte Form, wobei die aufeinanderfolgenden Stufen dem über der Schleife erfolgenden Durchgang der verschiedenenIn the absence of the limiter, the previously rectified imbalance signal of the bridge has the as a function of time at K, the successive stages being the passage of the various stages above the loop

009833/0099009833/0099

metallischen Oberflächen entsprechen, aus denen der Lastwagen besteht und die sich in verschiedener Höhe über dem Boden befinden (Motor, Vorderwagen, Hinterwagen).metallic surfaces that make up the truck and that are at different heights above the ground (Engine, front end, rear end).

Bas vorher gleichgerichtete Ungleichgewichtssignal wird bezüglich der Zeit differenziert und damit in die Kurve L übergeführt. Die drei positiven Impulse 151» 152 und 153 führen zu drei Auslösevorgängen bei einem einzigen Lastwagendurchgang. The previously rectified imbalance signal is differentiated with respect to time and thus converted into curve L. The three positive impulses 151 »152 and 153 lead to three trips in a single truck pass.

Die Kurve M zeigt die Form des Ungleichgewichtssignals, das gemäß der Erfindung nach dem Durchgang in dem Begrenzerkreis gleichgerichtet wird. Wird die Kurve M differenziert, so ist nur noch ein einziger positiver Impuls 154· vorhanden, der gemäß der Erfindung zu einer einzigen Auslösung führt.The curve M shows the shape of the imbalance signal that according to the invention after passing through the limiter circuit is rectified. If the curve M is differentiated, then only a single positive pulse 154 · present, the according to the invention leads to a single trip.

- Patentansprüche -- patent claims -

009833/0099009833/0099

Claims (4)

PatentansprücheClaims 1. Elektronische Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit oder des Durchgangs eines metallischen Objekts an einem gegebenen Ort mit einer von einer Wechselspannung gespeisten Brücke, von der zwei Zweige aus Widerständen bestehen, ein dritter Zweig insbesondere eine Bezugsspule genannte Induktionsspule enthält und ein vierter Zweig eine Meßspule genannte elektromagnetische Schleife aufweist, die in der Nähe des Durchgangs des festzustellenden Objekts angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kompensationsdrähte genannte isolierte Leiter in den Meßschleifenaufbau eingeführt und mit dem Zweig der Brücke verbunden sind, der die Bezugsspule enthält, und daß Form und Abmessungen dieser Leiter in der Weise festgelegt sind, daß sie die gleichen Kapazitätsänderungen bezüglich des umgebenden Mediums mitmachen wie die Heß-' schleife.1. Electronic device for determining presence or the passage of a metallic object at a given location with an alternating voltage Bridge, of which two branches consist of resistors, a third branch in particular an induction coil called a reference coil and a fourth branch has an electromagnetic loop called a measuring coil, which in the Arranged near the passage of the object to be detected is characterized in that one or more compensating wires called insulated conductors introduced into the measuring loop structure and with the branch of Bridge are connected, which contains the reference coil, and that the shape and dimensions of these conductors are determined in the way are that they take part in the same changes in capacitance with respect to the surrounding medium as the Hess- ' ribbon. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Meßschleife und der Brücke durch ein geschirmtes Kabel mit zwei Leitern gewährleistet ist, daß einer der Leiter2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connection between the measuring loop and the bridge is ensured by a shielded cable with two conductors that one of the conductors 009833/0099009833/0099 und die Abschirmung die Verbindung zwischen der Meßschleife und dem entsprechenden Zweig der Brücke bilden und daß der zweite Leiter die Verbindung zwischen dem Kompensationsdraht oder den Kompensationsdrahten und dem entsprechenden Zweig der Brücke sicherstellt.and the shield the connection between the measuring loop and form the corresponding branch of the bridge and that the second conductor is the connection between the compensation wire or wires and the appropriate branch of the bridge. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Meßschleife und der Brücke durch ein Kabel mit" drei Leitern erfolgt, daß zwei dieser Leiter die Meßschleife und den entsprechenden Zweig der Brücke verbinden und der dritte Leiter die Verbindung zwischen dem Kompensationsdraht oder den Kompensationsdrähten und dem entsprechenden Zweig der Brücke sicherstellt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connection between the Measuring loop and the bridge is made by a cable with "three conductors, that two of these conductors make the measuring loop and connect the corresponding branch of the bridge and the third conductor the connection between the compensation wire or the compensation wires and the corresponding branch of the bridge. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Einrichtungen zur Speisung der Brücke", z.B. mit einem Oszillator, und Einrichtungen zur Gewinnung des Ungleichgewichtssignals , einem Kreis zur Verstärkung des Signals, einem Kreis zur Gleichrichtung des Signals und einem Kreis zur Differenzierung des Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreis zur Begrenzung des Ungleichgewichtssignals vorgesehen ist, der zwischen dem Verstärkerkreis und dem Differenzierkreis angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 1 with means for Supply of the bridge ", e.g. with an oscillator, and devices for obtaining the imbalance signal, a circuit for amplifying the signal, a circuit for rectifying the signal and a circuit for differentiating the signal, characterized in that a circuit for limiting of the imbalance signal is provided between the amplifier circuit and the differentiating circuit is arranged. 009833/00 99009833/00 99