DE3302883C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Achszählimpulsen für Achszählanlagen mit Hilfe von Gleisgeräten, die mindestens einen wech­ selstromgespeisten Sendekreis vorgegebener Sendefrequenz und einen mit diesem gekoppelten Empfangskreis aufwei­ sen, deren durch die zu zählenden Räder veränderbare Nutzempfangsspannung in einer Auswerteeinrichtung eine Umsetzerschaltung steuert.The invention relates to a circuit arrangement for generating axle counts for axle counting systems with the help of track devices that change at least one self-powered transmission circuit of a predetermined transmission frequency and a receiving circuit coupled to this sen whose changeable by the wheels to be counted Useful receiving voltage in an evaluation device Converter circuit controls.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-PS 29 29 291 bekannt.Such an arrangement is from the DE-PS 29 29 291 known.

Derartige bekannte Einrichtungen (siehe z. B. auch die DE-PS 16 05 427) werden im Eisenbahnsicherungswesen beispielsweise als elektro­ nische Impulsgeber eingesetzt, die das Passieren von Fahrzeugachsen an vorgegebenen Stellen des Gleises er­ mitteln sollen. Die Impulsgeber bestehen vielfach aus einer auf der einen Seite einer Eisenbahnschiene zwi­ schen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß angeordneten Sendespule, die mit Wechselstrom gespeist wird und auf die jeweilige Sendefrequenz abgestimmt sein kann. Gegen­ über auf der anderen Seite der Eisenbahnschiene, ist eine mit der Sendespule gekoppelte Empfangsspule vorgesehen. Wenn nun der Laufkranz eines Fahrzeugrades diese Spulen­ anordnung durchläuft, erhöht sich die Kopplung zwischen der Sende- und der Empfangsspule derart, daß sich die Nutzempfangsspannung erhöht. Diese Nutzempfangsspannung wird einer Auswerteeinrichtung zugeführt.Such known devices (see, for example, also DE-PS 16 05 427) in railroad security, for example as electro African impulses are used, which the passage of Vehicle axles at specified points on the track should average. The pulse generators consist of many one on one side of a railroad track between arranged between the rail head and the rail foot Transmitter coil, which is fed with alternating current and on the respective transmission frequency can be coordinated. Against over on the other side of the railroad track, is one provided with the transmitting coil coupled receiving coil. If now the tread of a vehicle wheel these coils arrangement passes, the coupling between increases the transmitting and receiving coils such that the Payload voltage increased. This useful receive voltage is fed to an evaluation device.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Zwillingsanordnun­ gen von Sende- und Empfangskreisen vorzusehen, die beim Passieren von Fahrzeugrädern in der Auswerteeinrichtung zeitlich gegeneinander versetzt liegende Impulse lie­ fern. Hierdurch ist eine fahrrichtungsabhängige Bewer­ tung möglich. It has proven to be beneficial to have twin arrangements to provide for sending and receiving circles, which at the Passing vehicle wheels in the evaluation device temporally offset pulses lie remote. This makes a judge dependent on the direction of travel tion possible.  

Zahlreiche Untersuchungen auf die Ursache und die Besei­ tigung von Störgrößen bei derartigen Anordnungen haben ergeben, daß steile Änderungen von magnetischen Fremdfel­ dern am Ort der Empfangskreise in deren Spulen unerwünsch­ te Spannungen induzieren. Als Ursache sind Magnetfeldän­ derungen aufgrund von Sprüngen des Bahnrückstromes oder von schnellbewegten erregten Magnetschienenbremsen bzw. von elektrischen Bauteilen wie Drosseln auf den Triebfahr­ zeugen, die entsprechend dem Takt von Gleichrichter-Puls- Frequenzen erregt werden, festgestellt worden. Die uner­ wünschten steilflankigen Störspannungen regen die Spulen der Empfangskreise zu exponentiell abklingenden Eigen­ schwingungen an, die sich den Augenblickswerten der Nutz­ empfangsspannung überlagern. Auf diese Weise können die Nutzempfangsspannungen unter Umständen bis zur Unkennt­ lichkeit verzerrt werden, was im Endeffekt zu Fehlzählun­ gen und damit zu Freimeldestörungen des jeweiligen Gleis­ abschnittes führen kann. Mit den bisher eingesetzten Ge­ räten können Störungen der o. g. Art nicht ausgeschlossen werden.Numerous investigations into the cause and the disease have disturbances in such arrangements result in steep changes in external magnetic fields but undesirable at the location of the receiving circuits in their coils induce t voltages. Magnetic fields are the cause changes due to jumps in the return flow or of fast-moving excited magnetic rail brakes or of electrical components such as chokes on the drive train testify that according to the clock of rectifier pulse Frequencies are excited. The un wish steep-edged interference voltages stimulate the coils of the reception circles to exponentially decaying properties vibrations that correspond to the instantaneous values of use overlay receiving voltage. That way they can Receiving voltages may be unknown be distorted, which ultimately leads to incorrect counting conditions and thus to interference with the respective track section can lead. With the Ge advice can disrupt the above Kind not excluded will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltungsan­ ordnungen der o. a. Art so zu verbessern, daß die genann­ ten Störsignale schließlich keinen Einfluß mehr haben auf die Richtigkeit der Achszählergebnisse.The invention has for its object circuit regulations of the above Art to improve so that the called Finally, interference signals no longer have any influence on the accuracy of the axle counting results.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für den Empfangskreis eine Bandbreite vorgesehen ist, die mindestens so groß ist wie die maximale Folgefrequenz ei­ ner Störspannung, daß zwischen dem Empfangskreis und der Auswerteschaltung in Serie ein Temperaturkompensations­ glied und ein Bandpaß vorgesehen ist, dessen Bandbreite grö­ ßer als die doppelte Folgefrequenz der Achszählimpulse und kleiner ist als die Bandbreite des Empfangskreises. According to the invention the object is achieved in that for a bandwidth is provided to the receiving circuit which is at least as large as the maximum repetition frequency ei ner interference voltage that between the receiving circuit and the Evaluation circuit in series a temperature compensation link and a bandpass is provided, the bandwidth is larger ß than the double repetition frequency of the axle counting impulses and is smaller than the bandwidth of the receiving circuit.  

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann in vorteilhafter Weise ausschließlich unter Verwendung von passiven Bauelementen eine Reduzierung der Störspan­ nungen auf einen Wert von unterhalb 20% der ursprüngli­ chen Amplitude erzielt werden.With the help of the circuit arrangement according to the invention advantageously only using of passive components a reduction of the interference chip to a value below 20% of the original Chen amplitude can be achieved.

Die Empfangskreise können in bevorzugter Weise als breit­ bandige Bandfilterempfänger ausgebildet werden.The receiving circles can preferably be wide banded band filter receivers are formed.

Weiterhin ist es zweckmäßig und sehr vorteilhaft, daß die Umsetzerschaltung für die Nutzempfangsspannung aus einem Amplitudenmodulator besteht mit nachgeschaltetem Tiefpaß zur Unterdrückung von Träger- und oberen Seiten­ frequenzen des Amplitudenmodulators. Mit dieser Umsetzer­ schaltung werden aus den vorhandenen Nutzempfangsspannun­ gen Wechselspannungen abgeleitet, deren Frequenz um eine Zehnerpotenz niedriger liegt als die Sendefrequenz des Gleisgerätes. Dies hat besonders Vorteile für die Über­ tragung der Signale in den Bereich der Achszählwerke.Furthermore, it is expedient and very advantageous that the converter circuit for the useful receive voltage there is an amplitude modulator with a downstream Low pass to suppress carrier and top sides frequencies of the amplitude modulator. With this converter circuit are based on the existing useful reception voltage gen AC voltages derived, the frequency by one Power of ten is lower than the transmission frequency of the Track device. This has particular advantages for the over Transmission of the signals in the area of the axle counters.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend kurz erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing voltage and is briefly explained below.

Die Zeichnung zeigt im linken Teil ein stilisiertes Gleisgerät mit zwei Sendekreisen SS 1 und SS 2 in Form von wechselstromgespeisten Spulen L 1 und L 2. Jede der Spulen L 1 bzw. L 2 ist mit einem Wechselspannungsgenerator G 1 bzw. G 2 verbunden, der eine Sendefrequenz f 1 bzw. f 2 er­ zeugt. Die Spulen L 1 und L 2 sind an der einen Seite ei­ ner Schiene S angebracht, auf deren anderer Seite zwei Empfangskreise ES 1 und ES 2 angeordnet sind. Jeder dieser Empfangskreise ist als Bandfilterempfänger mit großer Bandbreite ausgebildet und besteht aus zwei die Bandfil­ tercharakteristik bildenden Parallelschwingkreisen mit den passiven Bauelementen L 11, C 1 und L 12, C 2 bzw. L 21, C 3 und L 22 und C 4. Die Empfangskreise ES 1 und ES 2 sind an der Schiene S so angebracht, daß die Spulen L 1 des Sendekreises SS 1 mit den Spulen L 11 und L 12 des Empfangs­ kreises ES 1 miteinander gekoppelt sind, derart, daß beim Durchlaufen eines Radkranzes der Kopplungsgrad erhöht wird. Entsprechendes gilt sinngemäß für die Spulen L 2, L 21 und L 22. Die bereits erwähnte große Bandbreite der beiden Empfangskreise ES 1 und ES 2 ist für ein schnelles Ausschwingverhalten erforderlich mit dem Ziel, daß bei den in der Einleitung näher erläuterten Störspannungen ein schnelles Abklingen erfolgt. Aufgrund dieser Erkennt­ nis wird die Bandbreite jedes Empfangskreises ES 1 bzw. ES 2 so bemessen, daß sie mindestens so groß ist wie die maximale Folgefrequenz einer Störspannung. Ausgangssei­ tig ist der Empfangskreis ES 1 bzw. ES 2 mit einem Tempe­ raturkompensationsglied TK 1 bzw. TK 2 verbunden. Diese Temperaturkompensationsglieder können beispielsweise als Heißleiterschaltung ausgeführt sein und bewirken, daß die Empfangskreise ES 1 bzw. ES 2 bei den sehr unterschied­ lich hohen Temperaturen des Gleisgerätes einen konstan­ ten Pegel der Nutzempfangsspannung ausgeben. Diese Nutz­ empfangsspannung, aber auch evtl. Störspannungen, gelan­ gen auf einen nachgeordneten Bandpaß BP 1 bzw. BP 2, für den eine spezielle Bemessung erforderlich ist. So wird die jeweilige Bandbreite größer gemacht als die doppelte Folgefrequenz der Achszählimpulse. Das bedeutet, daß die Bandbreite der beiden Bandpässe BP 1 und BP 2 von der max. Fahrgeschwindigkeit der die Schiene S befahrenen Züge und von deren Achsabstand abhängt. Ferner soll die Band­ breite der beiden Bandpässe BP 1 und BP 2 kleiner sein als die Bandbreite des zugeordneten Empfangskreises ES 1 bzw. ES 2.The drawing shows in the left part a stylized track device with two transmitter circuits SS 1 and SS 2 in the form of AC-powered coils L 1 and L 2 . Each of the coils L 1 and L 2 is connected to an alternating voltage generator G 1 and G 2 , which generates a transmission frequency f 1 and f 2 . The coils L 1 and L 2 are attached to one side of a rail S , on the other side of which two receiving circuits ES 1 and ES 2 are arranged. Each of these receiving circuits is designed as a band filter receiver with a large bandwidth and consists of two parallel filter circuits forming the band filter tercharacteristic with the passive components L 11 , C 1 and L 12 , C 2 or L 21 , C 3 and L 22 and C 4 . The receiving circuits ES 1, ES 2 are mounted on the rail S so that the coil L 1 of the transmitting circuit SS 1 with the coil L 11 and L 12 are coupled to the reception circuit ES 1 with each other, such that when passing through a rim of the degree of coupling is increased. The same applies analogously to the coils L 2 , L 21 and L 22 . The large bandwidth of the two receiving circuits ES 1 and ES 2 already mentioned is necessary for a rapid decay behavior with the aim that the interference voltages explained in more detail in the introduction rapidly decay. Based on this knowledge, the bandwidth of each receiving circuit ES 1 or ES 2 is dimensioned such that it is at least as large as the maximum repetition frequency of an interference voltage. On the output side, the receiving circuit ES 1 or ES 2 is connected to a temperature compensation element TK 1 or TK 2 . These temperature compensation elements can be designed, for example, as a thermistor circuit and cause the receiving circuits ES 1 and ES 2 to output a constant level of the useful receiving voltage at the very different temperatures of the track device. This useful receive voltage, but also possible interference voltages, gelan conditions on a downstream bandpass BP 1 or BP 2 , for which a special dimensioning is required. The respective bandwidth is thus made larger than twice the repetition frequency of the axle counting pulses. This means that the bandwidth of the two band passes BP 1 and BP 2 from the max. Travel speed of the trains running on the rail S and depends on their center distance. Furthermore, the band width of the two band passes BP 1 and BP 2 should be smaller than the bandwidth of the assigned receiving circuit ES 1 and ES 2 .

Aufgrund der besonderen Bemessung der Empfangskreise ES 1 und ES 2 und der diesen nachgeordneten Bandpässe BP 1 und BP 2 wird erreicht, daß das in einer Störspannung enthal­ tene unerwünschte Frequenzspektrum unterdrückt werden kann, so daß sich der Störabstand zu der Nutzempfangs­ spannung am Ausgang der Bandpässe BP 1 und BP 2 ganz er­ heblich erhöht.Due to the special dimensioning of the receiving circuits ES 1 and ES 2 and the downstream bandpasses BP 1 and BP 2 it is achieved that the unwanted frequency spectrum contained in interference voltage can be suppressed so that the signal-to-noise ratio to the useful reception voltage at the output of the bandpass filter BP 1 and BP 2 quite significantly increased.

Zur Auswertung der von den beiden Bandpässen BP 1 und BP 2 ausgegebenen Nutzempfangsspannungen mit den Frequenzen f 1 und f 2 dienen bei dem gewählten Ausführungsbeispiel Amplitudenmodulatoren AM 1 bzw. AM 2 in Verbindung mit weiteren Wechselspannungsgeneratoren G 3 und G 4. Diese Wechselspannungsgeneratoren erzeugen Frequenzen f 3 bzw. f 4, die jeweils unterhalb der zugeordneten Sendefre­ quenz f 1 bzw. f 2 liegen. Die Ausgänge der beiden Amplitu­ denmodulatoren AM 1 und AM 2 sind zusammengefaßt und mit Hilfe der Leitungen LG 1 und LG 2 auf einen Tiefpaß TP ge­ führt. Dieser hat die Aufgabe, die Frequenzen f 3 und f 4 sowie die beim Modulationsvorgang entstehenden oberen Seitenfrequenzen für die weitere Verarbeitung zu sperren. Den Tiefpaß TP passieren somit nur noch die un­ teren Seitenfrequenzen der beiden Amplitudenmodulatoren AM 1 und AM 2, die in einem nachgeordneten Verstärker VR, dessen Verstärkungsgrad den Pegelverhältnissen der nach­ geordneten Leitungen LG 3 und LG 4 manuell angepaßt werden kann, verstärkt werden.For evaluating the output from the two bandpass filters BP and BP 1 2 Nutzempfangsspannungen with the frequencies f 1 and f 2 are used in the exemplary embodiment selected amplitude modulators AM 1 and AM 2 in conjunction with other AC generators G 3 and G. 4 These AC voltage generators generate frequencies f 3 and f 4 , each of which is below the assigned transmission frequency f 1 and f 2 . The outputs of the two amplitude modulators AM 1 and AM 2 are combined and leads to a low-pass filter TP using lines LG 1 and LG 2 . This has the task of blocking the frequencies f 3 and f 4 and the upper side frequencies arising during the modulation process for further processing. The low-pass filter TP thus pass only the lower side frequencies of the two amplitude modulators AM 1 and AM 2 , which are amplified in a downstream amplifier VR , the gain of which can be manually adjusted to the level relationships of the ordered lines LG 3 and LG 4 .

Die mit dem Bezugszeichen Z versehene Baugruppe ist prak­ tisch in einem Stellwerk untergebracht und beinhaltet Einrichtungen, die aufgrund der über die Leitungen LG 3 und LG 4 zugeführten Signale schließlich fahrrichtungsab­ hängige Achszählimpulse auslöst, die dann weiter verar­ beitet werden. So kann das Achszählergebnis über die Lei­ tung LG 5 an weitere, nicht dargestellte Einrichtungen zu Vergleichszwecken abgegeben werden. The module provided with the reference symbol Z is practically housed in an interlocking and contains devices which, based on the signals supplied via the lines LG 3 and LG 4, finally trigger direction-dependent axle counting pulses, which are then processed further. For example, the axle counting result can be sent via the line LG 5 to other devices, not shown, for comparison purposes.

Die beschriebenen Einrichtungen außerhalb des Stellwerkes haben den Vorteil, daß sie wartungsfrei sind, wobei not­ wendige Einstellarbeiten jedoch in gewartete Räume (Stellwerk) verlagert sind.The facilities described outside the signal box have the advantage that they are maintenance-free, whereby not manoeuvrable adjustment work in serviced rooms (Signal box) are relocated.

Anstelle der den Bandpässen BP 1 und BP 2 nachgeordneten Einrichtungen kann auch eine andere Umsetzerschaltung zur Anwendung kommen. So ist es beispielsweise möglich, die vom Bandpaß BP 1 bzw. BP 2 ausgegebenen Nutzempfangs­ spannungen gleichzurichten und in Abhängigkeit von der jeweiligen Amplitude, die sich ja beim Vorhandensein ei­ nes Fahrzeugrades im Bereich des Gleisgerätes ändert, ei­ nen in der Frequenz steuerbaren Generator zu beaufschla­ gen. Es wären zwei steuerbare Generatoren vorzusehen mit unterschiedlichen Frequenzbereichen, deren Ausgangssigna­ le dem Stellwerk Z zugeführt werden.Instead of the devices downstream of the band passes BP 1 and BP 2, another converter circuit can also be used. For example, it is possible to rectify the useful reception voltages output by the bandpass BP 1 or BP 2 and, depending on the respective amplitude, which changes in the presence of a vehicle wheel in the area of the track device, to apply a frequency-controllable generator There would be two controllable generators with different frequency ranges, the output signals of which are fed to the signal box Z.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Achszählimpulsen für Achszählanlagen mit Hilfe von Gleisgeräten, die min­ destens einen wechselstromgespeisten Sendekreis vorge­ gebener Sendefrequenz und einen mit diesem gekoppelten Empfangskreis aufweisen, deren durch die zu zählenden Räder veränderbare Nutzempfangsspannung in einer Aus­ werteeinrichtung ein Umsetzerschaltung steuert, da­ durch gekennzeichnet, daß für den Empfangskreis (ES 1 bzw. ES 2) eine Bandbreite vorgesehen ist, die mindestens so groß ist wie die maximale Folge­ frequenz einer Störspannung, daß zwischen dem Empfangs­ kreis (ES 1 bzw. ES 2) und der Auswerteschaltung (Z) in Serie ein Temperaturkompensationsglied (TK 1 bzw. TK 2) und ein Bandpaß (BP 1 bzw. BP 2) vorgesehen sind, dessen Bandbreite größer als die doppelte Folgefrequenz der Achszählim­ pulse und kleiner ist als die Bandbreite des Empfangs­ kreises (ES 1 bzw. ES 2).1. Circuit arrangement for generating axle counting pulses for axle counting systems with the aid of track devices which have at least one AC-supplied transmission circuit and a transmission frequency coupled to it, whose reception voltage, which can be changed by the wheels to be counted, controls a converter circuit in an evaluation device, as characterized by that a bandwidth is provided for the receiving circuit (ES 1 and ES 2), which is at least as great as the maximum repetition frequency of a noise voltage, that between the receiving circuit (ES 1 and ES 2) and the evaluation circuit (Z) a temperature compensation element (TK 1 or TK 2 ) and a bandpass filter (BP 1 or BP 2 ) are provided in series, the bandwidth of which is greater than twice the repetition frequency of the axle counting pulse and smaller than the bandwidth of the receiving circuit (ES 1 or ES 2 ). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangskreis (ES 1 bzw. ES 2) als Bandfilterempfänger ausgebildet ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the receiving circuit (ES 1 or ES 2 ) is designed as a band filter receiver. 3. Schaltunganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzerschaltung aus einem Amplitudenmodulator (AM 1 bzw. AM 2) mit nachge­ schaltetem Tiefpaß (TP) zur Unterdrückung von Träger- und oberen Seitenfrequenzen des Amplitudenmodulators (AM 1 bzw. AM 2) besteht.3. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the converter circuit consists of an amplitude modulator (AM 1 or AM 2 ) with switched low-pass filter (TP) to suppress carrier and upper side frequencies of the amplitude modulator (AM 1 or AM 2 ) .