203419. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés útburkolatba épített érzékelő hurok felett elhaladó járművek érzékelésére és adott esetben azonosítására
3 HU 203 419 B 4 csolású tranzisztorból felépített áramerősítő fokozat van, és a diódák az áramerősító tranzisztor kollektoremitter áramkörébe vannak kapcsolva. A járműazonosítási feladat ellátásánál célszerű, ha az azonosítandó jármű alvázán a hurokkal induktív csatolásba kerülő keretantenna van, ehhez vezérelt indítású oszcillátor csatlakozik, ennek vezérlő bemenete kódoló áramkörrel van összekötve. Előnyös, ha a kódoló áramkör tartalmaz óragenerátort, ennek kimenetéhez kapcsolt számlálót, amelynek kimenete tár címbemenetével van összekötve, a tár kimenete az oszcillátor indító bemenetéhez csatlakozik, és a tár egy további kimenete késleltető áramkörön át a számláló törlő bemenetéhez csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyszerű kialakítású, az oszcillátor és mérőerősítő egysége pl. gyufásdoboz méretben, műanyaggal kiöntött kivitelben realizálható, karbantartást nem igényel, a járműérzékelés mellett lehetővé teszi a járművek azonosítását is. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést a továbbiakban kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata, a 2. ábra az oszcillátor és mérőerősítő egység egy kiviteli alakjának a kapcsolási rajza, és a 3. ábra kódadó tömbvázlata. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés két mérőhurkos kiviteli alakjának a tömbvázlatát ábrázoltuk, amely az útburkolat alatt, célszerűen két egymás melletti forgalmi sávnak megfelelő helyen telepített 1 és 2 hurokhoz csatlakoztatható. Az 1 és 2 hurkokat célszerűen szilikongumi bevonattal ellátón néhány menetes tekercs képezi, a huzalok két-két párhuzamos 3, 4 huzalpár formájában rövid, célszerűen legfeljebb SO méteres szakaszon 5 szerelőaknához vezetnek. Az S szerelőaknában mindkét 3 és 4 huzalpár egy-egy 6, 7 oszcillátor és mérőerősítő egységgel kapcsolódik. A 6 és 7 oszcillátor és mérőerősítő egységek azonos kialakításúak, belső felépítésüket a 2. ábrán vázoltuk és a továbbiakban részletesen ismertetjük. Fő jellemzőjük, hogy oszcillátor, illetve mérőerősítő üzemmódban működtethetők, két kimenetűk a hozzájuk rendelt 1 vagy 2 hurrát 3 vagy 4 huzalpárjával van összekötve, két bemenetűk pedig kétetes 8, illetve 9 kábelen keresztül a berendezés központi részéhez csatlakozik, amely az S szerelőaknától távol, adott esetben 1-1,5 kilométeres távolságban is telepíthető. A berendezés központi része tartalmaz mikroprocesszoros működtetésű 10 vezérlőegységet, 11 vezérelt kapcsolót, 12 egyenáramú tápfeszültségforrást, 13 transzformátort, amelynek 14,15 primer tekercse és 16 szekunder tekercse van, ez utóbbi 17 erősítő és jelformáló áramkör bemenetéhez csatlakozik. A17 erősítő és jelformáló áramkör kimenete egyrészt 18 frekvenciamérőhöz, másrészt 19 demodulátortioz kapcsolódik. A 10 vezérlőegység kapcsolódik a 11 vezérelt kapcsolóval, meghatározza annak kapcsolási állapotát, és fogadja a 18 frekvenciamérő és a 19 demodulator kimeneti jeleit. A 6 oszcillátor és mérőerősítő egység egy példakénti kiviteli alakjának a részletes kapcsolási rajza a 2. ábrán látható. A berendezés központi részei felé a kapcsolatot a 8 kábel képezi, amely tápfeszültség-ellátást és csatlakoztatást biztosít az egységben lévő 20 Oszcillátor és 21 méiőeiősítő részére. A 8 kábelhez a 20 oszcillátorban Dl és D2 diódák, a 21 mérőerősítőben pedig D3 és D4 diódák csatlakoznak, és páronként ellentétesen vannak bekötve, így a 8 kábelre kapcsolt egyenfeszültség egyik polaritásánál a 20 oszcillátor, másik polaritásánál pedig a 21 mérőerősítő kap tápfeszültségek A 20 oszcillátor Colpitts kapcsolású TI tranzisztort tartalmaz, amelynek induktív (és ezáltal frekvenciameghatározó) elemét a 3 huzalpáron keresztül az 1 hurok képezi. A 21 mérőerősítő az 1 hurokkal a 3 huzalpáron keresztül összekötött bemenetű két egymás után kapcsolt, T2 és T3 tranzisztorokat tartalmazó földelt emitteres erősítőfokozatból és a T3 tranzisztor kollektoráról meghajtott földelt kollektoros T4 tranzisztorból, mint áramerősítő fokozatból áll. A feszültségerősítő fokozatok frekvenciafüggő visszacsatolást tartalmaznak, így a 21 mérőerősítő sávhatárolt erősítőként működik. A találmány szerinti berendezés működése a következő. Az első üzemmódban a berendezés jármű jelenlétének érézeklésére alkalmas. A 10 vezérlőegység ekkor a 11 vezérelt kapcsolót olyan állapotba vezérli, hogy a 12 egyenáramú tápfeszültségforrás a 8 vagy 9 kábelen keresztül olyan polaritással kerül a 6 vagy 7 oszcillátor és mérőerősítő egységre, hogy ez a 20 oszcillátor feszültségellátását teszi lehetővé, a 21 mérőerősítő ekkor tápfeszültség hiányában inaktív. A 20 oszcillátor rezgése megindul, és a rezgési frekvenciát (többek között) az 1 hurok induktivitása határozza meg. A Colpitts oszcillátorok közismerten nagyjelű működése miatt a felvett árram a rezgés ütemében ingadozik. A 12 egyenáramú tápfeszültségforrást feszültséggenerátor képezi, így a 8 vonalon lévő feszültség nagyságát az áram jelentős ingadozása nem (vagy csak alig) befolyásolja. Ez az ingadozó áram átfolyik a 13 transzformátor 14 primer tekercsén és a 16 szekunder tekercsben a rezgési frekvenciának megfelelő feszültség keletkezik, amelyből a 17 erősítő és jelformáló áramkör a rezgési frekvenciát követő négyszögimpulzusokat (vagy tűimpulzusokat) állít elő. A 18 frekvenciamérő ennek az impulzussorozatnak a frekvenciáját mái. A mérést célszerű számlálásra visszavezetni, amikor is a vizsgált jel két egymást követő periódusa között egy pontos óragenerátor impulzusait számláljuk. Ez a szám a rezgési időre jellemző, ami a frekvencia reciprok értékét adja. A 10 vezálőegység értesül a 20 oszcillátor pillanatnyi frekvenciájáról. Ha az 1 hurok fölé jármű érkezik, akkor annak fémváza az 1 hurrát induktivitását befolyásolja (pontosabban csökkenti), és ennek megfelelően a mért frekvencia értéke hirtelen megnövekszik. A10 vezérlőegységben a jármű jelenléte megállapításának feltételeit program rögzíti, és a berendezés így a járműnek az 1 hurok fölé való érkezését észleli. Ennél az üzemmódnál nagy jelentősége van annak a ténynek, hogy az 1 hurok, valamint a 6 oszcillátor és mérőerősítő egység között csak viszonylag kis távolság van, mert a 3 huzalpár saját soros induktivitása kicsi. Az ebből adódó soros reaktancia miatta jármű jelenléte által kiváltott reaktancia változás csak csökkentett mértékben tevődik át a TI tranzisztor frekvenciameghatározó áramkörébe. Miután a találmány szerinti megoldásnál a 3 és 4 huzalpárok rövidek, soros reaktanciájuk 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
