检测在电触头和安装在检测电路中的导电元件之间的电中断的组件的制作方法
专利名称：检测在电触头和安装在检测电路中的导电元件之间的电中断的组件的制作方法
检测在电触头和安装在检测电路中的导电元件之间的电中
断的组件本发明涉及检测电路，其包括通常与公共导电元件接触的至少两个电触头并允许 检测这些电触头之一与导电元件之间的电中断，该公共导电元件连接这些电触头。本发明还涉及包含这样的检测电路的检测组件。本发明更具体地涉及检测电路，在该检测电路中两个电触头沿着例如由陆上车辆 的行驶或导向轨道形成的导电地线移动。在很多领域中，例如在车、商品运输、装卸或储存的领域中，实时地知道两个元件 是否有接触是有用的。在这些领域中，常常必须确保应彼此保持接触但不是一个固定到另一个以便例如 能够移动或是可移动的某些元件实际上一直是这样。事实上，应在正常操作或使用状况下彼此接触的两个元件可能由于异常和/或无 法预料的情况而无意或意外地分离。例如为了安全的原因和为了避免功能障碍，实时地检 测这种情况以便能够毫不延迟地进行正确的行动或开展安全措施于是非常重要和非常有用。根据本发明的检测组件允许通过使用两个元件的导电特征对这样的需要作出反 应，这两个元件的接触将被监视。作为例子，可列举通过沿着至少一个导向轨道滑动的导向系统引导的车的优选应 用。车可尤其涉及乘客的城市公共交通车、最终自动化的工业搬运车或者还有例如装卸车。在这种情况下，确保导向系统一直与导向轨道接触以便检测并避免任何脱轨危险 是绝对必要的，例如在导向轨道的局部化的中断、在导向轨道上或沿着导向轨道的未预料 到的障碍或物体的存在、结冰或可引起导向系统的意外提起的任何其它原因的情况下。本发明可用于监视在导向系统和导向轨道之间，更具体地在导向系统的两个电触 头和金属导向轨道之间的接触，这两个电触头通过该金属导向轨道连接。这样的车有时配备有放置在导向组件之前的安全设备，且其作用是在导向组件通 过之前触摸导向轨道，以便预先轻松地保证导向轨道及其附近环境的令人满意的状态和畅 通。根据本发明的检测组件于是可有利地在这个程度上被使用，以便监视在安全设备和导 向轨道之间的接触。还可设想使用根据本发明的检测组件来监视应与导向轨道保持接触的元件。然而本发明的应用领域并不限于沿着一个或多个导向或行驶轨道的机动车的情 况，而是可扩展到很多其它的情况。因此例如，这样的检测组件可有利地允许监视集装箱、椅子、一个储蓄器或另一个 的腿和它被放置的支架之间的接触，以便例如使其运输、其装卸或其储存安全。为此，集装箱配备有腿或至少两个不同的金属接触区。同样，支架在这两个接触区 之间应该是导电的，并为了这个目的可以是完全或部分金属的，覆盖有导电覆盖层或简单 的电连接带。本领域人员可以没有困难地设想根据本发明的检测组件的很多其它应用。
本发明涉及包括两个电触头或两个电接触区的检测组件，电触头或电接触区由地 线或导电元件或弱电阻元件连接。为了检测至少在两个电触头之一和被认为与其接触的导电元件之间的接触的缺 乏，我们力图检测在两个触头之间的电中断的故障，这两个触头在其间通过导电元件连接。本发明因此提供了检测在电触头和导电元件之间的电中断的组件，该组件包括两 个不同的电触头和连接其的导电元件，这些电触头在正常情况下与该导电元件有接触。根据本发明，检测组件包括激励器，激励器作为负载包括谐振电路，该谐振电路从 激励器的一个端子出发回到其另一端子包括至少一个电容器、电触头之一、至少根据触头 之一的断开或闭合状态可变的阻抗的一部分以及另一个电触头。可变阻抗的该部分在正常接触情况下包括由导电元件形成的第一电阻和自感分 支以及并联安装并由连接两个触头的构造性电连接(liaison constructive)形成的至少 一个第二电阻和自感分支。第一分支至少在触头之一断开时处于断路状态。检测组件还包括电子处理模块，其接收谐振电路的振荡频率并在电中断的情况下 将其转换成可利用的故障信号。对于可变阻抗的该部分的两个并联分支，优选地使用一方面在一个分支的导电元 件而另一方面在另一分支的任何自然电连接固有的电阻特征和自感效应，该电连接存在于 触头之间并且独立于在导电元件。当这些连接的自然电阻和自感效应太弱而不能以令人满意的方法被利用在本发 明的检测电路中时，可能再添加补充的电阻和/或自感电子部件，以便放大所期望的效应。同样，如果在所涉及的应用中，除了导电元件以外在触头之间不存在电连接，则触 头由任何适当的有线或自然电连接来连接。本发明提供了完整的检测组件，其集成检测电路并此外包括电子处理模块，电子 处理模块允许将从检测电路产生的变化转换成检测信号并在输出提供对被监视的触头的 电子状态可利用的信息。该信息然后可被发送到声音或视觉警报系统，或可被能够发起适当的安全测量的 一般监视或管理系统利用。在现有技术中，描述了很多检测电路，例如在以SEKURIT SAINT GOBAN名义的专利 DE 197 35 282和以PREUS名义的US-A-4. 812. 752中披露的电路。然而，这些电路与本发 明的检测组件非常不同，且不能解决技术问题。在作为例子给出并附有附图的接下来的描述中，本发明的其它特征和优点将明 显，在附图中-
图1是根据本发明的适用于任何两个接触区的检测组件的总体功能示意图；-图2是根据本发明的检测电路的方框示意图；-图3是表示波形的图形，该波形示出由于电触头的缺乏产生的检测电路的频率 的变化；-图4是根据本发明的检测组件的电子示意图的实例；-图5是适用于沿着金属导向轨道移动的车的滑块的一种变形的总体电子示意 图。为了允许读者很好地理解本发明，在图1中示出了根据本发明的检测组件1的总体全局功能示意图。该检测组件1允许监视在图中被分别称为触头A和触头B的一对电触头2和3与 导电元件4之间的接触的存在，电触头被认为与导电元件4保持接触。电触头2和3可为固定的或移动的并具有任意性质和大小。根据在图5中示出的 优选应用，它可每次涉及例如沿着金属行驶或导向轨道滑动的垫块。它还可涉及在放置在 导电支架上或支架的导电接收区上之前触头的腿或区。当触头A和B都与导电元件4接触时，导电元件4建立触头A和B之间的电连接。导电元件可具有任意性质。它可涉及例如地线、型钢或金属覆盖层。它还可涉及 连接准备用于接纳触头A和B的两个导电接收区的简单的有线连接，或本领域人员根据对 依照本发明的检测组件设想的应用可想象得到的任何其它适当的导电元件。为了认识触头2和3相对于导电元件4的电子断开或闭合状态，即，知道是否它们 与导电元件4电接触，利用检测电路5。检测电路5形成在检测组件1中间的参考回路并包括通过一个或多个电容器连接 到触头A和B的称为激励器6的电子激发设备，参考附图2将更详细地研究检测电路5的 功能。激励器6是用于谐振电路的能量发生器元件，它涉及例如不稳定运算放大器的电 子组件或电路或任何其它发生器。在这个回路中，从电所角度看，导电元件4可表示地。检测组件1的操作所必需的供电能量来源于外界，并应优选地与地因而与导电元 件4电绝缘。检测组件1因此优选地被电绝缘装置7绝缘。检测组件1还包括电子处理模块8，其将来源于检测电路5的振荡频率的变化转换 成可利用的故障信号。如其后将看到的，根据触头A和B与导电元件4有电连接，或该连接由于至少触头 A或B之一的断开或脱离或由于导电元件4的部分的故障包括在两个触头A和B之间而中 断，检测电路5的振荡频率是不同的。根据检测电路5的频率值之间的差异，电子处理模块8向外部发送表示至少触头 之一的电子状态的可利用的信息。接着可根据所涉及的应用以不同的方法利用该信息。它例如被发送到声音或视觉 警报系统，或在必要时可发起正确或安全行动的一般管理系统。检测功能从检测电路5产生，检测电路5的电子功能在图2中示意性示出。激励器6优选地是以提供周期性能量的电路或部件的形式呈现的电子激发设备， 激励器的每个输出端子通过至少一个电容器10连接到触头A或B之一。在所示的优选实例中，检测电路5包括插入激励器6的每个端子和相应的电触头 2或3之间的电容器10。电容器10允许防止可能最终来源于导电元件4的连续电压传送到激励器6，且尤 其是到电子处理模块8。电子处理模块8因此与触头A和B的可能的连续电位隔离。在正常操作情况下，触头A和B在其间以两种方法被电连接通过导电元件4和通 过构造性连接11。这两个连接分别形成具有两个并联分支的电路的第一分支12和第二分 支13，这两个分支闭合检测电路5的回路。
构造性连接11是可用任何方法实现的电连接。它可涉及例如通过底盘、机架或安 装有触头2和3的物体的其它元件的结构连接。它还可涉及唯一地用在根据本发明的或具 有一个或多个其它任何功能的检测电路5中的本质上有线的或其它的特定连接。如果在所涉及的应用中在触头2和3之间不存在这样的电连接，则特定的构造性 连接11应再添加在触头之间，以便确保检测组件1的良好操作。检测电路5的并联分支12和13中的每个具有内在的电阻和自感特征，其在图2 中由串联连接的电阻和自感线圈表示并等效于电阻和电感，电阻和自感线圈对于第一分支 12分别为14和15而对于第二分支为16和17。具有两个并联分支的该电路在正常操作情况下组成激励器6的负载的一部分， 即，当触头A和B都与导电元件4接触时。负载的另一部分由最终包含电容器10的两个连 接组成。于是使用激励器6形成具有谐振部分RLC的振荡电路，其具有称为接触频率F。的 本征振荡频率。当至少触头A或B之一与导电元件4不再有接触时，电路的第一分支12处于断路 状态。触头A和B则仅被形成电路的第二分支13的构造性连接11连接。激励器6的负载被更改并等效于电阻和自感值是不同的谐振电路RLC。谐振电路 的振荡频率变化并变成更弱的称为脱离频率Fd的频率。振荡频率的这样的变化的实例由图3示出。谐振电路的振荡频率Fe和Fd的值取决于两个分支12和13的电阻和自感值。在根据本发明的检测组件应用于导电轨道上被自动引导的车的的情况下，可作为 例子列举优选地基本等于5MHz的频率F。和优选地基本等于4MHz的频率FD。当形成分支12和13的电连接的自然电阻和自感效应太弱而不能在本发明的检测 电路5中以令人满意的方式被利用时，可能再添加一个或多个补充的电阻和/或自感电子 部件，以便放大所期望的效应。包括单独的一个电阻和单独的一个电感线圈或串联安装的这两个部件的补充分 支则可关于第一分支12和/或关于第二分支13并联安装。有利地，根据本发明的检测电路5允许检测每个触头2或3的脱离，而与另一个触 头的状态无关。因此两个触头不必脱离以便电路检测到故障。同样，检测电路5可检测两 个触头2和3之间的电路的中断，即，导电元件4的位于其间的部分的故障。谐振电路的振荡频率的这个变化被电子处理模块8利用，以便将其转换成其后例 如由监视、管理或警报系统利用的故障信号SD。电子处理模块8的优选实施方式在图4的电子示意图上示出并且现在将被描述。在这个图中，检测电路5由等效RLC电路表示，等效RLC电路包括在激励器6的端 子两端串联安装的固定电容器18、可变电感线圈19和同样可变的电阻20。电感线圈19和电阻20被表示为可变的，因为它们如前所述可根据检测电路5包 括分支13或并联的两个分支12和13，S卩，根据触头A和B都与导电元件4接触或不接触而 采用两个不同的值。检测电路5因此在输出上具有可根据情况采用接触值F。或脱离值Fd的振荡频率。具有接触频率F。或脱离频率Fd的激励器6的输出提供给混频器21，混频器21的 另一输入接收参考频率Fk，且从其再输出具有更弱的输出频率Fs的周期性信号，该信号表示两个输入频率之间的差异。还可预先或随后用一个大数(例如1000)除混频器的输入频率，以便能够使用传 统商业部件。具有差分输出频率Fs的正弦信号接着到达将输出频率Fs转换成输出电压Ts的频 率/电压转换器22。输出电压Ts在电压比较器23中与参考电压Tk比较，从电压比较器23中再输出其 后可例如在外部监视系统中被利用的故障信号SD。在正常接触情况下的谐振电路的振荡频率F。和在电中断情况下的谐振电路的振 荡频率Fd之间的差异很大。该差异优选地为至少20%，这允许在混频、电压转换和比较之 后获得完整和重要的故障信号SD，允许以后的利用。电路组件优选地被调节，以便在通过两个触头2和3的同时电接触期间，谐振电路 的振荡频率Fc在检测链中通过之后相应于不充足的电压，以引起可利用的故障信号Sd的出 现。为了更完整地示出本发明，本发明的应用的优选但非限制性的实例在图5中示
出ο在这个应用中，它涉及检测沿着金属导向轨道26滑动的一个或两个滑块24和25 的稍微提起，这两个滑块与轨道26应保持接触。这些滑块24和25属于公共交通自动导向车的导向系统。它可无区别地涉及电地 线滑块或电流反向滑块。根据本发明的检测组件1可安装在滑块24、25上并被装在车上。根据检测组件1的优选实施方式，它可安置在紧凑箱中，该紧凑箱可安装在导向 轨道上滑动的主体中的滑块24和25之上。根据本发明的检测组件1以与以前相同的方法操作，滑块24和25分别用于触头 A和B，且金属导向轨道26代替导电元件4。车提供了操作检测组件1所必需的能量，然而检测组件1通过电绝缘装置7与车 保持绝缘。形成检测电路5的第二分支13的构造性连接11在电地线滑块的情况下通过车的 底盘或通过对电流反向滑块在屋顶上的相互连接来保证。电子处理模块8将关于检测组件1的状态的信息实时地传输到确保车的中央管理 和运输安全的总系统，当用信号通知故障时，该系统可在需要时发起安全预防行动，例如紧 急、本丨J ο有利地，根据本发明的检测组件1允许检测每个滑块24或25的脱离，而与另一个 的状态无关。因此这两个垫块不必脱离以便组件检测到故障。同样，检测组件可检测在两 个滑块24和25之间的电路的中断，即，导向轨道位于其间的部分的故障。有利地，形成导向组件的部分的每个滑块可并排存在于根据本发明的检测电路5 中。因而产生的故障信号于是将根据失去接触的这对滑块而不同，这允许自动和立即查出 问题。以明显的方式，本发明不限于前面描述的优选实施方式并在不同的附图中示出， 本领域人员可对其提供保持在权利要求的范围内的各种明显的更改。
权利要求
一种在电触头(2，3)和导电元件(4)之间的电中断的检测组件(1)，该组件包括两个不同的电触头(2，3)和连接这两个电触头的导电元件(4)，所述电触头在正常情况下与所述导电元件保持接触，其特征在于，所述检测组件包括激励器(6)，所述激励器包括作为负载的谐振电路，所述谐振电路从所述激励器(6)的一个端子出发回到其另一端子包括至少一个电容器(10)、电触头(2，3)之一、根据至少触头(2，3)之一的断开或闭合状态可变的阻抗的一部分以及另一个电触头(2，3)；可变阻抗的所述部分在正常接触情况下包括由所述导电元件(4)形成的第一电阻和自感分支(12)以及并联安装并由连接两个触头(2，3)的构造性电连接形成的至少一个第二电阻和自感分支(13)；所述第一分支(12)至少在触头(2，3)之一断开时处于断路状态；所述检测组件还包括电子处理模块(8)，电子处理模块(8)接收谐振电路的振荡频率并在电中断的情况下将其转换成可利用的故障信号。
2.如权利要求1所述的检测组件，其特征在于，包括插入激励器(6)的每个端子和相应 的电触头(2,3)之间的电容器(10)。
3.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，相对于第一分支(12)或 第二分支(13)并联安装包括电阻、电感或串联安装的这两个部件的补充分支。
4.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件通过电绝缘 装置(7)被绝缘。
5.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，在正常接触情况下的所 述谐振电路的振荡频率F。和在电中断情况下的所述谐振电路的振荡频率Fd之间的差异大 于或等于20%。
6.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述谐振电路的振荡频 率在正常接触情况下基本等于5MHz且在电中断的情况下基本等于4MHz。
7.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述电子处理模块(8) 包括接收所述谐振电路的振荡频率和参考频率Fk的混频器(21)，所述混频器(21)连接到 频率/电压转换器(22)，所述频率/电压转换器(22)的输出连接到接收参考电压Tk的比 较器(23)，以在电中断的情况下发送故障信号SD，所述电中断由所述谐振电路的振荡频率 的变化表示。
8.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述混频器(21)的输入 频率被作除法，以便使用传统商业部件。
9.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，电路组件被调节，以便在 正常接触情况下，所述谐振电路的振荡频率F。在电子处理模块(8)中通过之后被转换成不 充足的电压，以引起可利用的故障信号Sd的出现。
10.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述导电元件(4)是地 线、型钢或金属覆盖层、或连接准备用于接纳触头(2，3)的两个导电接收区的有线电连接。
11.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述构造性连接(11) 是结构电连接或特定的电连接。
12.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述触头(2，3)在所述 导电元件(4)上是移动的。
13.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述导电元件(4)是金 属导向或行驶轨道(26)，且所述触头(2，3)是沿着所述金属导向或行驶轨道(26)滑动的滑 块(24，25)。
14.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件安置在紧凑 箱中，所述紧凑箱安装在沿所述导向轨道(26)滑动的主体中的滑块(24，25)之上。
15.如权利要求13或14所述的检测组件，其特征在于，所述滑块(24，25)是电地线滑 块或电流反向滑块。
16.如权利要求13到15中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件被装入 由汽车自动导向并供电的公共交通车上。
全文摘要
本发明涉及电中断的检测组件(1)，包括通过至少一个电容器连接到两个触头(2，3)的激励器(6)，触头(2，3)在正常情况下在其间由导电元件(4)电连接。在激励器外部的电路组成谐振电路，谐振电路的阻抗在触头之一断开时改变。在相应于触头的断开或闭合两个状态的两个值之间可变的检测电路的频率由电子处理模块(8)利用，电子处理模块(8)在触头之一断开时提供故障信号。本发明应用于很多领域运输、维护、储藏等。
文档编号G01R31/02GK101910852SQ200880123416
公开日2010年12月8日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月21日
发明者S·瓦诺 申请人:罗尔工业公司
检测在电触头和安装在检测电路中的导电元件之间的电中
断的组件本发明涉及检测电路，其包括通常与公共导电元件接触的至少两个电触头并允许 检测这些电触头之一与导电元件之间的电中断，该公共导电元件连接这些电触头。本发明还涉及包含这样的检测电路的检测组件。本发明更具体地涉及检测电路，在该检测电路中两个电触头沿着例如由陆上车辆 的行驶或导向轨道形成的导电地线移动。在很多领域中，例如在车、商品运输、装卸或储存的领域中，实时地知道两个元件 是否有接触是有用的。在这些领域中，常常必须确保应彼此保持接触但不是一个固定到另一个以便例如 能够移动或是可移动的某些元件实际上一直是这样。事实上，应在正常操作或使用状况下彼此接触的两个元件可能由于异常和/或无 法预料的情况而无意或意外地分离。例如为了安全的原因和为了避免功能障碍，实时地检 测这种情况以便能够毫不延迟地进行正确的行动或开展安全措施于是非常重要和非常有用。根据本发明的检测组件允许通过使用两个元件的导电特征对这样的需要作出反 应，这两个元件的接触将被监视。作为例子，可列举通过沿着至少一个导向轨道滑动的导向系统引导的车的优选应 用。车可尤其涉及乘客的城市公共交通车、最终自动化的工业搬运车或者还有例如装卸车。在这种情况下，确保导向系统一直与导向轨道接触以便检测并避免任何脱轨危险 是绝对必要的，例如在导向轨道的局部化的中断、在导向轨道上或沿着导向轨道的未预料 到的障碍或物体的存在、结冰或可引起导向系统的意外提起的任何其它原因的情况下。本发明可用于监视在导向系统和导向轨道之间，更具体地在导向系统的两个电触 头和金属导向轨道之间的接触，这两个电触头通过该金属导向轨道连接。这样的车有时配备有放置在导向组件之前的安全设备，且其作用是在导向组件通 过之前触摸导向轨道，以便预先轻松地保证导向轨道及其附近环境的令人满意的状态和畅 通。根据本发明的检测组件于是可有利地在这个程度上被使用，以便监视在安全设备和导 向轨道之间的接触。还可设想使用根据本发明的检测组件来监视应与导向轨道保持接触的元件。然而本发明的应用领域并不限于沿着一个或多个导向或行驶轨道的机动车的情 况，而是可扩展到很多其它的情况。因此例如，这样的检测组件可有利地允许监视集装箱、椅子、一个储蓄器或另一个 的腿和它被放置的支架之间的接触，以便例如使其运输、其装卸或其储存安全。为此，集装箱配备有腿或至少两个不同的金属接触区。同样，支架在这两个接触区 之间应该是导电的，并为了这个目的可以是完全或部分金属的，覆盖有导电覆盖层或简单 的电连接带。本领域人员可以没有困难地设想根据本发明的检测组件的很多其它应用。
本发明涉及包括两个电触头或两个电接触区的检测组件，电触头或电接触区由地 线或导电元件或弱电阻元件连接。为了检测至少在两个电触头之一和被认为与其接触的导电元件之间的接触的缺 乏，我们力图检测在两个触头之间的电中断的故障，这两个触头在其间通过导电元件连接。本发明因此提供了检测在电触头和导电元件之间的电中断的组件，该组件包括两 个不同的电触头和连接其的导电元件，这些电触头在正常情况下与该导电元件有接触。根据本发明，检测组件包括激励器，激励器作为负载包括谐振电路，该谐振电路从 激励器的一个端子出发回到其另一端子包括至少一个电容器、电触头之一、至少根据触头 之一的断开或闭合状态可变的阻抗的一部分以及另一个电触头。可变阻抗的该部分在正常接触情况下包括由导电元件形成的第一电阻和自感分 支以及并联安装并由连接两个触头的构造性电连接(liaison constructive)形成的至少 一个第二电阻和自感分支。第一分支至少在触头之一断开时处于断路状态。检测组件还包括电子处理模块，其接收谐振电路的振荡频率并在电中断的情况下 将其转换成可利用的故障信号。对于可变阻抗的该部分的两个并联分支，优选地使用一方面在一个分支的导电元 件而另一方面在另一分支的任何自然电连接固有的电阻特征和自感效应，该电连接存在于 触头之间并且独立于在导电元件。当这些连接的自然电阻和自感效应太弱而不能以令人满意的方法被利用在本发 明的检测电路中时，可能再添加补充的电阻和/或自感电子部件，以便放大所期望的效应。同样，如果在所涉及的应用中，除了导电元件以外在触头之间不存在电连接，则触 头由任何适当的有线或自然电连接来连接。本发明提供了完整的检测组件，其集成检测电路并此外包括电子处理模块，电子 处理模块允许将从检测电路产生的变化转换成检测信号并在输出提供对被监视的触头的 电子状态可利用的信息。该信息然后可被发送到声音或视觉警报系统，或可被能够发起适当的安全测量的 一般监视或管理系统利用。在现有技术中，描述了很多检测电路，例如在以SEKURIT SAINT GOBAN名义的专利 DE 197 35 282和以PREUS名义的US-A-4. 812. 752中披露的电路。然而，这些电路与本发 明的检测组件非常不同，且不能解决技术问题。在作为例子给出并附有附图的接下来的描述中，本发明的其它特征和优点将明 显，在附图中-
图1是根据本发明的适用于任何两个接触区的检测组件的总体功能示意图；-图2是根据本发明的检测电路的方框示意图；-图3是表示波形的图形，该波形示出由于电触头的缺乏产生的检测电路的频率 的变化；-图4是根据本发明的检测组件的电子示意图的实例；-图5是适用于沿着金属导向轨道移动的车的滑块的一种变形的总体电子示意 图。为了允许读者很好地理解本发明，在图1中示出了根据本发明的检测组件1的总体全局功能示意图。该检测组件1允许监视在图中被分别称为触头A和触头B的一对电触头2和3与 导电元件4之间的接触的存在，电触头被认为与导电元件4保持接触。电触头2和3可为固定的或移动的并具有任意性质和大小。根据在图5中示出的 优选应用，它可每次涉及例如沿着金属行驶或导向轨道滑动的垫块。它还可涉及在放置在 导电支架上或支架的导电接收区上之前触头的腿或区。当触头A和B都与导电元件4接触时，导电元件4建立触头A和B之间的电连接。导电元件可具有任意性质。它可涉及例如地线、型钢或金属覆盖层。它还可涉及 连接准备用于接纳触头A和B的两个导电接收区的简单的有线连接，或本领域人员根据对 依照本发明的检测组件设想的应用可想象得到的任何其它适当的导电元件。为了认识触头2和3相对于导电元件4的电子断开或闭合状态，即，知道是否它们 与导电元件4电接触，利用检测电路5。检测电路5形成在检测组件1中间的参考回路并包括通过一个或多个电容器连接 到触头A和B的称为激励器6的电子激发设备，参考附图2将更详细地研究检测电路5的 功能。激励器6是用于谐振电路的能量发生器元件，它涉及例如不稳定运算放大器的电 子组件或电路或任何其它发生器。在这个回路中，从电所角度看，导电元件4可表示地。检测组件1的操作所必需的供电能量来源于外界，并应优选地与地因而与导电元 件4电绝缘。检测组件1因此优选地被电绝缘装置7绝缘。检测组件1还包括电子处理模块8，其将来源于检测电路5的振荡频率的变化转换 成可利用的故障信号。如其后将看到的，根据触头A和B与导电元件4有电连接，或该连接由于至少触头 A或B之一的断开或脱离或由于导电元件4的部分的故障包括在两个触头A和B之间而中 断，检测电路5的振荡频率是不同的。根据检测电路5的频率值之间的差异，电子处理模块8向外部发送表示至少触头 之一的电子状态的可利用的信息。接着可根据所涉及的应用以不同的方法利用该信息。它例如被发送到声音或视觉 警报系统，或在必要时可发起正确或安全行动的一般管理系统。检测功能从检测电路5产生，检测电路5的电子功能在图2中示意性示出。激励器6优选地是以提供周期性能量的电路或部件的形式呈现的电子激发设备， 激励器的每个输出端子通过至少一个电容器10连接到触头A或B之一。在所示的优选实例中，检测电路5包括插入激励器6的每个端子和相应的电触头 2或3之间的电容器10。电容器10允许防止可能最终来源于导电元件4的连续电压传送到激励器6，且尤 其是到电子处理模块8。电子处理模块8因此与触头A和B的可能的连续电位隔离。在正常操作情况下，触头A和B在其间以两种方法被电连接通过导电元件4和通 过构造性连接11。这两个连接分别形成具有两个并联分支的电路的第一分支12和第二分 支13，这两个分支闭合检测电路5的回路。
构造性连接11是可用任何方法实现的电连接。它可涉及例如通过底盘、机架或安 装有触头2和3的物体的其它元件的结构连接。它还可涉及唯一地用在根据本发明的或具 有一个或多个其它任何功能的检测电路5中的本质上有线的或其它的特定连接。如果在所涉及的应用中在触头2和3之间不存在这样的电连接，则特定的构造性 连接11应再添加在触头之间，以便确保检测组件1的良好操作。检测电路5的并联分支12和13中的每个具有内在的电阻和自感特征，其在图2 中由串联连接的电阻和自感线圈表示并等效于电阻和电感，电阻和自感线圈对于第一分支 12分别为14和15而对于第二分支为16和17。具有两个并联分支的该电路在正常操作情况下组成激励器6的负载的一部分， 即，当触头A和B都与导电元件4接触时。负载的另一部分由最终包含电容器10的两个连 接组成。于是使用激励器6形成具有谐振部分RLC的振荡电路，其具有称为接触频率F。的 本征振荡频率。当至少触头A或B之一与导电元件4不再有接触时，电路的第一分支12处于断路 状态。触头A和B则仅被形成电路的第二分支13的构造性连接11连接。激励器6的负载被更改并等效于电阻和自感值是不同的谐振电路RLC。谐振电路 的振荡频率变化并变成更弱的称为脱离频率Fd的频率。振荡频率的这样的变化的实例由图3示出。谐振电路的振荡频率Fe和Fd的值取决于两个分支12和13的电阻和自感值。在根据本发明的检测组件应用于导电轨道上被自动引导的车的的情况下，可作为 例子列举优选地基本等于5MHz的频率F。和优选地基本等于4MHz的频率FD。当形成分支12和13的电连接的自然电阻和自感效应太弱而不能在本发明的检测 电路5中以令人满意的方式被利用时，可能再添加一个或多个补充的电阻和/或自感电子 部件，以便放大所期望的效应。包括单独的一个电阻和单独的一个电感线圈或串联安装的这两个部件的补充分 支则可关于第一分支12和/或关于第二分支13并联安装。有利地，根据本发明的检测电路5允许检测每个触头2或3的脱离，而与另一个触 头的状态无关。因此两个触头不必脱离以便电路检测到故障。同样，检测电路5可检测两 个触头2和3之间的电路的中断，即，导电元件4的位于其间的部分的故障。谐振电路的振荡频率的这个变化被电子处理模块8利用，以便将其转换成其后例 如由监视、管理或警报系统利用的故障信号SD。电子处理模块8的优选实施方式在图4的电子示意图上示出并且现在将被描述。在这个图中，检测电路5由等效RLC电路表示，等效RLC电路包括在激励器6的端 子两端串联安装的固定电容器18、可变电感线圈19和同样可变的电阻20。电感线圈19和电阻20被表示为可变的，因为它们如前所述可根据检测电路5包 括分支13或并联的两个分支12和13，S卩，根据触头A和B都与导电元件4接触或不接触而 采用两个不同的值。检测电路5因此在输出上具有可根据情况采用接触值F。或脱离值Fd的振荡频率。具有接触频率F。或脱离频率Fd的激励器6的输出提供给混频器21，混频器21的 另一输入接收参考频率Fk，且从其再输出具有更弱的输出频率Fs的周期性信号，该信号表示两个输入频率之间的差异。还可预先或随后用一个大数(例如1000)除混频器的输入频率，以便能够使用传 统商业部件。具有差分输出频率Fs的正弦信号接着到达将输出频率Fs转换成输出电压Ts的频 率/电压转换器22。输出电压Ts在电压比较器23中与参考电压Tk比较，从电压比较器23中再输出其 后可例如在外部监视系统中被利用的故障信号SD。在正常接触情况下的谐振电路的振荡频率F。和在电中断情况下的谐振电路的振 荡频率Fd之间的差异很大。该差异优选地为至少20%，这允许在混频、电压转换和比较之 后获得完整和重要的故障信号SD，允许以后的利用。电路组件优选地被调节，以便在通过两个触头2和3的同时电接触期间，谐振电路 的振荡频率Fc在检测链中通过之后相应于不充足的电压，以引起可利用的故障信号Sd的出 现。为了更完整地示出本发明，本发明的应用的优选但非限制性的实例在图5中示
出ο在这个应用中，它涉及检测沿着金属导向轨道26滑动的一个或两个滑块24和25 的稍微提起，这两个滑块与轨道26应保持接触。这些滑块24和25属于公共交通自动导向车的导向系统。它可无区别地涉及电地 线滑块或电流反向滑块。根据本发明的检测组件1可安装在滑块24、25上并被装在车上。根据检测组件1的优选实施方式，它可安置在紧凑箱中，该紧凑箱可安装在导向 轨道上滑动的主体中的滑块24和25之上。根据本发明的检测组件1以与以前相同的方法操作，滑块24和25分别用于触头 A和B，且金属导向轨道26代替导电元件4。车提供了操作检测组件1所必需的能量，然而检测组件1通过电绝缘装置7与车 保持绝缘。形成检测电路5的第二分支13的构造性连接11在电地线滑块的情况下通过车的 底盘或通过对电流反向滑块在屋顶上的相互连接来保证。电子处理模块8将关于检测组件1的状态的信息实时地传输到确保车的中央管理 和运输安全的总系统，当用信号通知故障时，该系统可在需要时发起安全预防行动，例如紧 急、本丨J ο有利地，根据本发明的检测组件1允许检测每个滑块24或25的脱离，而与另一个 的状态无关。因此这两个垫块不必脱离以便组件检测到故障。同样，检测组件可检测在两 个滑块24和25之间的电路的中断，即，导向轨道位于其间的部分的故障。有利地，形成导向组件的部分的每个滑块可并排存在于根据本发明的检测电路5 中。因而产生的故障信号于是将根据失去接触的这对滑块而不同，这允许自动和立即查出 问题。以明显的方式，本发明不限于前面描述的优选实施方式并在不同的附图中示出， 本领域人员可对其提供保持在权利要求的范围内的各种明显的更改。
权利要求
一种在电触头(2，3)和导电元件(4)之间的电中断的检测组件(1)，该组件包括两个不同的电触头(2，3)和连接这两个电触头的导电元件(4)，所述电触头在正常情况下与所述导电元件保持接触，其特征在于，所述检测组件包括激励器(6)，所述激励器包括作为负载的谐振电路，所述谐振电路从所述激励器(6)的一个端子出发回到其另一端子包括至少一个电容器(10)、电触头(2，3)之一、根据至少触头(2，3)之一的断开或闭合状态可变的阻抗的一部分以及另一个电触头(2，3)；可变阻抗的所述部分在正常接触情况下包括由所述导电元件(4)形成的第一电阻和自感分支(12)以及并联安装并由连接两个触头(2，3)的构造性电连接形成的至少一个第二电阻和自感分支(13)；所述第一分支(12)至少在触头(2，3)之一断开时处于断路状态；所述检测组件还包括电子处理模块(8)，电子处理模块(8)接收谐振电路的振荡频率并在电中断的情况下将其转换成可利用的故障信号。
2.如权利要求1所述的检测组件，其特征在于，包括插入激励器(6)的每个端子和相应 的电触头(2,3)之间的电容器(10)。
3.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，相对于第一分支(12)或 第二分支(13)并联安装包括电阻、电感或串联安装的这两个部件的补充分支。
4.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件通过电绝缘 装置(7)被绝缘。
5.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，在正常接触情况下的所 述谐振电路的振荡频率F。和在电中断情况下的所述谐振电路的振荡频率Fd之间的差异大 于或等于20%。
6.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述谐振电路的振荡频 率在正常接触情况下基本等于5MHz且在电中断的情况下基本等于4MHz。
7.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述电子处理模块(8) 包括接收所述谐振电路的振荡频率和参考频率Fk的混频器(21)，所述混频器(21)连接到 频率/电压转换器(22)，所述频率/电压转换器(22)的输出连接到接收参考电压Tk的比 较器(23)，以在电中断的情况下发送故障信号SD，所述电中断由所述谐振电路的振荡频率 的变化表示。
8.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述混频器(21)的输入 频率被作除法，以便使用传统商业部件。
9.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，电路组件被调节，以便在 正常接触情况下，所述谐振电路的振荡频率F。在电子处理模块(8)中通过之后被转换成不 充足的电压，以引起可利用的故障信号Sd的出现。
10.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述导电元件(4)是地 线、型钢或金属覆盖层、或连接准备用于接纳触头(2，3)的两个导电接收区的有线电连接。
11.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述构造性连接(11) 是结构电连接或特定的电连接。
12.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述触头(2，3)在所述 导电元件(4)上是移动的。
13.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，所述导电元件(4)是金 属导向或行驶轨道(26)，且所述触头(2，3)是沿着所述金属导向或行驶轨道(26)滑动的滑 块(24，25)。
14.如前述权利要求中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件安置在紧凑 箱中，所述紧凑箱安装在沿所述导向轨道(26)滑动的主体中的滑块(24，25)之上。
15.如权利要求13或14所述的检测组件，其特征在于，所述滑块(24，25)是电地线滑 块或电流反向滑块。
16.如权利要求13到15中的任一项所述的检测组件，其特征在于，该检测组件被装入 由汽车自动导向并供电的公共交通车上。
全文摘要
本发明涉及电中断的检测组件(1)，包括通过至少一个电容器连接到两个触头(2，3)的激励器(6)，触头(2，3)在正常情况下在其间由导电元件(4)电连接。在激励器外部的电路组成谐振电路，谐振电路的阻抗在触头之一断开时改变。在相应于触头的断开或闭合两个状态的两个值之间可变的检测电路的频率由电子处理模块(8)利用，电子处理模块(8)在触头之一断开时提供故障信号。本发明应用于很多领域运输、维护、储藏等。
文档编号G01R31/02GK101910852SQ200880123416
公开日2010年12月8日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月21日
发明者S·瓦诺 申请人:罗尔工业公司
最新回复(0)