Brevet FR2255606A1 — publié le 19750718

La présente invention concerne un équipement électro nique en vue de détecter un signal alternatif et un appareil de détection ferroviaire utilisant un tel équipement. flans un appareil de détection ferroviaire, tel qu'un appareil de comptage de roues ou un appareil pour indiquer la présence d'un convoi sur une voie, un signal alternatif est souvent utilisé. le principe de fonctionnement de ce type d'appareil est que le signal sera modifié par suite d'une interfé rence inductive ou par shuntage par le convoi. La variation de la valeur du signal peut être utilisée pour fournir une informa tion ou pour exciter ou désexciter un appareil approprié. Conformément à la présente invention, on prévoir un équipement pour détecter un signal alternatif comportant - un amplificateur destiné à amplifier un courant con tinu et possédant une entrée inverseuse, une entrée nc;n-inverseu- se et une sorties - des moyens de réaction connectés entre la sortie et entrée sans inversion (non-inverseuse) de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplificateur, dans lesquels le signal alternatif à détecter doit etre appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de l'amplificateur lorsque ledit signal alternatif demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée; et un signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale audit signal al- - ternatif lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que l'amplificateur soit agencé pour être alimenté à partir d'une source de courant continu et que les moyens pour polariser les entrées de l'amplificateur comportent un ou plusieurs diviseurs de tension connectés entre les entrées et la source d'alimenta tion. L'invention prévoit également un appareil de détection en vue de l'utilisation sur des voies ferroviaires, comportant - deiioyens pour délivrer un premier signal alternatif, lesdits moyens étant destinés a être montés adåacents GUZ rails pour diminuer le premier signal alternatif sous l'action d'une interférence inductive lorsque le convoi roulant sur lesdits rails arrive à proximité desdits moyens, et - des moyens pour détecter ledit premier signal alternatif, comprenant - un amplificateur destiné à amplifier un courant continu et ayant une entrée inverseuse, une entrée non inverseuse et une sortie, - des moyens de raaction connectés entre la sortie et l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplifi- cateur dans lesquels ledit premier signal alternatif doit être appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de 1' amplificateur lorsque ledit premier signal alternatif demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée et un signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale audit premier signal alternatif lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que les moyens en vue de délivrer ledit premier signal comportent une bobine émettrice destinée à être connectée à une alimentation alternative et une bobine réceptrice destinée à être alimentée à partir de ladite bobine émettrice, les bobines étant agencées pour être montées adjacentes aux côtés opposés d'un rail, la bobine réceptrice étant destinée à délivrer ledit premier signal. L'invention propose également un circuit de voie comportant - un générateur destiné à délivrer un premier signal alternatif aux bornes de rails de chemin de fer en un premier endroit le long des rails, et - des moyens pour détecter le signal alternatif aux bornes des rails résultant dudit premier signal en un second endroit le long des rails, espacé dudit premier endroit, lesdits moyens comportant un amplificateur destiné à amplifier un courant continu et ayant une entrée inverseuse, une entrée non inverseuse et une sortie, - des moyens de reaction connectés entre la sortie et l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplificateur, dans lesquels le signal alternatif audit second endroit doit être appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de l'amplificateur lorsque le signal alternatif audit second endroit demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée et un Signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale au signal alternatif audit seconde endroit lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que le circuit de voie comprenne un filtre passe-bande pour filtrer le signal appliqué aux entrées de l'amplificateur, un discriminateur de fréquence destiné à recevoir le signal de sortie provenant de l'amplificateur, un filtre sélectif en fréquence des tinté à recevoir un signal en provenance du discriminateur de fréquence, un circuit amplificateur destiné à recevoir un Si- gnal en provenance du filtre sélectif en fréquence et un relais destiné à être alimenté à partir du circuit amplificateur par l'intermédiaire d'un redresseur. Les figures 1 et 2 sont des schémas de circuit de l'ééquipement pour détecter un signal alternatif. Les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques de différentes formes d'appareil de détection de voie de chemin de fer utilisant l'équipement des figures 1 et 2. Les figures 5 et 6 sont des schémas de circuit de l'appareil des figares 3 et 4, respectivement. Des modes de réalisation préférés de l'invention sont ci-dessous décrits en se référant aux dessins annexés. - La figure 1 est un schéma de circuit d'un équipement de détection de signal alternatif réalisé conformément à l'invention. Le circuit comporte un amplificateur 1 destiné à amplifier un courant continu et alimenté à partir d'une source d'alimentation de courant continu Vsf,Vs-. Il possède une entrée 2 sans inversion (non-inverseuse) ayant une résistance Rin, une entrée aren inversion (nverssue) 3 et une sereine 4q Un exemple d'un amplificateur convenable est le circuit intégré commercåali- sé par la Société Fairchild sous le numéro UA776). Un amplificateur opérationnel convenable .quelconque à liaison directe ou autre amplificateur peut, bien entendu, être utilisé. Une connexion de réaction positive 5 possédant une résistance Rf est prévue entre la sortie 4 et l'entrée sans inversion 3. Un diviseur de tension 6 est connecté entre l'alimentation et les entrées 3, 4 pour fournir la polarisation des en trées. Un signal alternatif à détecter est appliqué aux en trées de l'amplificateur tel que représenté par un générateur 7. Be circuit ci-dessus décrit établit une valeur de seuil de signal d'entrée approximative donnée par la relation Va - Vb = CVI - V2) R in R in + Rf où Va et Vb sont les valeurs extrêmes du signal d'entrée et V7 et V2 sont les deux valeurs extrêmes du signal de sortie de l'amplificateur ainsi, lorsque le signal d'entrée alternatif demeure à l'intérieur des valeurs extrêmes définies ci-dessus, l'amplificateur délivrera un signal de sortie permanent de valeur approximative, soit V7 soit V2. Lorsque le signal d'entrée alternatif dépasse ces deux valeurs, l'amplificateur délivrera un signal de sortie alternatif de fréquence égale au signal d'entrée. Le circuit représenté à la figure 2 est similaire à celui représenté à la figure 1 et des mêmes-références désignent des éléments analogues dans ces deux figures. Dans ce cas, deux diviseurs de tension 8, 9 sont utilisés pour polariser séparément les entrées sans inversion et avec inversion 2,3 respectivement. La ligne en pointillés 10 représente une sortie alterna tive.de l'amplificateur 1. La valeur de seuil du signal d'entrée établie par le circuit de la figure 2 est donnée par la même relation que celle indiquée ci-dessus. Dans ce cas, Rin est donné par la relation RI R2 R1 + R2 où Ri, R2 sont les résistances du diviseur de tension 8 de lten- trée sans inversion de ltamplificateur. - La figure 3 est un schéma représentant une partie d'un appareil de comptage de roues de chemin de fer utilisant l'equipement de détection de signal décrit ci-dessus. Dans une norme simplifiée, l'appareil comporte une bobine émettrice Il alimentée à partir d'un générateur alternatif 13 et une bobine réceptrice 12 connectée aux entrées 2, 3 de l'amplificateur cidessus décrit. Ie signal provenant de la bobine réceptrice 12 est par conséquent, détecté de la manière ci-dessus décrite. Les bobines 11, 12 sont montées adjacentes à un rail de chemin de fer 14 sur les côtés opposés de celui-ci de sorte que le signal provenant de la bobine réceptrice 12 soit diminué sous l'action d'une interférence inductive par une roue du convoi lorsqu'il passe devant les bobines. L'appareil est choisi de sorte que le signal alternatif normal provenant de la bobine réceptrice 12 se trouve audessus de la valeur de seuil définie ci-dessus. Lorsqu'une roue passe devant les bobines 11, 12, le signal provenant de la bobine réceptrice décroît en valeur, provoquant la variation du signal de sortie de l'amplificateur 1 de la manière ci-dessus décrite. La variation du signal de sortie est utilisée d'une façon connue quelconque pour délivrer une information. La figure 5 est une partie d'un schéma de circuit de l'appareil de comptage de roues ci-dessus décrite Aux figures 3 et 5 les mêmes références désignent des pièces analogues. Dans le circuit de la figure 5, qui est un circuit dit de sécurité, deux paires de bobines émettrices et réceptrices Il, 12 sont utilisées pour permettre d'obtenir le sens de déplacement d'un convois Chaque bobine émettrice Il est alimentée à partir d'un oscillateur distinct 13 dont seulement un est représenté. Chaque bobine réceptrice 12 est reliée à un circuit de détection de signal distinct dont seulement un est représen té. Dans chaque circuit de détection de signal, un circuit similaire à celui de la figure 2 est utilisé. La sortie 4 de l'amplificateur 1 est reliee à un circuit amplificateur 15 dont la sortie est reliée à un filtre 16. Les sorties des filtres des deux circuits de détection de signal sont connectées à un circuit convenable (non représenté) destiné à alimenter un relais convenable ou analogue. Un condensateur 17 dans chaque circuit de détection de signal bloque le signal de sortie de l'amplificateur I lorsque le signal est-dans un état permanent. La figure 4 est un schéma représentant une partie d'un circuit de voie utilisant l'équipement de détection de signal conforme à l'invention. Dans une forme simplifiée, un générateur 18 est relié aux bornes des rails 19 en un premier endroit le long des rails. Le générateur est destiné à délivrer un premier signal alternatif aux bornes des rails. Des-conducteurs 20 sont reliés aux rails en un second endroit le long des rails, espacé du premier enduit pour recevoir le signal alternatif résultant du premier signal. Les conducteurs 20 sont reliés aux entrées 2, 3 de l'amplificateur î ci-dessus décrit. L'appareil est choisi de sorte que le signal alternatif normal au second endroit le long des rails dépasse la valeur de seuil définie ci-dessus. Lorsqu'un essieu de convoi pénètre sur le circuit de voie, il shunte le signal d'entrée vers l'amplificateur et le signal de sortie de l'amplificateur varie comme ci-dessus décrit pour désexciter un relais. La figure 6 est une partie d'un schéma de circuit du circuit de voie ci-dessus décrit et dans lequel un circuit similaire à celui de la figure 2 est utilisé. Les conducteurs 20 sont reliés à l'amplificateur 1 par l'intermédiaire de transformateurs convenables et d'un filtre passe-bande 21. La sortie 4 de l'amplificateur 1 est reliée par l'intermédiaire d'un transformateur à un discriminateur-de fréquence 22. Ce dernier est relié par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur à un filtre sélectif en fréquence à modulation 23. Ce dernier est relié à un circuit amplificateur 24 destiné à entrainer un relais en 25 (non représenté) à travers un redresseur 26. Le circuit de la figure 6 est également de securité, car au cas où un élément quelconque du circuit tombe en panne, le relais en 25 est désexcité. À la fois dans l'appareil de comptage de roues et dans le circuit de voie ci-dessus décrit, le signal alternatif détecté est commodément un signal symétrique. Toutefois, on comprendra facilement qu'un signal non symétrique peut également bien être détecté. Dans un tel cas, la polarisation des entrées de 1'amplificateur est simplement ajustée pour s'adapter au signal à détecter. REVENDICATICNS 1) Equipement pour détecter un signal alternatif, caractérisé en ce qu'il comporte - un amplificateur destiné à amplifier un courant continu et possédant une entrée avec inversion, une entrée sans inversion et une sortie, - des moyens de réaction connectés entre la sortie et l'entrée sans inversion de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplifi catBur, dans lesquels le signal alternatif à détecter doit être appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de l'amplificateur lorsque ledit signal alternatif demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée, et un signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale audit signal alternatif lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. 2) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur est destiné à être alimenté à partir d'une source d'alimentation de courant continu et en ce que les moyens pour polariser les entrées de ltamplificateur comportent un ou plusieurs diviseurs de tension connectés entre les entrées et l'alimentation. 3) Appareil de détection pour l'emploi sur des rails de chemin de fer, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens pour délivrer un premier signal alternatif, lesdits moyens destinés à entre montés adjacents auxdits rails pour diminuer ledit premier signal alternatif sous l'action d'une interférence inductive lorsque le convoi pénètre sur lesdits rails à proximité desdits moyens, et - des moyens pour détecter ledit premier signal alternatif comportant :: - un amplificateur destiné à amplifier un courant continu et possédant une entrée avec inversion, une entrée sans inversion et une sortie, - des moyens de réaction connectés entre la sortie et l'entrée sans inversion de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplifier cateur, dans lesquels ledit premier signal alternatif doit être appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de l'amplifica- teur lorsque ledit premier signal alternatif demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée et un signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale audit premier signal alternatif lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. 4) Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour délivrer ledit premier signal comportent une bobine émettrice destinée à être reliée à une alimentation alternative et une bobine réceptrice destinée à être alimentée à partir de ladite bobine émettrice, les bobines étant destinées à être montées adjacentes aux côtés opposés d'un rail, la bobine réceptrice étant destinée à délivrer ledit premier signal. 5) Circuit de vde, caractérisé en ce qu'il comporte : - un générateur destiné a délivrer un premier signal alternatif aux bornes de rails de chemin de fer en un premier endroit le long des rails, et - des moyens pour détecter le signal alternatif aux bornes des rails résultant dudit premier signal en un second endroit le long des rails, espacé dudit premier endroit, lesdits moyens comportant :: - un amplificateur destiné à amplifier un courant continu et possédant une entrée avec inversion, une entrée sans inversion et une sortie, - des moyens de réaction connectés entre la sortie et l'entrée sans inversion de l'amplificateur, et - des moyens pour polariser les entrées de l'amplificateur, dans lesquels le signal alternatif audit second endroit doit être appliqué aux entrées de l'amplificateur pour délivrer un signal de sortie sensiblement permanent en provenance de l'amplificateur lorsque le signal alternatif audit second endroit demeure en-dessous d'une valeur prédéterminée et un signal de sortie alternatif en provenance de l'amplificateur de fréquence égale au signal audit second endroit lorsque ce dernier dépasse ladite valeur. 6) Circuit de voie selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre passe-bande pour filtrer le signal appliqué aux entrées de l'amplificateur, un discriminateur de fréquence destiné à recevoir le signal de sortie de l'amplificateur, un filtre sélectif en fréquence destiné à rece- voir un signal du discriminateur de fréquence, un circuit amplificateur destiné à recevoir un signal du filtre sélectif en fréquence et un-relais destine à être alimenté à partir du circuit amplificateur à'travers un redresseur.