專利名稱：車輪傳感器的制作方法
車輪傳感器按近距離感應開關(guān)的原理工作的車輪傳感器廣泛應用在鐵軌監(jiān)測設備領(lǐng)域，尤其是軌道空閑信號設備領(lǐng)域。相應的車輪傳感器具有至少一個傳感器線圈，該傳感器線圈布置在電諧振電路中并且被供應交流電。滾過的車輪或者滾過的軸的鐵質(zhì)量導致傳感器線圈磁場的衰減，因此可根據(jù)由此導致的電諧振電路的特性(例如振幅或品質(zhì)因數(shù))的變化而檢測出車輪的駛過。感應式工作的車輪傳感器通常相對感應地耦合的、工作頻率上的干擾電壓較為敏感，這種干擾電壓例如可以通過軌道電流導致。例如機車的通過軌道的回路電流或者該回路電流的高次諧波部分導致形式為差拍(khwebimg)的干擾信號。這種差拍在感應式的車輪傳感器中僅在困難的情況下才能與由于車輪駛過導致的信號區(qū)分開。此外，按感應作用原理工作的車輪傳感器在實際中例如也可能受到設置在其附近的、相同工作頻率的傳感器的干擾，此外還可能通過軌道電流脈沖狀出現(xiàn)的高換向電流邊沿或通過駛過的列車的線路和變壓器導致或感應出干擾。本發(fā)明涉及一種車輪傳感器、尤其是用于軌道空閑信號設備的車輪傳感器，該車輪傳感器帶有至少一個傳感器裝置，該傳感器裝置包括對傳感器線圈與滾過的軌行車輛車輪的感應相互作用敏感的諧振電路的、被供以交流電的傳感器線圈以及為壓制反向電路中的外部干擾場而與所述傳感器線圈連接的另一線圈。這種車輪傳感器由公開的德國專利申請DE 101 37 519A1公開。為補償干擾的磁場，已知的車輪傳感器具有兩個幾何形狀基本相同并且匝數(shù)相同的線圈，其中，所述線圈關(guān)于設置在軌道上的車輪傳感器沿軌道縱向重疊，并且連接在反向電路中。這意味著，兩個線圈在共同通電時產(chǎn)生相反的磁場，并因此也感應出相反的電壓。由于其布置，兩個線圈參與車輪檢測，并且在例如由于軌道電流導致的干擾場的情況下基本上由同樣強的磁交變場貫穿，所述干擾場因此由于線圈的反向電路而得以補償。因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種前述類型的、具有特別好的干擾壓制特性的可選車輪傳感器或另一車輪傳感器。按照本發(fā)明，該技術(shù)問題通過一種車輪傳感器、尤其用于軌道空閑信號設備的車輪傳感器解決，該車輪傳感器帶有至少一個傳感器裝置，該傳感器裝置包括對傳感器線圈與滾過的軌行車輛車輪的感應相互作用敏感的諧振電路的、被供以交流電的傳感器線圈以及為壓制反向電路中的外部干擾場而與所述傳感器線圈連接的另一線圈，其中，所述另一線圈設置在傳感器線圈下方，并且所述另一線圈和所述傳感器線圈之間的間隔至少為所述傳感器線圈的內(nèi)徑的三分之一。因此，車輪傳感器的另一線圈按照本發(fā)明設置在傳感器線圈的下面，其中，所述另一線圈和所述傳感器線圈之間的間距至少為所述傳感器線圈的內(nèi)徑的三分之一。在此，表述“下方”是關(guān)于另一線圈相對傳感器線圈在按規(guī)定布置在軌道區(qū)域中的車輪傳感器的朝向上的布置而言的。在此，傳感器線圈通常設置在車輪傳感器的上殼壁的下方，使得傳感器線圈的磁場通過軌行車輛滾過或駛過的車輪減弱。這意味著，傳感器線圈的縱軸線通常基本上垂直與軌道縱向。與由DE10137519A1公開的車輪傳感器的基本區(qū)別在于，現(xiàn)在在按本發(fā)明的車輪傳感器中，另一線圈不是側(cè)向偏置地與傳感器線圈重疊布置，而是設置在傳感器線圈下面。在此，對這種布置的效率有重要意義的是，另一線圈和所述傳感器線圈之間的間距至少為傳感器線圈的內(nèi)徑的三分之一，因為否則不能保證傳感器線圈對滾過的車輪有足夠的敏感性。這是因為，在相疊布置的線圈間距較短時，由于出現(xiàn)的相互感應，即便在由于駛過的車輪造成了衰減的情況下也實現(xiàn)了幾乎完全的補償，使得不再能夠檢測到車輪。然而，現(xiàn)在通過將另一線圈布置在傳感器線圈的下方并且同時使所述另一線圈和傳感器線圈之間的間距至少為傳感器線圈的內(nèi)徑的三分之一就有利地保證，所述另一線圈就其功能方面而言是補償線圈，也就是說基本上僅用于補償干擾場，尤其是補償軌道電流。 原因是，另一線圈相對待檢測的車輪或者車輪的輪緣具有較大的距離，因此其磁場不會或者僅較輕微地被滾過的鐵質(zhì)量影響到。反之，軌道電流的環(huán)繞軌道的磁場方向相反地流過兩個線圈，也就是傳感器線圈和另一線圈，并因此至少在很大程度上抵消。此外，也通過線圈在車輪傳感器中的布置補償來自其它源頭的干擾。這些干擾例如是由于在傳感器附近延伸的電纜導致的干擾或者相鄰傳感器的可能干擾作用。此外，按本發(fā)明的車輪傳感器具有這樣的優(yōu)點，S卩，線圈相疊的布置導致，對于每個線圈，也就是傳感器線圈和另一線圈，可以充分利用車輪傳感器沿軌道縱向的殼體長度。 由此使得滾過的車輪有特別大的作用長度，因此實現(xiàn)了車輪傳感器特別高的敏感性。這尤其在待檢測的鐵質(zhì)量由于不同強度地駛過的輪緣造成側(cè)向錯移的情況下也適合。優(yōu)選這樣構(gòu)造按本發(fā)明的車輪傳感器，S卩，這樣布置另一線圈，使得其縱軸線平行于傳感器線圈的軸線延伸。通過使傳感器線圈和另一線圈的纏繞面在這種情況下平行或者至少基本上相互平行，實現(xiàn)了對干擾場特別好的補償。在另一種特別優(yōu)選的實施形式中，這樣設計按本發(fā)明的車輪傳感器，即，這樣布置所述另一線圈，使得其縱軸線與傳感器線圈的縱軸線一致。這意味著，另一線圈的縱軸線與傳感器線圈的縱軸線重合，也就是說，兩個線圈居中地相疊布置。這種布置是優(yōu)選的，因為由此能夠尤其為產(chǎn)生關(guān)于軌道對稱的場的軌道電流實現(xiàn)對產(chǎn)生的干擾磁場或者由于干擾磁場感應出的干擾電壓的最佳補償。原則上也可考慮的是，傳感器線圈具有芯部。然而，尤其為了避免由于磁飽和效應的干擾，有利的是，這樣構(gòu)造按本發(fā)明的車輪傳感器，使得所述傳感器線圈是空氣線圈。相應于上述的設計，對于另一線圈也優(yōu)選按本發(fā)明的車輪傳感器的這樣一種實施形式，其中，另一線圈是空氣線圈。原則上，傳感器線圈和另一線圈可以是相同類型的線圈。在按本發(fā)明的車輪傳感器的另一種優(yōu)選的實施形式中，所述另一線圈在其類型、尤其是幾何形狀和/或其匝數(shù)上與傳感器線圈有區(qū)別。這是有利的，因為由于軌道電流產(chǎn)生的磁場由于軌道幾何形狀通常具有高度相關(guān)性。因此，根據(jù)相應的情況并尤其是根據(jù)分別存在的軌道型面有利的是，另一線圈在其類型或形狀(也就是尤其是幾何形狀)和/或其匝數(shù)上與傳感器線圈不同，因為由此實現(xiàn)了對干擾量的最佳補償。優(yōu)選也可以這樣設計按本發(fā)明的車輪傳感器，即，設置至少兩個關(guān)于設置在軌道區(qū)域中的車輪傳感器沿軌道縱向相互間隔的傳感器裝置。這具有這樣的優(yōu)點，即，借助于具有分別一個傳感器線圈和另一線圈的至少兩個傳感器裝置能夠確定滾過的車輪的行駛方向。在這種常見的雙通道傳感器(因此具有兩個傳感器裝置)中，兩個傳感器裝置或者傳感器通道在軌行車輛的車輪駛過時產(chǎn)生在時間上前后依次錯開的信號，所述信號在后續(xù)的評估單元中可以被用于識別軌行車輛的行駛方向。以下根據(jù)實施例詳細說明本發(fā)明。在附圖中示出

圖1是設置在軌道上的、按本發(fā)明的車輪傳感器的第一種實施例的剖面示意圖； 以及圖2是設置在軌道上的、帶有兩個傳感器裝置的、按本發(fā)明的車輪傳感器的第二種實施形式的立體側(cè)視圖。圖1示出了設置在軌道上的、按本發(fā)明的車輪傳感器的第一種實施例的示意剖視圖。圖中在垂直于軌道縱向的剖面示出了車輪傳感器1，其具有傳感器線圈2以及另一線圈 3。該傳感器線圈2以及另一線圈設置在車輪傳感器1的殼體4中，其中，車輪傳感器1或者車輪傳感器1的殼體4借助于固定器件5固定在軌道10上。傳感器線圈2被供應交流電，并且是對傳感器線圈2與滾過的車輪的感應相互作用敏感的諧振電路的組成部分。此外，傳感器線圈2為了壓制干擾場與反向電路中的另一線圈3連接。為清晰起見，在圖1中不僅省略了前述電部件或連接的視圖，而且還省略了車輪傳感器1的其它本身公知的部件。這些例如是必要時在車輪傳感器1中存在的監(jiān)測或評估電路以及源自或通向車輪傳感器1的電纜導管。在圖1中示出的車輪傳感器1處于車輪20行駛過軌道的位置中，該車輪具有輪緣 21。如圖1所示，車輪傳感器1的傳感器線圈2這樣地定位在軌道10上，使得傳感器線圈 2的場通過車輪20的輪緣21衰減或者減弱。如圖1所示，另一線圈3關(guān)于設置或者安裝在軌道上的車輪傳感器1設置在傳感器線圈2下面。在此，傳感器線圈2和另一線圈3之間的間距A至少為傳感器線圈2的內(nèi)徑D的三分之一。由此保證，另一線圈3對車輪檢測的影響足夠小，使得否則由于傳感器線圈2和另一線圈3的反向電路導致車輪傳感器1對待檢測的車輪20或者車輪20的輪緣21 的敏感性或者功能性降低得以避免。這意味著，另一線圈3基本上對車輪檢測沒有貢獻，而是至少主要用于補償干擾場，尤其是補償軌道電流。在圖1所示的實施例中可見，這樣布置另一線圈3，使得其縱軸線與傳感器線圈2 的縱軸線重合。此外，在所示的實施例中，傳感器線圈2和另一線圈3都是空氣線圈，由此避免了由于帶有鐵芯的線圈中的飽和效應出現(xiàn)的問題。與圖1的視圖不同也可以考慮這樣的實施形式，其中，傳感器線圈2和另一線圈3 在其類型，亦即尤其是其幾何形狀和/或其匝數(shù)方面相互不同。這可以有利地用于根據(jù)相應地軌道型面實現(xiàn)最佳的干擾場補償。在此的背景是，例如由軌道電流導致的磁場由于軌道幾何形狀而通常不是與高度無關(guān)的，因此在使用相同類型的線圈時，在傳感器線圈2中感應出的電壓通常與在另一線圈3中感應出的電壓不同。圖2示出了設置在軌道上的、帶有兩個傳感器裝置的、按本發(fā)明的車輪傳感器的第二實施例的立體側(cè)視圖。在此，與圖1中所示的部件相同或者基本上功能相同的部件在此用相同的附圖標記表示。在圖2的側(cè)視圖中可見，所示的車輪傳感器1具有兩個傳感器線圈2和6以及兩個另一線圈3和7，所述線圈設置在車輪傳感器1的殼體4中。在此，線圈2和3以及線圈 6和7分別都是傳感器裝置的組成部分，也就是說，所示的車輪傳感器1具有兩個傳感器裝置。在此，各個傳感器裝置的相應傳感器線圈2或6與反向電路中的各傳感器裝置的相應另一線圈3和7連接，從而補償干擾場。通過使車輪傳感器1具有兩個傳感器裝置，由于通過傳感器裝置檢測的信號的時間關(guān)系可以確定滾過的車輪或者滾過的軌行車輛的行駛方向。因此，所示的車輪傳感器尤其適用于應用在軌道空閑信號設備中。按照前述的實施例，車輪傳感器1相應有利的是，在很大程度上壓制了由外部感生的干擾影響，因為這種干擾基本上相同地影響傳感器線圈2或6和另一線圈3或7。軌道電流尤其屬于這種干擾，因為在此耦合的對稱性特別高。然而也可以有利地補償其它源頭的干擾量。在此，傳感器裝置的線圈相疊的布置有利地實現(xiàn)了，在每個線圈(也就是例如傳感器線圈2和另一線圈幻帶有僅一個傳感器裝置的設計形式中，可以完全利用殼體4沿軌道縱向的長度。因此，實現(xiàn)了與在軌道縱向和垂直于軌道縱向的高敏感性相關(guān)的特別高的作用長度。然而反之，按本發(fā)明的車輪傳感器也有利地實現(xiàn)了特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式，也就是沿軌道縱向特別小的殼體長度。這尤其在軌道上的位置有限時是有利的。
權(quán)利要求
1.一種車輪傳感器(1)、尤其是用于軌道空閑信號設備的車輪傳感器(1)，該車輪傳感器(1)帶有至少一個傳感器裝置，該傳感器裝置包括-對傳感器線圈(2，6)與滾過的軌行車輛車輪00)的感應相互作用敏感的諧振電路的、被供以交流電的傳感器線圈0，6)，以及-另一線圈(3，7)，該另一線圈為壓制反向電路中的外部干擾場而與所述傳感器線圈 (2,6)連接，其特征在于，-所述另一線圈(3，7)設置在所述傳感器線圈(2，6)下面，并且-所述另一線圈(3，7)和所述傳感器線圈(2，6)之間的間距(A)至少是所述傳感器線圈(2，6)的內(nèi)徑(D)的三分之一。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪傳感器，其特征在于，這樣布置所述另一線圈(3，7)，使得所述另一線圈(3，7)的縱軸線與所述傳感器線圈(2，6)的縱軸線平行地延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的車輪傳感器，其特征在于，這樣布置所述另一線圈(3，7)，使得所述另一線圈(3，7)縱軸線對應于所述傳感器線圈(2，6)的縱軸線。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的車輪傳感器，其特征在于，所述傳感器線圈(2，6)是空氣線圈。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的車輪傳感器，其特征在于，所述另一線圈(3，7)是空氣線圈。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的車輪傳感器，其特征在于，所述另一線圈(3，7)在其類型、尤其是幾何形狀和/或其匝數(shù)方面與所述傳感器線圈(2，6)不同。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的車輪傳感器，其特征在于，設置至少兩個關(guān)于布置在軌道區(qū)域中的車輪傳感器(1)沿軌道縱向相互間隔的傳感器裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輪傳感器(1)、尤其用于軌道空閑信號設備的車輪傳感器(1)，該車輪傳感器帶有至少一個傳感器裝置，該傳感器裝置包括對傳感器線圈(2，6)與軌行車輛滾過的車輪(20)的感應相互作用敏感的諧振電路的、被供以交流電的傳感器線圈(2，6)，以及為壓制反向電路中的外部干擾場而與所述傳感器線圈(2，6)相連接的另一線圈(3，7)。在此，按照本發(fā)明所述另一線圈(3，7)設置在所述傳感器線圈(2，6)下面，并且所述另一線圈(3，7)和所述傳感器線圈(2，6)之間的間距(A)至少是所述傳感器線圈(2，6)的內(nèi)徑(D)的三分之一。
文檔編號B61L1/16GK102202953SQ200980144035
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者雷納.弗里斯 申請人:西門子公司