机车速度里程仪制造技术

一种机车速度里程仪，机车速度里程仪，包括电涡流速度传感器、脉冲消抖单元、速度里程计算单元，其中的脉冲消抖单元包括正向抗干扰电路、反向抗干扰电路、数据选择器。所述速度里程仪将电涡流速度传感器输出的传感脉冲同时送至正向抗干扰电路和反向抗干扰电路，由脉冲消抖单元输出计量脉冲通过数据选择器控制选通正向抗干扰电路、反向抗干扰电路中的一路作为计量脉冲输出。所述机车速度里程仪能够自动过滤传感脉冲中负宽脉冲期间的正窄脉冲和正宽脉冲期间的负窄脉冲干扰，特别是能够过滤传感脉冲边沿连续的窄脉冲干扰信号。所述机车速度里程仪能够应用在机车速度检测及行驶里程计量的场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有轨交通车辆的传感检测与计量仪器，尤其是一种机车速度里程仪。
技术介绍
通过车轮转速来求机车运行速度时，由于车轮与铁轨之间的相对滑动，使测量得到的机车速度产生误差，限制了测量精度。微波传感器利用铁路路基散射微波的多普勒效应进行测量，但在路基结冰的情况下，难以保证获得满意的传感器函数。采用电涡流传感器，将它们安装在机车的车轮支架上，利用铁轨头部材料的非均匀性测量机车的速度，其结构简单，性能不受天气条件等因素的影响，使测量系统具有较强的耐用性与可靠性。当机车运行时，由于车轮支架弹簧的振动引起传感器与铁轨之间的距离的波动、传感器相对于铁轨长度方向的测向偏移、以及铁路的信号装置与轨道中电流所形成的电磁场干扰等因素，都对测量产生影响，形成高频脉冲干扰和传感脉冲边沿的抖动干扰。
技术实现思路
为了解决现有按键与开关消抖电路所存在的问题，本专利技术提供了一种机车速度里程仪，包括电涡流速度传感器、脉冲消抖单元、速度里程计算单元。所述电涡流速度传感器输出与机车速度相对应的传感脉冲送至脉冲消抖单元，脉冲消抖单元输出计量脉冲至速度里程计算单元。所述脉冲消抖单元包括正向抗干扰电路、反向抗干扰电路、数据选择器；所述正向抗干扰电路和反向抗干扰电路的输入信号为传感脉冲；所述数据选择器为二选一数据选择器；所述数据选择器的二个数据输入端分别连接至正向抗干扰电路和反向抗干扰电路的输出端；所述数据选择器的数据输出端为计量脉冲端；所述数据选择器由计量脉冲进行数据选择控制。所述正向抗干扰电路包括快速放电二极管、充电电阻、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路；所述快速放电二极管阴极为正向抗干扰电路输入端，阳极连接至正向抗干扰施密特电路输入端；所述充电电阻与快速放电二极管并联；所述正向抗干扰电容的一端连接至正向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至机车速度里程仪的公共地或者是供电电源。所述反向抗干扰电路包括快速充电二极管、放电电阻、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路；所述快速充电二极管阳极为反向抗干扰电路输入端，阴极连接至反向抗干扰施密特电路输入端；所述放电电阻与快速充电二极管并联；所述反向抗干扰电容的一端连接至反向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至机车速度里程仪的公共地或者是供电电源。所述正向抗干扰施密特电路输出端为正向抗干扰电路输出端，反向抗干扰施密特电路输出端为反向抗干扰电路输出端。所述数据选择器输出信号与正向抗干扰电路输入信号之间为同相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰电路输入信号之间也为同相关系；所述数据选择器输出信号与正向抗干扰电路输入信号之间为反相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰电路输入信号之间也为反相关系。所述数据选择器由计量脉冲进行数据选择控制的具体方法是，当数据选择器输出信号与正向抗干扰电路输入信号之间为同相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰电路输入信号之间为同相关系时，计量脉冲的低电平控制数据选择器选择正向抗干扰电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择反向抗干扰电路的输出信号送到数据选择器的输出端；当数据选择器输出信号与正向抗干扰电路输入信号之间为反相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰电路输入信号之间为反相关系时，计量脉冲的低电平控制数据选择器选择反向抗干扰电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择正向抗干扰电路的输出信号送到数据选择器的输出端。所述脉冲消抖单元能够过滤的正窄脉冲宽度通过改变充电时间常数来进行控制，能够过滤的负窄脉冲宽度通过改变放电时间常数来进行控制。所述充电时间常数为充电电阻与正向抗干扰电容的乘积；所述放电时间常数为放电电阻与反向抗干扰电容的乘积。所述正向抗干扰施密特电路和反向抗干扰施密特电路均具有高输入阻抗特性。本专利技术的有益效果是：所述机车速度里程仪允许电涡流速度传感器输出的传感脉冲中宽度大于规定值的正脉冲和负脉冲信号通过；能够自动过滤传感脉冲中负宽脉冲期间的正窄脉冲，特别是能够快速恢复过滤能力过滤连续的正窄脉冲干扰信号，消除传感脉冲的上升沿抖动；所述机车速度里程仪能够自动过滤传感脉冲中正宽脉冲期间的负窄脉冲，特别是能够快速恢复过滤能力过滤连续的负窄脉冲干扰信号，消除传感脉冲的下降沿抖动；需要过滤的正窄脉冲最大宽度能够通过改变充电时间常数进行调整；需要过滤的负窄脉冲最大宽度能够通过改变放电时间常数进行调整。附图说明图1为机车速度里程仪的结构框图；图2为脉冲消抖单元实施例；图3为脉冲消抖单元实施例的波形。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为机车速度里程仪的结构框图，包括电涡流速度传感器、脉冲消抖单元、速度里程计算单元。电涡流速度传感器输出与机车速度相对应的传感脉冲P1送至脉冲消抖单元，脉冲消抖单元输出计量脉冲P2至速度里程计算单元。电涡流速度传感器安装在机车的车轮支架上，传感器与铁轨的距离控制在60mm左右，以尽量消除铁轨道钉其它金属构件对测量信号的影响。电涡流速度传感器中包括信号整形与调理电路，输出反映铁轨头部材料的非均匀性、与机车速度成比例、且存在窄脉冲干扰的传感脉冲P1。脉冲消抖单元包括正向抗干扰电路、反向抗干扰电路、数据选择器。脉冲消抖单元能够消除传感脉冲P1的窄脉冲干扰，输出计量脉冲P2至速度里程计算单元。如图2所示为脉冲消抖单元实施例。实施例中，快速放电二极管、充电电阻、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路分别为二极管D11、电阻R11、电容C11、施密特电路F11，组成了正向抗干扰电路；快速充电二极管、放电电阻、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路分别为二极管D21、电阻R21、电容C21、施密特电路F21，组成了反向抗干扰电路。电容C11的一端接施密特电路F11的输入端，另外一端连接至公共地；电容C21的一端接施密特电路F21的输入端，另外一端连接至公共地。P1为传感脉冲端，P2为计量脉冲端。图2实施例中，数据选择器T11为二选一数据选择器，二个数据输入信号与输出信号之间都是同相关系，施密特电路F11、施密特电路F21均为同相施密特电路，因此，数据选择器T11输出与正向抗干扰电路输入之间为同相关系，数据选择器T11输出与反向抗干扰电路输入之间也为同相关系。数据选择器T11的功能为：当选择控制端A＝0时，输出Y＝D1；当选择控制端A＝1时，输出Y＝D2。数据选择器T11的输出端Y(即脉冲输出端P2)直接连接至数据选择器T11的选择控制端A，计量脉冲P2为低电平时，控制数据选择器T11选择施密特电路F11的输出信号A3送到数据选择器的输出端Y；计量脉冲P2为高电平时，控制数据选择器T11选择施密特电路F21的输出信号A4送到数据选择器的输出端Y。图3为脉冲消抖单元实施例的波形，包括传感脉冲P1和施密特电路F11输出A3、施密特电路F21输出A4、计量脉冲P2的波形。图2中，二极管D11、电阻R11、电容C11构成不对称充放电电路，施密特电路F11为同相施密特电路，当传感脉冲P1长时间维持为低电平时，施密特电路F11的输出A3为低电平；当传感脉冲P1长时间维持为高电平时，A3为高电平。P1信号对电容C11放电快，当传感脉冲P1从高电平变成低电平时，A1电位立即变成低电平电位，A3立即从高电平变成低电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车速度里程仪，其特征在于：包括电涡流速度传感器、脉冲消抖单元、速度里程计算单元；所述电涡流速度传感器输出与机车速度相对应的传感脉冲送至脉冲消抖单元，脉冲消抖单元输出计量脉冲至速度里程计算单元。

【技术特征摘要】
1.一种机车速度里程仪，其特征在于：包括电涡流速度传感器、脉冲消抖单元、速度里程计算单元；所述电涡流速度传感器输出与机车速度相对应的传感脉冲送至脉冲消抖单元，脉冲消抖单元输出计量脉冲至速度里程计算单元。2.根据权利要求1所述的机车速度里程仪，其特征在于：所述脉冲消抖单元包括正向抗干扰电路、反向抗干扰电路、数据选择器；所述正向抗干扰电路和反向抗干扰电路的输入信号为传感脉冲；所述数据选择器为二选一数据选择器；所述数据选择器的二个数据输入端分别连接至正向抗干扰电路和反向抗干扰电路的输出端；所述数据选择器的数据输出端为计量脉冲端；所述数据选择器由计量脉冲进行数据选择控制。3.根据权利要求2所述的机车速度里程仪，其特征在于：所述正向抗干扰电路包括快速放电二极管、充电电阻、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路；所述快速放电二极管阴极为正向抗干扰电路输入端，阳极连接至正向抗干扰施密特电路输入端；所述充电电阻与快速放电二极管并联；所述正向抗干扰电容的一端连接至正向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至机车速度里程仪的公共地或者是供电电源；所述反向抗干扰电路包括快速充电二极管、放电电阻、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路；所述快速充电二极管阳极为反向抗干扰电路输入端，阴极连接至反向抗干扰施密特电路输入端；所述放电电阻与快速充电二极管并联；所述反向抗干扰电容的一端连接至反向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至机车速度里程仪的公共地或者是供电电源；所述正向抗干扰施密特电路输出端为正向抗干扰电路输出端，反向抗干扰施密特电路输出端为反向抗干扰电路输出端。4.根据权利要求3所述的机车速...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，肖伸平，肖会芹，袁川来，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43