一种自校零信号机电流测试电路制造技术

技术编号:14462025 阅读:110 留言:0更新日期:2017-01-20 13:29
本实用新型专利技术涉及一种自校零信号机电流测试电路,包含单片机控制电路、减法电路、传感器跟随电路、PWM调理电路,单片机控制电路用于控制整个系统工作,减法电路用来校准传感器的输出误差,传感器跟随电路用来向减法电路输出传感器的采样电压,PWM调理电路用于整形单片机控制电路输出的PWM波,并输出到减法电路。本实用新型专利技术测试电路采用隔离方式进行采集,不影响设备正常使用,可自动校零,能够对现场信号机的工作状态进行监测和记录。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道交通
,具体涉及一种自校零信号机电流测试电路。
技术介绍
信号机是轨道交通车辆段的重要信号设备之一,信号机与道岔、轨道电路构成信号室外三大件,其可靠性直接关系到运行效率和行车安全,同样,信号机作为重要的联锁条件之一,用于保证安全。在信号设备故障里,信号机故障占到相当大的比重,常见的故障包括:信号机编号闪、信号机机头闪、信号机灰显等,可以通过对电流的监测初步判断室外信号机的性能和状态,目前尚未对信号机电流进行监测。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种信号机电流测试电路,可自动校零,能够对现场信号机的工作状态进行监测和记录。为解决以上技术问题,本技术采取的一种技术方案是:一种自校零信号机电流测试电路,包括单片机控制电路,控制整个系统工作;减法电路,与单片机控制电路相连接,用来校准传感器的输出误差并将结果输出到单片机控制电路;PWM调理电路,与单片机控制电路和减法电路相连接,用于整形单片机控制电路输出的PWM波并输出到减法电路;传感器跟随电路,与减法电路相连接,用于向减法电路输出传感器的采样电压。优选地,传感器跟随电路包括依次连接的传感器、传感器输出电阻和第一跟随电路。进一步优选地,减法电路包括反相输入端电阻和同相输入端电阻,反相输入端电阻与PWM调理电路的输出端相连接,同相输入端电阻与第一跟随电路相连接。进一步优选地,PWM调理电路包括低通滤波电路和第二跟随电路,低通滤波电路由一个电阻和一个电容组成,后级的第二跟随电路与减法电路的反相输入端电阻相连接。由于以上技术方案的采用,本技术与现有技术相比具有如下优点:本技术信号机电流测试电路采用隔离方式进行采集,不影响设备正常使用,可自动校零,能够对现场信号机的工作状态进行监测和记录。附图说明图1是本技术的原理框图;图2是本技术的电路示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如附图1所示,本技术一种自校零信号机电流测试电路,包括单片机控制电路,控制整个系统工作;减法电路,与单片机控制电路相连接,用来校准传感器的输出误差并将结果输出到单片机控制电路;PWM调理电路,与单片机控制电路和减法电路相连接,用于整形单片机控制电路输出的PWM波并输出到减法电路;传感器跟随电路,与减法电路相连接,用于向减法电路输出传感器的采样电压。在本实施例中,传感器跟随电路包括依次连接的传感器、传感器输出电阻和第一跟随电路,减法电路包括反相输入端电阻和同相输入端电阻,反相输入端电阻与PWM调理电路的输出端相连接,同相输入端电阻与第一跟随电路相连接,PWM调理电路包括低通滤波电路和第二跟随电路,低通滤波电路由一个电阻和一个电容组成,后级的第二跟随电路与减法电路的反相输入端电阻相连接如附图2所示为本技术的电路示意图,其中U5为单片机控制电路的核心单片机,选型为STC12C5A60S2,其外围电路包括复位电路和时钟电路,复位电路包括电容C3和电阻R6,时钟电路则包含Y1和C1、C2。减法电路主要由运放U1构成,选型为OP07,其作用是用PWM调理电路输出电压和传感器跟随电路电压相减,达到自动校零的目的,相减后得到的电压经过放大输出给单片机采样,如此增大传感器输出信号的波动幅度,方便单片机AD采样,U1的反相输入端电阻R4和PWM调理电路输出端相连接,同相输入端电阻R3和传感器跟随电路相连接,电路的放大倍数由R4/R3的值决定,近似为3倍,后级的U3跟随电路用来匹配前后级的输入输出阻抗。传感器跟随电路包含传感器U4、传感器的输出电阻R5,以及和传感器输出电阻R5相连接的跟随电路U6,传感器选型为HBC06LSP,传感器基于霍尔原理,采用信号机导线通过穿孔方式进行采样,R5上所得到的输出电压经过后级的跟随电路U6进行阻抗匹配之后送到减法电路的同相输入电阻R3上。PWM调理电路包含低通滤波电路和跟随电路,低通滤波电路用于将方波整形成直流电,由一个电阻R7和一个电容C4组成,后级的跟随电路U2则用于和减法电路的反相输入电阻R4相连。在每次采样之前,为了减小现场的干扰和电路上的误差,单片机都输出一个PWM波去抵消单片机1脚上的电压,因为1脚对减法电路的输出端进行AD采样,当采样结果大于0时,单片机则不断改变PWM占空比,以减小1脚上偏差的电压值,直到采样结果为0,停止校零,以此来增加采样的精度,提高采样的分辨率和正确性。以上对本技术做了详尽的描述,实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施,并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自校零信号机电流测试电路,其特征在于:包括单片机控制电路,控制整个系统工作;减法电路,与所述单片机控制电路相连接,用来校准传感器的输出误差并将结果输出到所述单片机控制电路;PWM调理电路,与所述单片机控制电路和所述减法电路相连接,用于整形所述单片机控制电路输出的PWM波并输出到所述减法电路;传感器跟随电路,与所述减法电路相连接,用于向所述减法电路输出传感器的采样电压。

【技术特征摘要】
1.一种自校零信号机电流测试电路,其特征在于:包括单片机控制电路,控制整个系统工作;减法电路,与所述单片机控制电路相连接,用来校准传感器的输出误差并将结果输出到所述单片机控制电路;PWM调理电路,与所述单片机控制电路和所述减法电路相连接,用于整形所述单片机控制电路输出的PWM波并输出到所述减法电路;传感器跟随电路,与所述减法电路相连接,用于向所述减法电路输出传感器的采样电压。2.根据权利要求1所述的自校零信号机电流测试电路,其特征在于:所述传感器跟随电路包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨进于淑萍薄宜勇张国侯
申请(专利权)人:南京铁道职业技术学院
类型:新型
国别省市:江苏;32

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