本实用新型专利技术提出了轨检小车轨距检测装置，通过设置抗混叠滤波器，可以滤除有用信号中混杂的高频信号，避免有用信号“淹没”在干扰信号中；通过设置整形电路，可以进一步将有用信号与干扰信号分离出来；在整形电路中设置电压跟随器，起到隔离和提高输入阻抗的作用；设置过零比较器可以获得方波信号，以便于A/D转换器便于捕捉；设置两个串联的反相器，可以在保证输出信号相位不变的前提下，使得方波信号波形更加陡峭。更加陡峭。更加陡峭。
【技术实现步骤摘要】
轨检小车轨距检测装置
[0001]本技术涉及轨检小车轨距
，尤其涉及轨检小车轨距检测装置。
技术介绍
[0002]轨距的定义是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。轨距传感器将距离的变化记录为电压值，实测轨距与实测电压值之间呈线性关系。因此，在踏面下方16ram处可以在车架上安装弹簧机构来固定测量的传感器，通过直线位移传感器来获得测量的数据。轨距测量时，通过轨距测量机构上的直线位移传感器就可以得到轨距数值。一般轨距传感器输出信号都是mV级别的微弱信号且高频信号复杂，经常发生有用信号“淹没”在噪声后不需要的信号中，造成轨距测量精度不高的问题，为了解决上述问题，本技术提供轨检小车轨距检测装置，对传感器的输出信号进行放大和抗混叠滤波，避免噪声或不需要的信号“淹没”了有用的信号成分，提高轨距测量精度。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本技术提出了轨检小车轨距检测装置，对传感器的输出信号进行放大和抗混叠滤波，避免噪声或不需要的信号“淹没”了有用的信号成分，提高轨距测量精度。
[0004]本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了轨检小车轨距检测装置，其包括位移传感器、信号处理电路和处理器，信号处理电路包括顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路和A/D转换器；
[0005]位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路与处理器的外部中断引脚电性连接。
[0006]在以上技术方案的基础上，优选的，整形电路包括电压跟随器、过零电压比较器和施密特触发器；
[0007]位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、电压跟随器、过零电压比较器和施密特触发器与处理器的外部中断引脚电性连接。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，施密特触发器包括：两个串联的反相器；
[0009]位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、电压跟随器、过零电压比较器和两个串联的反相器与处理器的外部中断引脚电性连接。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，仪表放大器包括：稳压二极管D1、电阻R27、电阻R28和可编程增益放大器AD8250；
[0011]位移传感器的正极输出端分别可编程增益放大器AD8250的+IN引脚电性连接，位移传感器的负极输出端分别可编程增益放大器AD8250的
‑
IN引脚电性连接，稳压二极管D1并联在可编程增益放大器AD8250的+IN引脚和
‑
IN引脚之间，可编程增益放大器AD8250的A0引脚通过电阻R28与处理器的I/O口电性连接，可编程增益放大器AD8250的A1引脚通过电阻R27与处理器的I/O口电性连接，可编程增益放大器AD8250的OUT引脚与抗混叠滤波器的输
入端电性连接。
[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，抗混叠滤波器为二阶有源巴特沃斯滤波器。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，抗混叠滤波器包括：AD8031运算放大器、电阻R29、电阻R30、电容C14和电容C15；
[0014]仪表放大器的输出端通过电阻R29分别与电阻R30的一端以及电容C14的一端电性连接，电容C14的另一端与AD8031运算放大器的输出端电性连接，电阻R30的另一端分别与电容C15的一端以及AD8031运算放大器的同相输入端电性连接，电容C15的另一端接地，AD8031运算放大器的反相输入端与其输出端电性连接，AD8031运算放大器的输出端通过电压跟随器与过零电压比较器的正极输入端电性连接。
[0015]在以上技术方案的基础上，优选的，过零电压比较器包括LM2903运算放大器；
[0016]抗混叠滤波器的输出端通过电压跟随器与LM2903运算放大器的正极输入端电性连接，LM2903运算放大器的负极输入端接地，LM2903运算放大器的输出端通过两个串联的反相器与处理器的外部中断引脚电性连接。
[0017]本技术的轨检小车轨距检测装置相对于现有技术具有以下有益效果：
[0018](1)通过设置抗混叠滤波器，可以滤除有用信号中混杂的高频信号，避免有用信号“淹没”在干扰信号中；
[0019](2)通过设置整形电路，可以进一步将有用信号与干扰信号分离出来；
[0020](3)在整形电路中设置电压跟随器，起到隔离和提高输入阻抗的作用；设置过零比较器可以获得方波信号，以便于A/D转换器便于捕捉；设置两个串联的反相器，可以在保证输出信号相位不变的前提下，使得方波信号波形更加陡峭。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术轨检小车轨距检测装置的结构图；
[0023]图2为本技术轨检小车轨距检测装置中整形电路的结构图；
[0024]图3为本技术轨检小车轨距检测装置中仪表放大器和抗混叠滤波器的电路图；
[0025]图4为本技术轨检小车轨距检测装置中整形电路的电路图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0027]如图1所示，本技术的轨检小车轨距检测装置，其包括位移传感器、信号处理电路和处理器。
[0028]位移传感器，用于检测钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离，并将距离的变化记录为电压值。目前对于位移检测的传感器一般有：应变式位移传感器、激光干涉传感器、数字式位移传感器、光纤位移传感器、光电式位移传感器、电容式位移传感器、电涡流式传感器、电容式位移传感器、电阻式位移传感器和电感式位移传感器等传感器类别。综合位移传感器的精确度、测量范围、直线性等多方面考虑，本实施例选择KTR弹簧式位移传感器。
[0029]信号处理电路，对位移传感器输出的电压信号进行放大、滤波处理，避免有用信号“淹没”在噪声后不需要的信号中，造成轨距测量精度不高的问题。优选的，如图1所示，信号处理电路包括顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路和A/D转换器；位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路与处理器的外部中断引脚电性连接。
[0030]仪表放大器，放大微弱差分信号的同时，有效地抑制了共模噪声的干扰。本实施例中，如图3所示，仪表放大器包括：稳压二极管D1、电阻R27、电阻R28和可编程增益放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轨检小车轨距检测装置，其包括位移传感器、信号处理电路和处理器，其特征在于：所述信号处理电路包括顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路和A/D转换器；所述位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、整形电路与处理器的外部中断引脚电性连接。2.如权利要求1所述的轨检小车轨距检测装置，其特征在于：所述整形电路包括电压跟随器、过零电压比较器和施密特触发器；所述位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、电压跟随器、过零电压比较器和施密特触发器与处理器的外部中断引脚电性连接。3.如权利要求2所述的轨检小车轨距检测装置，其特征在于：所述施密特触发器包括：两个串联的反相器；所述位移传感器的输出端通过顺次连接的仪表放大器、抗混叠滤波器、电压跟随器、过零电压比较器和两个串联的反相器与处理器的外部中断引脚电性连接。4.如权利要求1所述的轨检小车轨距检测装置，其特征在于：所述仪表放大器包括：稳压二极管D1、电阻R27、电阻R28和可编程增益放大器AD8250；所述位移传感器的正极输出端分别可编程增益放大器AD8250的+IN引脚电性连接，位移传感器的负极输出端分别可编程增益放大器AD8250的
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IN引脚电性连接，稳压二极管D1并联在可编程增益放大器AD8250的+IN引脚和
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IN引脚之间，可编程增益...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春蚕，郝松傲，段炼，曾佳，翟碧丽，
申请(专利权)人：武汉锐进铁路发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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