數字化紅外溫度傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種數字化紅外溫度傳感器，特別是應用于鐵路車輛軸溫探測系統。
【背景技術】
[0002]鐵路車輛軸溫智能探測系統(THDS)作為車輛運行安全監控系統(5T)的重要組成部分，利用軌邊高速紅外溫度傳感器和智能跟蹤裝置實時檢測運行車輛的軸承溫度，進行跟蹤報警，能夠及時發現車輛熱軸，從而防止熱切軸，是確保鐵路運輸安全的重要行車設備。
[0003]作為鐵路車輛軸溫探測系統核心的紅外溫度傳感器一直以來都采用模擬信號完成數據傳輸及命令通信。模擬信號抗干擾性能差，應用多個傳感器時無法實現各個通道的數據整合，系統設計不靈活。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種數字化紅外溫度傳感器，將現有基于模擬信號傳輸的紅外溫度傳感器全面數字化，將紅外溫度敏感元件采集到的模擬電壓信號經嵌入式處理器轉換成數字信號后通過以太網進行數字信號傳輸，同時上位機也通過以太網發送控制及調整命令實現外部控制傳感器工作。
[0005]上述的目的通過以下的技術方案實現:
[0006]—種數字化紅外溫度傳感器，其組成包括:紅外溫度敏感元件、嵌入式處理器、元溫傳感器、制冷電路、網絡模塊，所述的紅外溫度敏感元件單向傳輸信號至信號放大電路，所述的信號放大電路單向傳輸信號至所述的嵌入式處理器，所述元溫傳感器單向傳輸信號至元溫轉換電路，所述的元溫轉換電路單向傳輸信號至所述的嵌入式處理器，所述嵌入式處理器單向傳輸信號至校零/保護門電路，所述的嵌入式處理器單向傳輸信號至制冷電路，所述的制冷電路單向傳輸信號至制冷元件，所述嵌入式處理器雙向傳輸信號至所述的網絡豐旲塊。
[0007]所述的數字化紅外溫度傳感器，所述的元溫轉換電路承接所述的元溫傳感器的信號至電阻R2的一端、可變電阻RWI的一端、電阻R3的一端與電容Cl的一端，所述的電阻R2并聯芯片Ul的引腳I號、所述的芯片Ul的引腳2號與電阻Rl的一端，所述的電阻Rl的另一端連接所述的可變電阻RWl的另一端，所述的芯片Ul的引腳6號并聯所述的電阻R3的另一端與所述的電容Cl的另一端；
[0008]所述的芯片Ul的引腳3號并聯可變電阻RW2的一端與電阻R4的一端，所述的可變電阻RW2的另一端連接電阻R5的一端，所述的電阻R5的另一端連接所述的芯片Ul的引腳4號，所述的電阻R4的另一端連接所述的芯片Ul的引腳4號；
[OOO9 ] 所述的芯片Ul的引腳7號并聯電容C2的一端、電阻R8的一端與電阻R9的一端，所述的電阻R8的另一端接地，所述的電阻R9的另一端并聯電阻RlO的一端與運算放大器的U2的正相輸入端，所述的運算放大器的U2的反相輸入端與所述的運算放大器的U2的輸出端均連接電阻Rll的一端，所述的電阻Rll的另一端將信號傳至所述的嵌入式處理器；
[0010]所述的芯片Ul的引腳8號連接NPN型三極管Ql的發射極e，所述的芯片Ul的引腳9號連接所述的NPN型三極管Ql的基極b，所述的芯片Ul的引腳10號并聯所述的NPN型三極管Ql的集電極c與所述的電容C2的另一端；
[0011]所述的芯片Ul的引腳12號連接電阻R6的一端，所述的電阻R6的另一端連接電阻R7的一端，所述的電阻R6的另一端連接所述的元溫傳感器的信號；
[0012]所述的芯片Ul的引腳13號與所述的芯片Ul的引腳14號均連接所述的元溫傳感器的信號。
[0013]所述的數字化紅外溫度傳感器，所述的信號放大電路承接所述的紅外溫度敏感元件的信號至運算放大器的U4的反相輸入端與電阻R21的一端，所述的運算放大器的U4的正相輸入端并聯電阻R24的一端與電阻R22的一端，所述的電阻R24的另一端連接電阻R25的一端，所述的電阻R25的另一端接地，所述的電阻R22的另一端并聯所述的電阻R21的另一端與電阻R23的一端，所述的電阻R23的另一端接地；
[0014]所述的運算放大器的U4的輸出端連接電阻R26的一端，所述的電阻R26的另一端并聯電阻R28的一端、電容C7的一端與運算放大器的U5的反相輸入端，所述的運算放大器的U5的正相輸入端串聯電阻R27，所述的運算放大器的U5的輸出端并聯所述的電阻R28的另一端、所述的電容C7的另一端與電阻R29的一端，所述的電阻R29的另一端連接運算放大器的U6的反相輸入端、電阻R30與電阻R31，所述的電阻R30并聯電容C8，所述的電阻R31并聯電容C9，所述的運算放大器的U6的正相輸入端連接電阻R32，所述的電阻R31并聯所述的電容C9后并聯所述的運算放大器的U6的輸出端與電阻R33的一端，所述的電阻R33的另一端并聯電阻R34的一端、電阻R35的一端與電容ClO的一端，所述的電阻R34的另一端接地，所述的電容ClO的另一端連接電阻R36的一端，所述的電阻R36的另一端并聯運算放大器的U7的反相輸入端、可變電阻RW3的一端與電容Cll的一端，所述的電阻R35的另一端連接所述的運算放大器的U7的正相輸入端，所述的可變電阻RW3與所述的電容Cll并聯后再并聯所述的運算放大器的U 7的輸出端與電阻R 3 7的一端，所述的電阻R 3 7的另一端并聯電阻R 3 8的一端與所述的嵌入式處理器，所述的電阻R38的另一端接地。
[0015]所述的數字化紅外溫度傳感器，所述的嵌入式處理器發出控制信號CTR，所述的控制信號CTR傳遞給并聯的電阻R13的一端與電阻R12的一端，所述的電阻Rl 3的另一端連接PNP型三極管Q2的基極b，所述的PNP型三極管Q2的發射極e連接所述的電阻R12的另一端，所述的PNP型三極管Q2的集電極c連接繼電器Kl的正端，所述的繼電器Kl的正端與所述的繼電器Kl的負端之間串聯二極管Dl，所述的繼電器Kl的校零電壓JLV+并聯電阻RVl的一端與電阻R14的一端，所述的電阻R14的另一端串聯電容C3的一端，所述的電容C3的另一端并聯所述的電阻RVl的另一端、所述的繼電器Kl的引腳9號與所述的繼電器Kl的引腳11號，所述的繼電器KI的引腳11號與所述的繼電器KI的引腳6號之間連接電容C4，所述的電容C4連接磁簧繼電器K2的引腳2號與所述的磁簧繼電器K2的引腳6號；
[0016]所述的磁簧繼電器K2的引腳I號連接電阻R15的一端，所述的電阻R15的另一端并聯電容C5的一端與運算放大器的U3的反相輸入端，所述的運算放大器的U3的正相輸入端連接電阻Rl 6的一端，所述的電阻Rl 6的另一端接地，所述的放大器的U3的輸出端并聯電容C5的另一端與調整輸出信號JLOUT;
[0017]所述的放大器的U3連接PNP型三極管Q4的發射極e，所述的PNP型三極管Q4的基極b并聯電阻R19的另一端與電阻R20的一端，所述的電阻R20的另一端并聯電壓負端與所述的PNP型三極管Q4的集電極c;
[0018]所述的放大器的U3連接NPN型三極管Q3的發射極e，所述的NPN型三極管Q3的集電極c并聯電阻R17的一端與電壓正端，所述的NPN型三極管Q3的基極b并聯所述的電阻R17的另一端與電阻R18的一端，所述的電阻R18的另一端連接所述的電阻R19。
[0019]所述的數字化紅外溫度傳感器，所述制冷電路包括集成電源模塊UPl，所述的集成電源模塊UPl的引腳1、引腳4、引腳5、引腳30、引腳32、引腳33、引腳34與引腳37相連接；
[0020]所述的集成電源模塊UPl的引腳16、引腳17、引腳18、引腳19、引腳20與引腳40均接