一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統的制作方法

專利名稱：一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統的制作方法
技術領域：
—種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統技術領域[0001]本實用新型主要涉及對自動軌道衡中的傳感器的工作狀態的進行監控、檢測的設 備，具體來說，本實用新型涉及一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統。
背景技術：
[0002]自動軌道衡是對鐵路運輸車輛進行稱重的計量設備。用于自動軌道衡的傳感器主 要分為壓力傳感器和剪力傳感器兩種。在實際應用中，通常采用硬件或軟件的方式將傳感 器信號進行并聯或疊加。由于傳感器的輸出通常只有若干毫伏，因此該信號必須經過放大 和模數轉換等過程，才能由控制設備進行采集、記錄、處理和顯示。在自動軌道衡中，就傳感 器信號的產生到最終在顯示終端上顯示出來，其過程是一個串行過程，因此在該過程中的 任意一個環節出現故障，都將導致整個系統無法正常運行。[0003]分析信號傳輸過程中故障產生的原因，可以分為傳感器故障、線路連接故障、信 號放大以及模數轉換異常等導致信號疊加異常等。[0004]其中傳感器故障由可分為傳感器安裝異常和傳感器損壞；線路連接故障中包括線 路短路和虛接。由于傳感器與鋼軌直接接觸，因此雷電或軌道電路也會對傳感器產生影響 甚至導致其損壞。傳感器工作電壓負極與信號放大、模數轉換電路的負極是等電位，因此當 傳感器工作電壓受到外界干擾時，信號放大、模數轉換電路也將工作異常。[0005]如圖1所示，其為現有技術的傳感器的接線布置的示意圖，其中傳感器供橋用于 為傳感器提供工作的直流電源，這一電源通常由數據采集儀提供；傳感器信號1-4是傳感 器1-4的輸出信號，通常是若干毫伏的直流電壓信號，這些電壓信號作為自動軌道衡中的 數據采集儀的輸入信號通過傳輸電纜與數據采集儀相連。在實際應用中，可以根據需要將 其輸出信號進行并聯。此外，傳感器是安裝在鐵路線路上或線路下面的稱重臺面中，而數據 采集儀或數據顯示裝置通常是在控制室內，兩者相距幾百米是常有的情況，因此在安裝調 試或維修調試過程中，觀察傳感器工作狀態比較困難，特別是在安裝調試過程中，由于現場 可能還沒有安裝數據采集儀，對傳感器的工作狀態進行調試更加困難。利用普通萬用表的 毫伏檢測擋進行檢測，由于其計量精度有限，因此檢測和調試傳感器工作狀態只能靠操作 人員的經驗。實用新型內容[0006]本實用新型的目的是提供一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其可 以使得在傳感器的安裝調試或維修調試過程中的操作相對簡單，并且使得傳感器的安裝調 試或維修調試的精度提高，此外具有防雷擊的功能。[0007]為達到上述目的，本實用新型提供一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系 統，其包括傳感器供橋、至少一個傳感器以及數字信號顯示裝置；其中，所述至少一個傳 感器通過各自的供橋防雷單元與傳感器供橋連接，并且所述至少一個傳感器通過各自的信 號防雷單元與數字信號顯示裝置連接；所述數字信號顯示裝置具有傳感器信號輸入端子以及相應的傳感器信號輸出端子。[0008]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述信號防雷單元包括信 號防雷電路，該信號防雷電路包括一個陶瓷氣體放電管G1、兩個電感LI和L2、以及一個固 體放電管Dl ;其中，電感LI與電感L2為并聯關系；陶瓷氣體放電管Gl的第一端連接至電 感LI的第一端，陶瓷氣體放電管Gl的第二端連接至電感L2的第一端，并且陶瓷氣體放電 管Gl連接防雷保護地線PE ;固體放電管Dl的第一端連接至電感LI的第二端，固體放電管 Dl的第二端連接至電感L2的第二端。[0009]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述供橋防雷單元包括供 橋防雷電路，該供橋防雷電路包括有陶瓷氣體放電管和G2、四個電感L3至L6、一個固體放 電管Dl和D2、以及兩個壓敏電阻Ml和M2 ;其中，電感L3和電感L4的串聯與電感L5和電 感L6的串聯之間為并聯關系；陶瓷氣體放電管G2的第一端連接至電感L3的第一端，陶瓷 氣體放電管G2的第二端連接至電感L5的第一端，并且陶瓷氣體放電管G2連接防雷保護地 線PE ;固體放電管D2的第一端連接至電感L6的第二端，固體放電管D2的第二端連接至電 感L4的第二端；壓敏電阻Ml和壓敏電阻M2之間為串聯，壓敏電阻Ml的第一端連接至電感 L3和電感L4之間，壓敏電阻Ml的第二端連接至壓敏電阻M2的第一端，壓敏電阻M2的第二 端連接至電感L5和電感L6之間，并且壓敏電阻Ml的第二端和壓敏電阻M2的第一端連接 防雷保護地線PE。[0010]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述數字信號顯示裝置的 相鄰的傳感器信號輸入端子之間分別設置有連接開關。[0011]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述數字信號顯示裝置設 置有DC/DC電源模塊。[0012]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述數字信號顯示裝置進 一步設置有獨立電源。[0013]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述連接開關為手動開關。[0014]上述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統中，所述連接開關為電動開關。[0015]由于采取以上技術方案，本實用新型的優點在于[0016]在本實用新型系統中，傳感器的兩端處分別設置有供橋防雷單元和信號防雷單 元，這可以有效保證在其它部件遭到雷擊時，避免昂貴的傳感器損壞；另外，即使在某些情 況下是傳感器本身遭到雷擊，由于信號防雷單元在存在，也可以防止機房中對傳感器的數 據進行采集以及對傳感器進行控制的控制設備的損害，通常來說，該控制設備是更為昂貴 的。[0017]通過使用本實用新型的系統，在對傳感器進行安裝和調試時，可以使用數字信號 顯示裝置對傳感器進行校準，而不需要像現有技術那樣只能靠操作人員的經驗。另外，DC/ DC電源模塊為數字信號顯示裝置提供隔離的沒有污染的工作電源，以使數字信號顯示裝置 能夠在不受外界干擾的環境中工作，從而使得傳感器的校準更加精準。[0018]在本實用新型系統中，由于設置了連接開關，通過操作連接開關可以根據需要并 聯傳感器的信號，這不但使得對傳感器的安裝和調試更加方便，甚至使得傳感器的工作使 用也更加的方便。


[0019]圖1為現有技術的傳感器的接線布置的示意圖。[0020]圖2為本實用新型的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統的一個實施例的 示意圖。[0021]圖3為本實用新型中的防雷電路的電路圖。
具體實施方式
[0022]參考圖2所示，其為本實用新型的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統的 一個實施例的示意圖。[0023]在該實施例中，用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統主要包括傳感器供橋 50、四個傳感器1-4以及數字信號顯示裝置70。在本實施例中，是以四個傳感器為例進行 說明，但是本領域技術人員可以理解的是，本實用新型并不僅限于使用四個傳感器，使用一 個、兩個、甚至六個、八個傳感器都是可以的。[0024]在本實施例中，傳感器1-4通過各自的供橋防雷單元51-54與傳感器供橋50連 接，并且傳感器1-4通過各自的信號防雷單元61-64與數字信號顯示裝置70連接；所述 數字信號顯示裝置70具有傳感器信號輸入端子71-74以及相應的傳感器信號輸出端子 75-78。其中，數字信號顯示裝置70的傳感器信號輸入端子的數量可以與傳感器的數量相 對應，例如，在本實施例中具有四個傳感器1-4，那么數字信號顯示裝置70可以具有四個傳 感器信號輸入端子71-74。但是，在其它的實施例中，數字信號顯示裝置70的傳感器信號輸 入端子的數量可以多于傳感器的數量，例如數字信號顯示裝置70的傳感器信號輸入端子 的數量為八個，而在使用四個傳感器時，只需連接到其中四個傳感器信號輸入端子即可。此 外，傳感器信號輸出端子的數量通常是與傳感器信號輸入端子的數量相對應的，例如傳感 器信號輸入端子的數量為八個時，傳感器信號輸出端子的數量也為八個；但是，本實用新型 也并不僅限于此，例如傳感器信號輸入端子的數量為八個時，傳感器信號輸出端子的數量 也可以為四個。[0025]在本實用新型的示例性實施例中，數字信號顯示裝置70的相鄰的傳感器信號輸 入端子之間分別設置有連接開關。以上述的四個傳感器的實施例為例，相鄰的傳感器信號 輸入端子71和72之間可以設置有連接開關12，相鄰的傳感器信號輸入端子72和73之 間可以設置有連接開關23，相鄰的傳感器信號輸入端子73和74之間可以設置有連接開關 34，設置連接開關的目的在于可以選擇性地將傳感器的信號并聯之后再輸入到數字信號顯 示裝置70中，而在某些對傳感器使用場合、以及某些對傳感器測試場合，將傳感器的信號 進行并聯是十分需要的。此外，如果理解為傳感器信號輸入端子74和傳感器信號輸入端子 71也是相鄰的話，那么也可以它們之間設置有連接開關(圖未示)。[0026]此外，本領域技術人員可以理解的是，上述的連接開關可以為手動開關，其通過操 作人員的手動操作來進行開關動作；或者，上述的連接開關也可以為電動開關，其通過本領 域技術人員常用的控制裝置來進行開關動作。[0027]在本實用新型的示例性實施例中，數字信號顯示裝置70設置有DC/DC電源模塊 79，該DC/DC電源模塊79可以與傳感器供橋50連接，從而將傳感器供橋50的電壓調整為 數字信號顯示裝置70使用所需要的電壓。此外，本領域技術人員可以理解的是，該DC/DC電源模塊79當然也可以與其它電源連接，從而將其調整為數字信號顯示裝置70使用所需要的電壓。[0028]進一步地，數字信號顯示裝置70還可以設置有獨立電源80。該獨立的電源80可以例如為干電池、蓄電池等等，其主要用于獨立的對數字信號顯示裝置70進行供電。這樣， 即使不存在DC/DC電源模塊79，或者當DC/DC電源模塊79無法正常供電時，數字信號顯示裝置70也可以正常使用。[0029]下面，配合參考圖3所示，對本實用新型的供橋防雷單元51-54和信號防雷單元 61-64進行詳細描述。[0030]實用新型的供橋防雷單元51-54和信號防雷單元61-64采用兩級或三級防護電路，第一級將侵入線路的大電流高電壓大部泄放入地，后級防護對第一級的殘壓進行逐級箝位，使防雷裝置輸出的雷過電壓低于設備(系統)的耐壓水平，保護了微電子設備。通道浪涌保護器的接地端應與機房或近旁的防雷保護地線(PE)相聯，為感應雷電流提供泄放通路，同時構成等電位防護系統，防雷保護地線不得與建筑物避雷針地線直接相聯。[0031]在本實用新型的一個示例性實施例中，信號防雷單元61-64包括信號防雷電路， 如圖3中的上部分所示，該信號防雷電路包括一個陶瓷氣體放電管G1、兩個電感LI和L2、 以及一個固體放電管Dl ;其中，電感LI與電感L2為并聯關系；陶瓷氣體放電管Gl的第一端連接至電感LI的第一端，陶瓷氣體放電管Gl的第二端連接至電感L2的第一端，并且陶瓷氣體放電管Gl連接防雷保護地線PE ;固體放電管Dl的第一端連接至電感LI的第二端， 固體放電管Dl的第二端連接至電感L2的第二端。[0032] 在本實用新型的一個示例性實施例中，供橋防雷單元51-54包括供橋防雷電路， 如圖3中的下部分所示，該供橋防雷電路包括有陶瓷氣體放電管和G2、四個電感L3至L6、 一個固體放電管D2、以及兩個壓敏電阻Ml和M2 ;其中，電感L3和電感L4的串聯與電感L5 和電感L6的串聯之間為并聯關系；陶瓷氣體放電管G2的第一端連接至電感L3的第一端， 陶瓷氣體放電管G2的第二端連接至電感L5的第一端，并且陶瓷氣體放電管G2連接防雷保護地線PE ;固體放電管D2的第一端連接至電感L6的第二端，固體放電管D2的第二端連接至電感L4的第二端；壓敏電阻Ml和壓敏電阻M2之間為串聯，壓敏電阻Ml的第一端連接至電感L3和電感L4之間，壓敏電阻Ml的第二端連接至壓敏電阻M2的第一端，壓敏電阻M2 的第二端連接至電感L5和電感L6之間，并且壓敏電阻Ml的第二端和壓敏電阻M2的第一端連接防雷保護地線PE。[0033]根據圖3所示的防雷電路，該防雷電路中的各元件的具體參數的選擇是本領域技術人員根據情況而可以進行調整的，這對于本領域技術人員來說是不需要付出創造性勞動的，因此在此不再對具體參數的選擇進行過多的描述。并且，根據實用新型的一個具體實施例，本實用新型的技術能夠達到技術條件具體如下[0034]電源[0035]標稱工作電壓UN=12V ;[0036]沖擊限制電壓輸入端用10/700μ s、5KV的模擬雷電波沖擊時，輸出端測得限制電壓 Ub ( 60V ；[0037]沖擊通流容量用波形8/20 μ s的模擬雷電流波沖擊，通流容量大于5ΚΑ ；[0038]1.適用速率9. 6kbps ；[0039]2.插入損耗最大適用速率內小于O. 5dB ;[0040]3.響應時間小于IOns ；[0041]4.工作及貯存條件工作溫度-40°C +70°C，貯存-10°C +40°C、相對濕度不大于80% ；[0042]5.外殼防護等級GB4208_1993 :1P20。[0043]信號[0044]1.標稱工作電壓UN=5V ;[0045]2.沖擊限制電壓輸入端用10/700 μ s、5KV的模擬雷電波沖擊時，輸出端測得限制電壓Ub ( IOV ；[0046]3.沖擊通流容量用波形8/20 μ s的模擬雷電流波沖擊，通流容量大于1. 5ΚΑ ；[0047]4.適用速率9. 6kbps ；[0048]5.插入損耗最大適用速率內小于O. 5dB ;[0049]6.響應時間小于IOns ；[0050]7.工作及貯存條件工作溫度-40°C +70°C，貯存-10°C +40°C、相對濕度不大于80% ；[0051]8.外殼防護等級GB4208-1993 :1P20。[0052]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內`。
權利要求1.一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，其包括傳感器供橋、至少一個傳感器以及數字信號顯示裝置； 其中，所述至少一個傳感器通過各自的供橋防雷單元與傳感器供橋連接，并且所述至少一個傳感器通過各自的信號防雷單元與數字信號顯示裝置連接； 所述數字信號顯示裝置具有傳感器信號輸入端子以及相應的傳感器信號輸出端子。
2.根據權利要求1所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述信號防雷單元包括信號防雷電路，該信號防雷電路包括一個陶瓷氣體放電管G1、兩個電感LI和L2、以及一個固體放電管Dl ； 其中，電感LI與電感L2為并聯關系；陶瓷氣體放電管Gl的第一端連接至電感LI的第一端，陶瓷氣體放電管Gl的第二端連接至電感L2的第一端，并且陶瓷氣體放電管Gl連接防雷保護地線PE ;固體放電管Dl的第一端連接至電感LI的第二端，固體放電管Dl的第二端連接至電感L2的第二端。
3.根據權利要求1所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述供橋防雷單元包括供橋防雷電路，該供橋防雷電路包括有陶瓷氣體放電管和G2、四個電感L3至L6、一個固體放電管D2、以及兩個壓敏電阻Ml和M2 ； 其中，電感L3和電感L4的串聯與電感L5和電感L6的串聯之間為并聯關系；陶瓷氣體放電管G2的第一端連接至電感L3的第一端，陶瓷氣體放電管G2的第二端連接至電感L5的第一端，并且陶瓷氣體放電管G2連接防雷保護地線PE ;固體放電管D2的第一端連接至電感L6的第二端，固體放電管D2的第二端連接至電感L4的第二端；壓敏電阻Ml和壓敏電阻M2之間為串聯，壓敏電阻Ml的第一端連接至電感L3和電感L4之間，壓敏電阻Ml的第二端連接至壓敏電阻M2的第一端，壓敏電阻M2的第二端連接至電感L5和電感L6之間，并且壓敏電阻Ml的第二端和壓敏電阻M2的第一端連接防雷保護地線PE。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述數字信號顯示裝置的相鄰的傳感器信號輸入端子之間分別設置有連接開關。
5.根據權利要求1-3任意一項所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述數字信號顯示裝置設置有DC/DC電源模塊。
6.根據權利要求5所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述數字信號顯示裝置進一步設置有獨立電源。
7.根據權利要求1-3任意一項所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述數字信號顯示裝置設置有獨立電源。
8.根據權利要求4所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述連接開關為手動開關。
9.根據權利要求4所述的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其特征在于，所述連接開關為電動開關。
專利摘要本實用新型公開了一種用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，其包括傳感器供橋、至少一個傳感器以及數字信號顯示裝置；其中，所述至少一個傳感器通過各自的供橋防雷單元與傳感器供橋連接，并且所述至少一個傳感器通過各自的信號防雷單元與數字信號顯示裝置連接；所述數字信號顯示裝置具有傳感器信號輸入端子以及相應的傳感器信號輸出端子。由于使用本實用新型的用于自動軌道衡上的傳感器監控、檢測系統，可以使得在傳感器的安裝調試或維修調試過程中的操作相對簡單，并且使得傳感器的安裝調試或維修調試的精度提高，此外具有防雷擊的功能。
文檔編號G01G23/01GK202885960SQ20122044310
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者姜會增, 白露, 王蕊, 韓俊 申請人:北京華橫新技術開發公司