一種雜散電流綜合檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量儀器技術領域，特別涉及一種雜散電流綜合檢測裝置。
【背景技術】
[0002]城市軌道交通結構在施工完成后已定型，經過多年運營，若因發生雜散電流腐蝕而要對城市軌道交通主體結構進行翻修是一件非常困難的工程。鑒于地鐵與輕軌的雜散電流腐蝕防護對城市發展與國民經濟有重大意義，實現對雜散電流及其相關參數的檢測，根據檢測得到的參數采取相關的積極防護措施來預防雜散電流的危害，對城市軌道交通的安全、可靠運行來說非常重要。
[0003]現有技術中的雜散電流監測裝置因軌道交通直流牽引系統產生的雜散電流是動態變化的，雜散電流難以直接測量，一般都通過軌道電位、埋地金屬的極化電位等參數間接反映雜散電流的腐蝕情況。
[0004]在現有技術中，在對軌道過渡電阻或縱向電阻的測量通常使用電流源、指針式電壓表以及連接線實現，過程中需人工對數據進行多次記錄、運算，存在工作量大、人工讀數精度差等問題。對軌道電位、極化電壓兩個參數通常使用安裝位置固定的傳感器進行監測，需要通過線纜構建數據通信網絡，存在監測系統結構復雜，成本較高。另外，現有的雜散電流測量裝置只能實現單一電參數的測量，不能全面的反映雜散電流腐蝕情況。
【實用新型內容】
[0005]為解決現有技術的問題，本實用新型提出一種雜散電流綜合檢測裝置，以解決現有技術中，在雜散電流檢測時，存在的檢測裝置結構復雜，檢測裝置采集的數據精度較差，測量功能單一，數據分析不全面的問題。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種雜散電流綜合檢測裝置，該裝置包括:控制顯示主機和遠端檢測電路；所述控制顯示主機通過無線數據傳輸電路與所述遠端檢測電路相連，控制顯示主機和遠端檢測電路相互配合檢測軌道與接地網之間的電位差、極化電壓、軌道縱向電阻、軌道過渡電阻，實現軌道雜散電流的檢測。
[0007]優選地，所述控制顯示主機包括控制芯片、顯示屏幕、按鍵電路、第一存儲芯片、第一 USB接口轉換芯片、第一數字隔離芯片、第二數字隔離芯片、第三數字隔離芯片、數模轉換芯片、第一模數轉換芯片、運算放大器、場效應管、多個電阻、多個接線端子、第一電感、第一電解電容、第一電容、第一差分運算放大器、第二差分運算放大器、達林頓晶體管驅動芯片、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器和第一電平轉換芯片；
[0008]所述控制芯片的FSMC接口與所述顯示屏幕的端口相連；所述控制芯片的PE4?PE6端口、PR)?PF5端口均與所述按鍵電路相連；所述控制芯片的SPI2接口與所述第一存儲芯片、所述第一數字隔離芯片相連；所述控制芯片的USARTl接口與所述第一 USB接口轉換芯片相連；所述第一數字隔離芯片的VOA端口、VOB端口、VOC端口均與所述數模轉換芯片相連；
[0009]所述數模轉換芯片的VOUT端口、VFB端口與所述運算放大器的INl+正輸入端相連；所述運算放大器的OUTl端口與所述場效應管的柵極相連；所述場效應管的漏極與第一電阻相連；所述第一電阻的另一端與電源地相連；第一電感、第一電解電容和第一電容構成恒定直流電源，所述運算放大器的IN2-負輸入端經過第三電阻與電源地相連；實現對第一電阻上電壓的米集和信號放大處理；
[0010]所述運算放大器的0UT2輸出端經過第四電阻連接到所述運算放大器的INl-負輸入端；所述運算放大器的0UT2輸出端經第五電阻分別與所述運算放大器的IN2-負輸入端、第三電阻相連；所述運算放大器的0UT2輸出端與所述第一模數轉換芯片的AIN3管腳相連；所述運算放大器的IN2+輸入端經過第二電阻分別與所述第一電阻、所述場效應管的漏極相連；所述控制芯片的SPIl接口經過所述第二數字隔離芯片與所述第一模數轉換芯片相連；
[0011]所述第一差分運算放大器的輸出端經過第六電阻連接到所述第一模數轉換芯片的AINl管腳；所述第二差分運算放大器的輸出端經過第七電阻連接到所述第一模數轉換芯片的AIN2管腳；所述控制芯片的SPIl接口經過第二數字隔離芯片獲取所述第一模數轉換芯片上AINl管腳輸入的電壓信號的AD轉換值；所述控制芯片的PEO管腳、PEl管腳、PE2管腳、PE3管腳經過達林頓晶體管驅動芯片分別控制第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器；
[0012]所述第三接線端子的管腳通過測試連接線與測試點相連；第一接線端子的第一管腳與恒定直流電源相連，所述第一接線端子的第二管腳與所述場效應管的源極相連；
[0013]所述控制芯片的USART3接口經過所述第三數字隔離芯片與所述第一電平轉換芯片的R0UT2接口、DIN2接口相連，所述第一電平轉換芯片的D0UT2端口、RIN2端口通過第二接線端子與所述無線數據傳輸電路相連，實現向所述遠端檢測電路發送測試控制命令和接收所述遠端檢測電路采集到的電壓信號值。
[0014]優選地，所述遠端檢測電路包括:微控制器、第二存儲芯片、第二 USB接口轉換芯片、撥碼開關、第二電平轉換芯片、第二模數轉換芯片、第三差分運算放大器、第四接線端子、第五接線端子、第四差分運算放大器、第四數字隔離芯片和第五數字隔離芯片；其中，
[0015]所述微控制器的SPIl接口經所述第四數字隔離芯片與所述第二模數轉換芯片相連，所述第三差分運算放大器的OUT端通過電阻與所述第二模數轉換芯片的AIN2端口相連，所述第四差分運算放大器的OUT端通過另一電阻與所述第二模數轉換芯片的AINl端口相連；所述微控制器的SPI2接口與所述第二存儲芯片相連；所述微控制器的PC9端口、PC8端口、PC7端口、PC6端口分別經電阻與所述撥碼開關相連，所述撥碼開關的另一端與地直接相連；所述第四接線端子的管腳通過測試連接線與測試點相連；
[0016]所述微控制器的UART2接口與所述第二 USB接口轉換芯片相連，所述微控制器的UARTl接口分別與所述第五數字隔離芯片的VOA端口、VIB端口相連，所述第五數字隔離芯片的VIA端口與所述第二電平轉換芯片的R0UT2端口相連，所述第五數字隔離芯片的VOB端口與所述第二電平轉換芯片的DIN2端口相連；所述第二電平轉換芯片的RIN2端口與第五接線端子的第二端口相連，所述第二電平轉換芯片的D0UT2端口與第五接線端子的第一端口相連，所述第二電平轉換芯片的RIN2端口、D0UT2端口通過第五接線端子與所述無線數據傳輸電路相連，實現向所述控制顯示主機發送采集到的電壓信號值。
[0017]優選地，在軌道過渡電阻檢測時，所述第三接線端子第一管腳的一端通過測試連接線與接地網的第一測量點(C)相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運算放大器的-1N輸入端相連，所述第三接線端子第二管腳的一端通過測試連接線與軌道的第一測量點(D)相連，第一測量點的軌道電壓經過第八電阻、第十電阻進行分壓后，經第二繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運算放大器的+IN輸入端；
[0018]所述第四接線端子第一管腳的一端通過測試連接線與接地網的一對測量點(E、H)相連，所述第四接線端子的第一管腳的另一端與所述第三差分運算放大器的-1N輸入端相連，所述第四接線端子的第二管腳的一端以及所述第四接線端子第三管腳的一端同時通過測試連接線與軌道的一對測量點(F、I)相連，所述第四接線端子的第二管腳的另一端經過電阻分壓后與所述第三差分運算放大器的+IN輸入端相連，所述第四接線端子第三管腳的另一端與所述第四差分運算放大器的-1N輸入端相連，所述第四接線端子第四管腳的一端通過測試連接線與軌道的另一對測量點(G、J)相連，所述第四接線端子第四管腳的另一端與所述第四差分運算放大器的+IN輸入端相連；
[0019]所述第一接線端子的輸出端正極通過測試連接線與軌道的第二測量點(B)相連，所述第一接線端子的輸出端負極通過測試連接線與接地網的第二測量點(A)相連。
[0020]優選地，在軌道縱向電阻檢測時，所述第三接線端子第一管腳的一端通過測試連接線與軌道的第一測量點Φ’ )相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運算放大器的-1N輸入端相連；所述第三接線端子第二管腳的一端通過測試連接線與軌道的第五測量點(C’ )相連，第五測量點的軌道電壓經過第一繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運算放大器的+IN輸入端；所述第五測量點(C’ )通過測試連接線與軌道的第七測量點(E’ )直接相連；所述第三接線端子第四管腳的一端通過測試連接線與軌道的第四測量點(H’ )相連，所述第三接線端子第四管腳的另一端與所述第二差分運算放大器的-1N輸入端相連；所述第三接線端子第三管腳的一端通過測試連接線與軌道的第三測量點(I’ )相連，第三測量點的軌道電壓經過第三繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第二差分運算放大器的+IN輸入端；所述第三測量點(I’ )通過測試連接線與軌道的第八測量點(J’ )直接相連；
[0021]所述第一接線端子的輸出端正極通過測試連接線與軌道的第二測量點(B’ )相連，所述第一接線端子的輸出端負極通過測試連接線與軌道的第六測量點(A’ )相連。
[0022]優選地，在極化電壓、軌道與接地網之間的電位差檢測時，所述第三接線端子第一管腳的一端通過測試連接線與接地網的第一測量點(C)相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運算放大器的-1N輸入端相連，所述第三接線端子第二管腳的一端通過測試連接線與軌道的第一測量點(D)相連，第一測量點的軌道電壓經過第八電阻、第十電阻進行分壓后，經第二繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運算放大器的+IN輸入端；
[0023]所述第四接線端子第一管腳的一端