一種渦流計軸傳感器的製作方法

2023-08-22 13:49:01

本實用新型涉及鐵道信號檢測技術領域，尤其涉及一種渦流計軸傳感器。

背景技術：

計軸器作為國內地鐵、有軌電車及歐洲中高速鐵路列車位置佔用的高端裝備，越來越多地被工程技術人員認可，在城市軌道交通領域已經完全替代了軌道電路。目前廣泛應用的雙側計軸傳感器需安裝軌旁安全電子計算機設備，增加了安裝與維護工作量，由於室內外電子電路複雜，降低了整體系統的可靠性，工程造價也比較高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種渦流計軸傳感器，可以解決安裝維護工作量大的問題，並且能夠提高系統的可靠性。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種渦流計軸傳感器，包括高頻振蕩發生電路、開關功率放大電路、激勵線圈、接收線圈以及高頻功率放大電路，所述高頻振蕩發生電路與所述開關功率放大電路相連，所述開關功率放大電路與所述激勵線圈相連，所述激勵線圈與所述接收線圈通過磁路耦合，所述接收線圈與所述高頻放大電路相連，其中，所述高頻振蕩發生電路包括1個數字計數器晶片和1個石英振蕩器，所述開關功率放大電路包括1個MOSFET晶片，所述激勵線圈與所述接收線圈纏繞在同一個錳鋅鐵氧體圓柱上，所述高頻功率放大器包含1個高頻三極體。

進一步地，所述高頻振蕩發生電路中的所述數字計數器晶片的型號為54HC4060。

進一步地，所述高頻振蕩發生電路中的所述石英振蕩器為無源晶振。

進一步地，所述開關功率放大電路中的所述MOSFET晶片是N溝道電力場效應管。

進一步地，所述高頻功率放大器中的所述高頻三極體為NPN型三極體。

進一步地，所述激勵線圈和所述接收線圈採用銅質李茲線。

由以上本實用新型提供的技術方案可見，本實用新型主要只採用了2個線圈、1個數字計數器晶片、1個電力場效應管和1個高頻三極體就構成了一個傳感器，滿足檢查列車位置佔用情況。同時，利用兩個一模一樣的上述傳感器就可以構成一套完整的計軸器，從而可以用來判斷列車運行的速度和方向。由此可見，本實用新型提供的一種渦流計軸傳感器，可以解決安裝維護工作量大的問題，並且能夠提高系統的可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型中渦流計軸傳感器的結構示意圖；

圖2為本實用新型中渦流計軸傳感器中磁頭的結構示意圖；

圖3為本實用新型中渦流計軸傳感器的安裝示意圖；

圖4為本實用新型中渦流計軸傳感器的電路原理圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施方式中的附圖，對本申請實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本申請中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施方式，都應當屬於本申請保護的範圍。

圖1為本實用新型中渦流計軸傳感器的結構示意圖。圖2為本實用新型中渦流計軸傳感器中磁頭的結構示意圖。圖3為本實用新型中渦流計軸傳感器的安裝示意圖。圖4為本實用新型中渦流計軸傳感器的電路原理圖。請參閱圖1至圖4，所述傳感器可以包括高頻振蕩發生電路11、開關功率放大電路12、激勵線圈13、接收線圈21以及高頻功率放大電路22，其中，所述高頻振蕩發生電路11與所述開關功率放大電路12相連，所述開關功率放大電路12與所述激勵線圈13相連，所述激勵線圈13與所述接收線圈21通過磁路耦合，所述接收線圈21與所述高頻放大電路22相連。

在本實施方式中，所述高頻振蕩發生電路11包括1個數字計數器晶片和1個石英振蕩器，所述開關功率放大電路12包括1個MOSFET晶片，所述激勵線圈13與所述接收線圈21纏繞在同一個錳鋅鐵氧體圓柱15上，所述高頻功率放大器包含1個高頻三極體，所述激勵線圈13和所述接收線圈21採用銅質李茲線。

在本實用新型中，所述數字計數器晶片的型號為54HC4060，所述石英振蕩器為無源晶振16，所述MOSFET晶片為N溝道電力場效應管Q2，所述高頻三極體為NPN型三極體Q1。

在本實施方式中，所述激勵線圈13用來感應列車佔用狀態，當車輪輪緣接近激勵線圈13時，會在車輪上產生強烈的渦流，產生渦流損耗，激勵線圈13的感抗會急劇下降，導致接收線圈21的電壓和電流均大幅度降低。為了將該信號能夠送到幾公裡外的信號樓內，可以採用NPN型三極體Q1組成共射放大電路，以將該信號放大，從而可以在幾公裡外的電源線上檢測出該電流的大小。

在本實施方式中，可以採用完全相同的兩個激勵線圈13和14來檢測列車運行方向，當激勵線圈13的電壓先降低時即可認為列車是從激勵線圈13往激勵線圈14的方向運行；當激勵線圈14的電壓先降低時即可認為列車是從激勵線圈14往激勵線圈13的方向運行，該信號的邏輯可以通過幾公裡外的室內計軸器評估板判斷出來。

在本實施方式中，所述高頻振蕩發生電路中採用的軍工級晶片54HC4060可工作在-50度至+155度範圍內，54HC4060的引腳10、引腳11分別與所述無源晶振16連接，其作用是分頻。54HC4060的引腳7為輸出端，通過電阻R7與所述N溝道電力場效應管Q2的門級連接，以控制所述N溝道電力場效應管Q2的導通與關斷。所述N溝道電力場效應管Q2可工作在-55度至+150度，耐衝擊電壓1500V。

由以上本實用新型提供的技術方案可見，本實用新型主要只採用了2個線圈、1個數字計數器晶片、1個電力場效應管和1個高頻三極體就構成了一個傳感器，滿足檢查列車位置佔用情況。同時，利用兩個一模一樣的上述傳感器就可以構成一套完整的計軸器，從而可以用來判斷列車運行的速度和方向。由此可見，本實用新型提供的一種渦流計軸傳感器，可以解決安裝維護工作量大的問題，並且能夠提高系統的可靠性。

上面對本申請的各種實施方式的描述以描述的目的提供給本領域技術人員。其不旨在是窮舉的、或者不旨在將本實用新型限制於單個公開的實施方式。如上所述，本申請的各種替代和變化對於上述技術所屬領域技術人員而言將是顯而易見的。因此，雖然已經具體討論了一些另選的實施方式，但是其它實施方式將是顯而易見的，或者本領域技術人員相對容易得出。本申請旨在包括在此已經討論過的本實用新型的所有替代、修改、和變化，以及落在上述申請的精神和範圍內的其它實施方式。

本說明書中的各個實施方式均採用遞進的方式描述，各個實施方式之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施方式重點說明的都是與其他實施方式的不同之處。

雖然通過實施方式描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。