一種信號機點燈裝置的測試電路的製作方法

2023-10-23 01:18:07 1

本實用新型涉及軌道交通信號設備技術領域，尤其涉及一種信號機點燈裝置的測試電路。

背景技術：

鐵路信號機分為色燈信號機和LED信號機，這兩種信號機目前應用都比較廣泛。其中色燈信號機點燈裝置主要使用XDZ-B型點燈裝置，該信號燈點燈主要包含變壓器、主燈絲點燈電路、副燈絲點燈電路和燈絲斷絲報警電路，該裝置結構緊湊，封裝在塑料外殼內，通過底座和燈泡連接，方便拔插，方便現場更換。

XDZ-B型點燈裝置被廣泛應用於鐵路和地鐵，用於點亮色燈信號機，被安裝在鐵路現場信號及機構內部，將室內送出的220V交流點燈電壓轉換成直流電點亮信號燈泡。點燈裝置由於常年處於工作狀態，加之惡劣的工作環境，其內部的元器件容易過早老化，甚至損壞，由於點燈裝置元件損壞而導致的故障往往都會直接影響列車運營，降低運營效率，因此目前亟需一種能夠測試點燈裝置中元件工作情況的測試電路。

技術實現要素：

本實用新型實施方式的目的在於提供一種信號機點燈裝置的測試電路，能夠測試信號機點等裝置中各項元件的性能和參數，並將所述性能和參數進行實時顯示。

為實現上述目的，本實用新型實施方式提供了一種信號機點燈裝置的測試電路，所述測試電路與所述信號機點燈裝置相連，所述信號機點燈裝置包括信號燈、變壓器、主燈絲電路、副燈絲電路以及燈絲斷絲報警電路，所述主燈絲電路和所述副燈絲電路連接於所述信號燈和所述變壓器之間，所述測試電路包括單片機控制電路以及與所述單片機控制電路相連的數碼管顯示電路、燈絲控 制電路、電流採集電路以及報警採集電路，其中：所述單片機控制電路包括型號為STC12C5A60S2的單片機；所述數碼管顯示電路包括兩位共陽數碼管以及驅動所述兩位共陽數碼管的第三三極體和第四三極體，所述第三三極體和所述第四三極體的基極分別通過第十限流電路和第九限流電阻與所述單片機的引腳21和引腳22相連，所述第三三極體和第四三極體的射極均與電壓為5V的電源相連，所述第三三極體和所述第四三極體的集電極分別通過第十一限流電阻和第十二限流電阻與所述兩位共陽數碼管的引腳8和引腳9相連，所述兩位共陽數碼管的引腳1至7分別與所述單片機的引腳39至33相連；所述燈絲控制電路包括主燈絲繼電器、副燈絲繼電器以及分別驅動所述主燈絲繼電器和所述副燈絲繼電器的第一三極體和第二三極體，所述第一三極體的基極通過第一限流電阻與所述單片機的引腳3相連接，所述第一三極體的射極和電壓為5V的電源相連，所述第一三極體的集電極與所述主燈絲繼電器相連，所述第二三極體的基極通過第二限流電阻與所述單片機的引腳4相連接，所述第二三極體的射極和電壓為5V的電源相連，所述第二三極體的集電極與所述副燈絲繼電器相連接，其中，所述主燈絲繼電器的接點串聯在所述主燈絲電路中，所述副燈絲繼電器的接點串聯在副燈絲電路中；所述電流採集電路包括運算放大器和第三功率電阻，所述運算放大器的反相輸入端與第四電阻相連接，所述運算放大器的同相輸入端通過第六電阻與地相連接，所述運算放大器的輸出端和反相輸入端之間連接有反饋電阻，所述運算放大器的輸出端與電位器相連接，所述電位器的中間引腳與所述單片機的引腳2相連接，所述第三功率電阻串聯在所述信號燈的接地端和地之間，所述第三功率電阻遠離地的一端還與所述第四電阻相連接；所述報警採集電路包括施密特觸發器、第七上拉電阻以及第一電容，所述施密特觸發器的輸入端與所述燈絲斷絲報警電路相連，所述第七上拉電阻的一端與電壓為5V的電源相連接，所述第七上拉電阻的另一端與所述第一電容的一端以及所述施密特觸發器的輸入端相連，所述第一電容的另外一端和地相連，所述施密特觸發器的輸出端與所述單片機的引腳1相連接。

進一步地，所述單片機控制電路還包括復位電路和時鐘電路，其中：所述復位電路包括第八電阻和第四電容，所述第四電容的一端與電壓為5V的電源相連接，所述第四電容的另一端與所述第八電阻的一端以及所述單片機的引腳9相連接，所述第八電阻的另一端接地；所述的時鐘電路包括無源晶振、第二電容以及第三電容，所述無源晶振連接於所述單片機的引腳18和19之間，所述第二電容和所述第三電容以並聯的方式分別連接於所述無源晶振的兩端。

進一步地，所述第二電容和所述第三電容的電容值均為30皮法。

進一步地，所述第十一限流電阻和所述第十二限流電阻的阻值均為5.1K歐姆，所述第十限流電阻和所述第九限流電阻的阻值均為2K歐姆。

由上述本申請實施方式可見，本實用新型中的所述單片機控制電路能夠對電路中檢測的電流進行處理和分析，以得出與點燈裝置中各個元件相對應的指令和參數；所述數碼管顯示電路能夠顯示測試結果和故障代碼；所述燈絲控制電路能夠模擬現場燈絲斷絲的狀態；所述電流採集電路能夠採集點燈裝置中信號燈的工作電流；所述報警採集電路能夠採集點燈裝置中燈絲斷絲報警電路輸出的報警電流。由上可見本實用新型提供的信號機點燈裝置的測試電路能夠方便快捷地幫助現場維護人員測試點燈裝置的各項性能和參數，能夠提前檢測出點燈裝置的故障，幫助工作人員預防因點燈裝置故障而帶來的信號機點燈故障，從而減少信號設備對行車運營效率的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型中信號機點燈裝置的測試電路的框架圖；

圖2為本實用新型中信號機點燈裝置的測試電路的電路圖。

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。

本申請實施方式提供一種信號機點燈裝置的測試電路。請參閱圖1和圖2，所述測試電路與所述信號機點燈裝置相連，所述信號機點燈裝置可以是型號為XDZ-B的點燈單元。如圖2所示，所述信號機點燈裝置可以包括信號燈100、變壓器200、主燈絲電路300、副燈絲電路400以及燈絲斷絲報警電路500，其中，所述信號燈100包括主燈絲接口Z、副燈絲接口F以及接地端G，所述變壓器200的一個埠連接22V的交流電，另一端與所述信號燈的各個接口對應連接。所述主燈絲電300路和所述副燈絲電路400連接於所述信號燈100和所述變壓器200之間。

本實用新型提供的所述測試電路包括單片機控制電路11以及與所述單片機控制電路11相連的數碼管顯示電路12、燈絲控制電路13、電流採集電路14以及報警採集電路15，其中：

所述單片機控制電路11包括型號為STC12C5A60S2的單片機U1，所述數碼管顯示電路12包括兩位共陽數碼管U4以及驅動所述兩位共陽數碼管的第三三極體Q3和第四三極體Q4，所述第三三極體Q3和所述第四三極體Q4的基極分別通過第十限流電路R10和第九限流電阻R9與所述單片機U1的引腳21和引腳22相連，所述第三三極體Q3和第四三極體Q4的射極均與電壓為5V的電源相連，所述第三三極體Q3和所述第四三極體Q4的集電極分別通過第十一限流電阻R11和第十二限流電阻R12與所述兩位共陽數碼管U4的引腳8和引腳9相連，所述兩位共陽數碼管U4的引腳1至7分別與所述單片機U1的引腳39至33相連。

所述燈絲控制電路13包括主燈絲繼電器ZJ、副燈絲繼電器FJ以及分別驅動所述主燈絲繼電器ZJ和所述副燈絲繼電器FJ的第一三極體Q1和第二三極體Q2，所述第一三極體Q1的基極通過第一限流電阻R1與所述單片機U1的引腳3相連接，所述第一三極體Q1的射極和電壓為5V的電源相連，所述第一三極體Q1的集電極與所述主燈絲繼電器ZJ相連，所述第二三極體Q2的基極通過第二 限流電阻R2與所述單片機U1的引腳4相連接，所述第二三極體Q2的射極和電壓為5V的電源相連，所述第二三極體Q2的集電極與所述副燈絲繼電器FJ相連接，其中，所述主燈絲繼電器ZJ的接點ZJJ串聯在所述主燈絲電路300中，所述副燈絲繼電器FJ的接點串聯在副燈絲電路400中。在本實施方式中，所述主繼電器ZJ和副繼電器FJ可以分別控制接點ZJJ和FJJ，從而可以使得主燈絲或者副燈絲連通或者斷開，以控制電路中燈絲的工作狀態。

所述電流採集電路14包括運算放大器U2和第三功率電阻R3，所述運算放大器U2的反相輸入端與第四電阻R4相連接，所述運算放大器U2的同相輸入端通過第六電阻R6與地相連接，所述運算放大器U2的輸出端和反相輸入端之間連接有反饋電阻R5，所述運算放大器U2的輸出端與電位器VR1相連接，所述電位器VR1的中間引腳與所述單片機U1的引腳2相連接，以將電位器VR1輸出的模擬電源轉換為數字電流。所述第三功率電阻R3串聯在所述信號燈100的接地端G和地之間，所述第三功率電阻R3遠離地的一端還與所述第四電阻R4相連接。在本實施方式中，當主燈絲或者副燈絲正常工作時，信號燈100的主燈絲接口Z或者副燈絲接口F輸出的電流可以進入運算放大器U2的反相輸入端。所述運算放大器U2可以將該電流放大後通過電位器VR1輸出至單片機U1的模數轉換引腳2。所述單片機U1可以對運算放大器U2提供的電流進行處理後顯示於所述兩位共陽數碼管上。

所述報警採集電路15包括施密特觸發器U3、第七上拉電阻R7以及第一電容C1，所述施密特觸發器U3的輸入端與所述燈絲斷絲報警電路500相連，所述第七上拉電阻R7的一端與電壓為5V的電源相連接，所述第七上拉電阻R7的另一端與所述第一電容C1的一端以及所述施密特觸發器U3的輸入端相連，所述第一電容C1的另外一端和地相連，所述施密特觸發器U3的輸出端與所述單片機U1的引腳1相連接。在本實施方式中，當所述燈絲斷絲報警電路500輸入報警電流時，所述施密特觸發器U3的輸入端會達到門限電流，從而使得所述施密特觸發器U3的輸出端能夠輸出報警電流。該報警電流進入單片機U1的引腳 1後，會被單片機U1進行分析後生成相應的控制信號。該控制信號可以通過單片機U1的引腳39至33傳輸至兩位共陽數碼管的引腳1至7，從而在所述兩位共陽數碼管中顯示故障代碼。

在本實施方式中，所述單片機控制電路11還可以包括復位電路和時鐘電路，其中：所述復位電路包括第八電阻R8和第四電容C4，所述第四電容C4的一端與電壓為5V的電源相連接，所述第四電容C4的另一端與所述第八電阻R8的一端以及所述單片機U1的引腳9相連接，所述第八電阻R8的另一端接地。

所述的時鐘電路包括無源晶振Y1、第二電容C2以及第三電容C3，所述無源晶振Y1連接於所述單片機U1的引腳18和19之間，所述第二電容C2和所述第三電容C3以並聯的方式分別連接於所述無源晶振Y1的兩端。

在本申請一優選實施方式中，所述第二電容和所述第三電容的電容值均為30皮法。

在本申請一優選實施方式中，所述第十一限流電阻和所述第十二限流電阻的阻值均為5.1K歐姆，所述第十限流電阻和所述第九限流電阻的阻值均為2K歐姆。

由上述本申請實施方式可見，本實用新型中的所述單片機控制電路能夠對電路中檢測的電流進行處理和分析，以得出與點燈裝置中各個元件相對應的指令和參數；所述數碼管顯示電路能夠顯示測試結果和故障代碼；所述燈絲控制電路能夠模擬現場燈絲斷絲的狀態；所述電流採集電路能夠採集點燈裝置中信號燈的工作電流；所述報警採集電路能夠採集點燈裝置中燈絲斷絲報警電路輸出的報警電流。由上可見本實用新型提供的信號機點燈裝置的測試電路能夠方便快捷地幫助現場維護人員測試點燈裝置的各項性能和參數，能夠提前檢測出點燈裝置的故障，幫助工作人員預防因點燈裝置故障而帶來的信號機點燈故障，從而減少信號設備對行車運營效率的影響。

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。