本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)物體的測速裝置,尤其涉及一種用于前進(jìn)的列車中使用了模擬量電感式傳感器的測速裝置。
背景技術(shù):
列車在運(yùn)行中,要準(zhǔn)確測速并不是一件容易的事情。目前普遍的測速方法是在列車上安裝金屬塊,在導(dǎo)軌外安裝數(shù)字量電感式傳感器;當(dāng)列車運(yùn)行時(shí),運(yùn)動(dòng)的金屬塊進(jìn)入傳感器的敏感區(qū)域造成傳感器的振蕩振幅減小,當(dāng)小于閾值后,輸出某個(gè)開關(guān)電平;當(dāng)運(yùn)動(dòng)金屬塊離開傳感器的敏感區(qū)域使得傳感器的振蕩振幅恢復(fù),當(dāng)大于另一個(gè)閾值后,開關(guān)電平反轉(zhuǎn)。具體該傳感器輸出的波形圖如圖1所示。通過放置兩個(gè)開關(guān)傳感器獲取正交兩路輸出,就可以計(jì)算出兩個(gè)相交點(diǎn)的時(shí)間,根據(jù)預(yù)設(shè)的固定距離除去該時(shí)間得出列車的速度。
這種方法的局限性在于,當(dāng)傳感器或目標(biāo)金屬發(fā)生抖動(dòng)時(shí),傳感器與金屬的氣隙發(fā)生改變,引起輸出脈沖的上升沿和下降沿的對應(yīng)的線性位置將不同,從而導(dǎo)致兩路輸出的相位不再正交,如圖2所示,如此速度測量存在誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,本實(shí)用新型提供一種測量準(zhǔn)確的測量裝置。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種測速裝置,用于安裝在列車及導(dǎo)軌上,對列車進(jìn)行測速,所述測速裝置包括用于安裝在列車上連續(xù)的金屬條、用于安裝在列車上的若干間隔的金屬塊、及安裝在導(dǎo)軌上呈矩陣設(shè)置的第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D;該第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D均為模擬量電感式傳感器;所述第一傳感器A、第二傳感器B與所述金屬塊處于同一高度,所述第三傳感器C、第四傳感器D與所述金屬條處于同一高度;當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鰽、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D分別與所述金屬條及金屬塊正對時(shí),所述第一傳感器A與金屬塊的距離跟第三傳感器C與金屬條的距離相同,所述第二傳感器B與金屬塊的距離跟第四傳感器D與金屬條的距離相同。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述測速裝置還包括一固定架,該固定架安裝在導(dǎo)軌外側(cè),所述第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D固定在所述固定架上。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述金屬塊安裝在所述金屬條上。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述金屬條的上下兩側(cè)分別設(shè)有條形槽,所述金屬塊上設(shè)有對應(yīng)安裝在條形槽上的固定件。
本實(shí)用新型的測量通過設(shè)定對應(yīng)金屬條的第三傳感器C和第四傳感器D、及對應(yīng)金屬塊的第一傳感器A、第二傳感器B,通過第三傳感器C和第四傳感器D的測量值分別作為第一傳感器A、第二傳感器B的參考閾值,使得輸出相位與氣隙無關(guān),從而保證輸出相位正交,克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的誤差問題。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的測速方法中數(shù)字量電感式傳感器輸出的波形圖。
圖2為圖1的現(xiàn)有的測速方法中數(shù)字量電感式傳感器在發(fā)生抖動(dòng)時(shí)輸出的波形圖。
圖3為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的測速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的測速裝置的傳感器的示意圖。
圖5為圖3的測速裝置的另一角度示意圖。
圖6為圖5的測速裝置觸發(fā)的兩個(gè)狀態(tài)。
圖7為本實(shí)用新型的測速裝置的測速方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下面將對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。
請參閱圖3至圖7,為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式的測速裝置100以及其測速方法。
如圖3至圖6所示,該測速裝置100包括安裝在列車上連續(xù)的金屬條10、安裝在金屬條10上的若干橫向間隔設(shè)置的金屬塊20、安裝在導(dǎo)軌外側(cè)的固定架30、固定在固定架30上的呈矩陣設(shè)置的第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D,該第一傳感器A及第三傳感器C上下對齊,第二傳感器B與第四傳感器D上下對齊;第一傳感器A與第二傳感器B間隔設(shè)置并與金屬塊20的高度對齊;第三傳感器C、第四傳感器D與金屬條10的高度對齊;第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D分別輸出電壓。本實(shí)用新型中,所述金屬條10的上下兩側(cè)分別設(shè)有條形槽11,所述金屬塊20上設(shè)有對應(yīng)安裝在條形槽11上的固定件21;當(dāng)需要調(diào)節(jié)金屬塊20之間的位置時(shí),通過調(diào)節(jié)固定件21即可。
當(dāng)列車帶著第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D經(jīng)過金屬條10及金屬塊20時(shí),第一傳感器A及第二傳感器B與各金屬塊20正對的距離跟第三傳感器C及第四傳感器D與金屬條10正對的距離相同。在本實(shí)用新型中,所述第一傳感器A、第二傳感器B、第三傳感器C、第四傳感器D均為模擬量傳感器,輸出電壓范圍是11-0V,探頭在空氣中輸出高電平11V,離金屬越近,輸出電壓值越低。其中,本實(shí)用新型中設(shè)定以各傳感器的探頭的50%接觸金屬塊為觸發(fā)位置,如圖6所示,即當(dāng)傳感器在該位置時(shí)傳感器發(fā)生跳變,然后第二次出現(xiàn)該狀態(tài)時(shí),再一次跳變。
如圖7所示,本實(shí)用新型的測速裝置100的測速方法,包括以下步驟:
步驟一,根據(jù)第一傳感器A、第三傳感器C的測量值計(jì)算第一波形圖,根據(jù)第二傳感器B、第四傳感器D的測量值計(jì)算第二波形圖;其中,將第一傳感器A與第三傳感器C的測量值作為一個(gè)參考值進(jìn)行比較,從而得出一個(gè)比較結(jié)果以輸出高電平或者低電平,并且即使發(fā)生列車抖動(dòng)或者傳感器抖動(dòng),第一傳感器A、第三傳感器C也會(huì)同時(shí)抖動(dòng),從而該比較結(jié)果不會(huì)受到抖動(dòng)的影響,使得波形輸出穩(wěn)定;
步驟二,根據(jù)第一波形圖及第二波形圖判斷第一傳感器A、第二傳感器B經(jīng)過同一觸發(fā)條件的位置的間隔時(shí)間;
步驟三,計(jì)算出列車的移動(dòng)速度;根據(jù)第一傳感器A、第二傳感器B之間的距離結(jié)合上述間隔時(shí)間計(jì)算傳感器與金屬塊的相對速度,從而得出列車的移動(dòng)速度。
本實(shí)用新型的測量通過設(shè)定對應(yīng)金屬條的第三傳感器C和第四傳感器D、及對應(yīng)金屬塊的第一傳感器A、第二傳感器B,通過第三傳感器C和第四傳感器D的測量值分別作為第一傳感器A、第二傳感器B的參考閾值,使得輸出相位與氣隙無關(guān),從而保證輸出相位正交,克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的誤差問題。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。