一種軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，特指一種軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 軌道車輛在電制動(dòng)過(guò)程中，將產(chǎn)生巨大能量，需通過(guò)電網(wǎng)或者功率電阻吸收，功率 電阻在吸收電能過(guò)程中，一旦其溫度超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，將會(huì)對(duì)其產(chǎn)生破壞性影響，甚至燒毀， 而目前均未有相應(yīng)的監(jiān)控功率電阻超溫狀態(tài)的裝置，因此功率電阻超溫后，仍可能繼續(xù)吸 收能量，導(dǎo)致功率電阻損壞或其它安全事故發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一 種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、抗干擾性強(qiáng)、易于安裝的軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝置。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0005] -種軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝置，包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)放大比較模塊、 邏輯綜合模塊、隔離輸出模塊和電源處理模塊，所述信號(hào)采集模塊、信號(hào)放大比較模塊、邏 輯綜合模塊以及隔離輸出模塊依次相連，所述電源處理模塊的輸入端與軌道車輛功率電阻 相連，輸出端與各模塊相連用于為各模塊提供電源；所述信號(hào)采集模塊包括可隨功率電阻 的溫度對(duì)應(yīng)變化的電阻單元，所述電阻單元與功率電阻串聯(lián)，所述電阻單元上的電壓信號(hào) 作為信號(hào)采集模塊的輸出信號(hào)輸入至信號(hào)放大比較模塊進(jìn)行放大后并與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比 較，比較結(jié)果經(jīng)邏輯綜合模塊分析后，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)隔離輸出模塊輸出溫度超溫開(kāi)關(guān) 指令至軌道車輛控制系統(tǒng)。
[0006] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
[0007] 所述電阻單元包括第一電阻單元和第二電阻單元，所述第一電阻單元與所述功率 電阻串聯(lián)，所述第二電阻單元與所述第一電阻單元并聯(lián)，所述第一電阻單元包括相互串聯(lián) 的電阻Rab和電阻Rbc，所述第二電阻單元包括相互串聯(lián)的電阻Rc和可調(diào)電阻，所述第一電 阻單元安裝于所述功率電阻內(nèi)并與功率電阻的溫度相同，所述第二電阻單元遠(yuǎn)離所述功率 電阻設(shè)置。
[0008] 所述電阻Rab與功率電阻的材質(zhì)均為Cr25Ni20,所述電阻Rbc的材質(zhì)為 Cr20Ni80。
[0009] 所述電阻Rbc的一端與電源正極相連，另一端串聯(lián)電阻Rab以及功率電阻后與電 源負(fù)極相連，所述電阻Rc的一端與電源正極相連，另一端串聯(lián)可調(diào)電阻以及功率電阻后與 電源負(fù)極相連；所述電阻Rab上的電壓信號(hào)與可調(diào)電阻上的電壓信號(hào)之間的差值作為信號(hào) 采集模塊的輸出信號(hào)。
[0010] 還包括信號(hào)濾波模塊，所述信號(hào)濾波模塊分別與所述邏輯綜合模塊和信號(hào)采集模 塊相連，所述信號(hào)濾波模塊采集所述電阻Rab上的電壓信號(hào)后進(jìn)行濾波，發(fā)送至邏輯綜合 模塊作為信號(hào)放大比較模塊輸出信號(hào)是否有效的判斷依據(jù)。
[0011] 所述電源處理模塊的輸入端跨接在所述第一電阻單元的兩端并以第一電阻單元 上的電壓信號(hào)作為輸入電源。
[0012] 所述電源處理模塊包括電源濾波單元和電源儲(chǔ)存單元。
[0013] 所述隔離輸出模塊包括震蕩單元和隔離輸出單元，所述震蕩單元分別與所述邏輯 綜合模塊與隔尚輸出單兀相連。
[0014] 所述電阻Rc的阻值為1000 Ω，所述可調(diào)電阻的阻值范圍為600~1400 Ω。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0016] 本發(fā)明的軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝置，通過(guò)對(duì)串聯(lián)于功率電阻中的電阻單 元上的電壓信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集（電壓信號(hào)與溫度信號(hào)呈比例），并對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波分 析，以判斷溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，從而保護(hù)功率電阻的安全；另外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、 抗干擾性強(qiáng)、易于安裝。另外本裝置不需要額外增加電源供給，可直接在功率電阻上取電。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明在具體應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明中信號(hào)采集模塊的電路原理圖。
[0020] 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1、信號(hào)采集模塊；11、電阻單元；111、第一電阻單元；112、第二電 阻單元；2、信號(hào)放大比較模塊；3、信號(hào)濾波模塊；4、邏輯綜合模塊；5、隔離輸出模塊；51、震 蕩單元；52、隔離輸出單元；6、電源處理模塊；7、功率電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0022] 如圖1至圖3所示，本實(shí)施例的軌道車輛功率電阻的溫度監(jiān)控裝置，包括信號(hào)采集 模塊1、信號(hào)放大比較模塊2、邏輯綜合模塊4、隔離輸出模塊5和電源處理模塊6,信號(hào)采集 模塊1、信號(hào)放大比較模塊2、邏輯綜合模塊4以及隔離輸出模塊5依次相連，電源處理模塊 6的輸入端與軌道車輛功率電阻7相連，輸出端與各模塊相連用于為各模塊提供電源；信號(hào) 采集模塊1包括可隨功率電阻7的溫度對(duì)應(yīng)變化的電阻單元11，電阻單元11與功率電阻7 串聯(lián)，電阻單元11上的電壓信號(hào)作為信號(hào)采集模塊1的輸出信號(hào)輸入至信號(hào)放大比較模塊 2進(jìn)行放大后并與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，比較結(jié)果經(jīng)邏輯綜合模塊4分析后，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū) 動(dòng)隔尚輸出模塊5輸出溫度超溫開(kāi)關(guān)指令至軌道車輛控制系統(tǒng)。本發(fā)明的軌道車輛功率電 阻的溫度監(jiān)控裝置，通過(guò)對(duì)串聯(lián)于功率電阻7中的電阻單元11上的電壓信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集 (電壓信號(hào)與溫度信號(hào)呈比例），并對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波分析，以判斷溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾 值，從而保護(hù)功率電阻7的安全；另外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、抗干擾性強(qiáng)、易于安裝。
[0023] 如圖1和圖3所示，本實(shí)施例中，電阻單元11包括第一電阻單元111和第二電阻 單元112,第一電阻單元111與功率電阻7串聯(lián)，第二電阻單元112與第一電阻單元111并 聯(lián)，第一電阻單元111包括相互串聯(lián)的電阻Rab和電阻Rbc，第二電阻單元112包括相互串 聯(lián)的電阻Rc和可調(diào)電阻，第一電阻單元111安裝于功率電阻7內(nèi)并與功率電阻7的溫度相 同，第二電阻單元112遠(yuǎn)離功率電阻7設(shè)置。其中第一電阻單元111(圖1中的抽頭）由兩 個(gè)屬性不同電阻（電阻Rab和電阻Rbc)組成，其中電阻Rbc相對(duì)另一個(gè)電阻Rab對(duì)溫度變 化更加穩(wěn)定，對(duì)溫度不敏感；第二電阻單元112(圖1中的電位調(diào)節(jié)器）由一個(gè)可變電阻和 一個(gè)電阻Rc組成，其中電阻Rc為固定電阻或可調(diào)電阻，如圖3所示，其中電位調(diào)節(jié)器是遠(yuǎn) 離熱源的，故此不受到功率電阻7的溫度影響，抽頭和電位調(diào)節(jié)器實(shí)際構(gòu)成一個(gè)橋型電阻， 由于抽頭上的兩個(gè)電阻對(duì)溫度敏感程度差異大，因此抽頭的上橋電阻阻值比上下橋電阻阻 值的比值是隨溫度變化而單調(diào)遞增或者遞減的（看看是把穩(wěn)定電阻放置到下橋還是放置 到上橋，較穩(wěn)定電阻放置到上橋，比值隨著溫度遞減，較穩(wěn)定電阻防止到下橋，比值遞增）， 而電位調(diào)節(jié)器遠(yuǎn)離熱源，受溫度影響極小，忽略不計(jì)，上橋電阻阻值比上下橋電阻阻值是固 定值（設(shè)置可調(diào)電阻，是因?yàn)樾枰O(shè)置不同微信號(hào)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度，一旦設(shè)定好后，比值就 固定下來(lái)，不會(huì)受到溫度的影響），因此容易得到兩個(gè)橋臂的電位差是一個(gè)隨著溫度變化的 遞增或者遞減的函數(shù)（遞增和遞減都可以轉(zhuǎn)換為遞增，例如A-B為遞減函數(shù)，則B-A就為遞 增函數(shù)，一般利用遞增關(guān)系，合理設(shè)置差分信號(hào)的輸入正負(fù)連接關(guān)系總可以得到一個(gè)遞增 的關(guān)系），具體為：電阻Rbc的一端與電源正極相連，另一端串聯(lián)電阻Rab以及功率電阻7后 與電源負(fù)極相連，電阻Rc的一端與電源正極相連，另一端串聯(lián)可調(diào)電阻以及功率電阻7后 與電源負(fù)極相連。也就是說(shuō)電阻Rab上的電壓信號(hào)與可調(diào)電阻上的電壓信號(hào)之間的差值作 為信號(hào)采集模塊1的輸出信號(hào)。利用這個(gè)函數(shù)關(guān)系設(shè)置微信號(hào)開(kāi)關(guān)，從而監(jiān)控功率電阻7 上的抽頭（將抽頭放置在功率電阻7可能最高溫度地方）處溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)功率電 阻7的溫度監(jiān)控。
[0024] 本實(shí)施例中，還包括信號(hào)濾波模塊3,信號(hào)濾波模塊3分別與邏輯綜合模塊4和信 號(hào)采集模塊1相連，信號(hào)濾波模塊3采集電阻Rab上的電壓信號(hào)后進(jìn)行濾波，發(fā)送至邏輯綜 合模塊4作為信號(hào)放大比較模塊2輸出信號(hào)是否有效的判斷依據(jù)，即電阻Rab上的電壓信 號(hào)濾波后達(dá)到設(shè)定值，則可判斷信號(hào)采集模塊1輸出的差分信號(hào)有效，否則為無(wú)效，可能存 在干擾。
[0025] 本實(shí)施例中，電源處理模塊6的輸入端跨接在第一電阻單元111的兩端并以第一 電阻單元111上的電壓信號(hào)作為輸入電源，且電源處理模塊6包括電源濾波單元和電源儲(chǔ) 存單元。電源處理模塊6可以在功率電阻7上取電，可以接受規(guī)定幅值以內(nèi)的任意電壓波 形供電，具有強(qiáng)大的儲(chǔ)能能力；可以提供規(guī)范的電源給其它模塊使用；
[0026] 本實(shí)施例中，隔咼輸出模塊5包括震蕩單兀51和隔咼輸出單兀52,震蕩單兀51分 別與邏輯綜合模塊4與隔離輸出單元52相連。
[0027] 下面結(jié)合一具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0028] 如圖3所示，其中ST2為本監(jiān)測(cè)裝置（不包括信號(hào)采集模塊1)，電阻RA為第一電 阻單元111 (圖1中的抽頭），電阻ST1為第二電阻單元112 (圖1中的電位調(diào)節(jié)器），ST2的 電源輸入為電阻RA (電阻Rab和電阻Rbc串聯(lián)）上的電壓（c為電源正，a為電源負(fù)），信號(hào) 輸入正為電阻RA中間點(diǎn)