車軸計(jì)軸傳感裝置的制造方法
【專利摘要】一種輸出二個(gè)計(jì)軸信號(hào)的車軸計(jì)軸傳感裝置，每個(gè)計(jì)軸信號(hào)均由安裝在左、右道軌的兩個(gè)車輪傳感器對(duì)車輪進(jìn)行檢測(cè)，只有安裝在左、右道軌的兩個(gè)車輪傳感器同時(shí)檢測(cè)到車輪并輸出有效信號(hào)時(shí)，才使輸出的計(jì)軸信號(hào)有效。計(jì)軸信號(hào)由脈沖干擾消除單元濾除窄脈沖干擾和信號(hào)邊沿的抖動(dòng)干擾，進(jìn)一步提高了抗干擾能力，且能夠過濾的正窄脈沖和負(fù)窄脈沖的最大寬度分別可通過改變充電時(shí)間常數(shù)和放電時(shí)間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。所述裝置能夠應(yīng)用在對(duì)道軌上機(jī)車、列車進(jìn)行車輪檢測(cè)與計(jì)軸的場(chǎng)合。
【專利說明】
車軸計(jì)軸傳感裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及計(jì)軸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種車軸計(jì)軸傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]軌道電路軌面因?yàn)椴涣紝?dǎo)電物影響造成軌道電路分路不良，列車或者機(jī)車占用軌道時(shí)控制該軌道區(qū)段的軌道繼電器不能正常動(dòng)作，造成信號(hào)聯(lián)鎖失效。采用計(jì)軸傳感器方案時(shí)，機(jī)械傳感器依靠彈簧控制電極觸點(diǎn)的通斷來產(chǎn)生列車到來的信號(hào)，容易產(chǎn)生接點(diǎn)接觸不良和信號(hào)抖動(dòng)干擾;紅外傳感器的紅外線易被灰塵和雜物遮擋，且易受其他光照的干擾產(chǎn)生干擾脈沖;超聲的壓電轉(zhuǎn)換器由于必須裸露在外，無法進(jìn)行有效的防護(hù)，同時(shí)也易受到施工工人等其他障礙物的干擾影響，產(chǎn)生干擾脈沖;渦流線圈感應(yīng)、磁頭傳感器感應(yīng)容易受到金屬雜物的影響，例如，當(dāng)鐵路施工人員持鐵鍬滑過磁頭傳感器時(shí)，容易對(duì)磁頭判別造成干擾，輸出干擾脈沖。上述各種傳感器在車輪進(jìn)入或者退出檢測(cè)區(qū)間時(shí)，由于車輛經(jīng)過造成的傳感器震動(dòng)、車輪自身振動(dòng)以及傳感器自身觸點(diǎn)抖動(dòng)等原因，也會(huì)造成傳感信號(hào)邊沿產(chǎn)生抖動(dòng)脈沖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有道軌上機(jī)車、列車進(jìn)行車輪檢測(cè)與計(jì)軸裝置所存在的問題，本發(fā)明提供了一種車軸計(jì)軸傳感裝置，包括左一車輪傳感器、右一車輪傳感器、左二車輪傳感器、右二車輪傳感器、第一與邏輯單元、第二與邏輯單元。
[0004]所述左一車輪傳感器、右一車輪傳感器、左二車輪傳感器、右二車輪傳感器分別輸出左一車輪傳感信號(hào)、右一車輪傳感信號(hào)、左二車輪傳感信號(hào)、右二車輪傳感信號(hào);所述左一車輪傳感信號(hào)和右一車輪傳感信號(hào)送至第一與邏輯單元，左二車輪傳感信號(hào)和右二車輪傳感信號(hào)送至第二與邏輯單元;所述第一與邏輯單元輸出第一車輪傳感信號(hào)，第二與邏輯單元輸出第二車輪傳感信號(hào)。
[0005]所述第一與邏輯單元的功能是:只有左一車輪傳感信號(hào)和右一車輪傳感信號(hào)全部有效時(shí)，第一車輪傳感信號(hào)才有效;所述第二與邏輯單元的功能是:只有左二車輪傳感信號(hào)和右二車輪傳感信號(hào)全部有效時(shí)，第二車輪傳感信號(hào)才有效。
[0006]所述第一車輪傳感信號(hào)為第一計(jì)軸信號(hào)，第二車輪傳感信號(hào)為第二計(jì)軸信號(hào)。
[0007]所述左一車輪傳感器和右一車輪傳感器分別安裝在左、右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線上;所述左二車輪傳感器和右二車輪傳感器分別安裝在左、右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線上。
[0008]所述車軸計(jì)軸傳感裝置還包括第一脈沖干擾消除單元和第二脈沖干擾消除單元；所述第一車輪傳感信號(hào)送至第一脈沖干擾消除單元的脈沖輸入端，第二車輪傳感信號(hào)送至第二脈沖干擾消除單元的脈沖輸入端;此時(shí)，由所述第一脈沖干擾消除單元的輸出脈沖端輸出第一計(jì)軸信號(hào)，第二脈沖干擾消除單元的輸出脈沖端輸出第二計(jì)軸信號(hào)。
[0009]所述第一脈沖干擾消除單元和第二脈沖干擾消除單元為結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的脈沖干擾消除單元。所述脈沖干擾消除單元包括可控放電電路、可控充電電路、電容、施密特電路；所述可控放電電路輸入為輸入脈沖，輸出連接至施密特電路輸入端;所述可控充電電路輸入為輸入脈沖，輸出連接至施密特電路輸入端;所述電容的一端連接至施密特電路輸入端，另外一端連接至脈沖干擾消除單元的公共地或者是供電電源;所述施密特電路的輸出端為輸出脈沖端。
[0010]所述可控放電電路包括快速放電二極管、充電電阻、快速放電三態(tài)門；所述快速放電二極管陰極連接至快速放電三態(tài)門輸出端，陽(yáng)極為可控放電電路輸出端;所述充電電阻與快速放電二極管并聯(lián);所述可控充電電路包括快速充電二極管、放電電阻、快速充電三態(tài)門；所述快速充電二極管陽(yáng)極連接至快速充電三態(tài)門輸出端，陰極為可控充電電路輸出端；所述放電電阻與快速充電二極管并聯(lián);所述快速放電三態(tài)門輸入端為可控放電電路輸入端;所述快速充電三態(tài)門輸入端為可控充電電路輸入端;所述快速放電三態(tài)門由輸出脈沖控制;所述快速充電三態(tài)門由輸出脈沖控制。
[0011]所述快速放電三態(tài)門由輸出脈沖控制以及快速充電三態(tài)門由輸出脈沖控制的具體方法是，當(dāng)施密特電路為同相施密特電路時(shí)，輸出脈沖的低電平控制快速放電三態(tài)門為工作狀態(tài)、快速充電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖的高電平控制快速放電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)、快速充電三態(tài)門為工作狀態(tài)；當(dāng)施密特電路為反相施密特電路時(shí)，輸出脈沖的高電平控制快速放電三態(tài)門為工作狀態(tài)、快速充電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖的低電平控制快速放電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)、快速充電三態(tài)門為工作狀態(tài)。
[0012]所述脈沖干擾消除單元能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn)行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進(jìn)行控制。所述充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻與電容的乘積；所述放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻與電容的乘積。
[0013]所述施密特電路具有高輸入阻抗特性。
[0014]所述快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門同為同相三態(tài)門，或者是，所述快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門同為反相三態(tài)門。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:所述車軸計(jì)軸傳感裝置依靠左、右兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)同一車軸上車輪，只有左、右兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)有效，才輸出有效的傳感信號(hào)或者計(jì)軸信號(hào)，能夠有效地消除單一傳感器輸出的各種干擾信號(hào);有效傳感信號(hào)由脈沖干擾消除單元濾除窄脈沖干擾和信號(hào)邊沿的抖動(dòng)干擾，進(jìn)一步提高了裝置的抗干擾能力，且脈沖干擾消除單元過濾的窄脈沖最大寬度能夠通過改變充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
【附圖說明】
[0016]圖1為車軸計(jì)軸傳感裝置中車輪傳感器安裝位置實(shí)施例；
[0017]圖2為車軸計(jì)軸傳感裝置實(shí)施例1結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖3為車軸計(jì)軸傳感裝置實(shí)施例2結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖4為脈沖干擾消除單元實(shí)施例；
[0020]圖5為脈沖干擾消除單元實(shí)施例的輸入脈沖和輸出脈沖波形。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1所示為車軸計(jì)軸傳感裝置中車輪傳感器安裝位置實(shí)施例。左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線BI上。在機(jī)車、列車的行進(jìn)中，當(dāng)車輪車軸行進(jìn)車軸線BI位置時(shí)，左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202分別感應(yīng)到左、右車輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車軸線上，即左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202需要同時(shí)對(duì)同一車軸上的左、右車輪進(jìn)行感應(yīng)。
[0023]左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204分別安裝在左道軌101、右道軌102的內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線B2上。在機(jī)車、列車的行進(jìn)中，當(dāng)車輪車軸行進(jìn)車軸線B2位置時(shí)，左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204分別感應(yīng)到左、右車輪并同時(shí)輸出有效信號(hào)。左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204需要分別安裝在左、右道軌外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，可以同時(shí)或者分別安裝在道軌上、外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，但必須處于同一車軸線上，即左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204需要同時(shí)對(duì)同一車軸上的左、右車輪進(jìn)行感應(yīng)。
[0024]圖2所示為車軸計(jì)軸傳感裝置實(shí)施例1結(jié)構(gòu)框圖。左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202、左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204分別輸出左一車輪傳感信號(hào)Zl、右一車輪傳感信號(hào)Y1、左二車輪傳感信號(hào)Z2、右二車輪傳感信號(hào)Y2，Z1、Y1送至第一與邏輯單元301的輸入端，Ζ2、Υ2送至第二與邏輯單元302的輸入端。
[0025]圖2所示裝置實(shí)施例1中，第一與邏輯單元301、第二與邏輯單元302為結(jié)構(gòu)功能相同的與邏輯單元，具有2個(gè)輸入端11、12，I個(gè)輸出端01。與邏輯單元的功能是:只有當(dāng)2個(gè)輸入信號(hào)都有效時(shí)，輸出才有效。如果輸入信號(hào)為高電平有效，即檢測(cè)到有車輪時(shí)，車輪傳感器輸出為高電平，則與邏輯單元為與門電路;如果輸入信號(hào)為低電平有效，即檢測(cè)到有車輪時(shí)，車輪傳感器輸出為低電平，則與邏輯單元為或門電路。左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202、左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204可以選擇機(jī)械傳感器、紅外傳感器、超聲壓電轉(zhuǎn)換器、渦流線圈感應(yīng)傳感器、磁頭傳感器等各種計(jì)軸傳感器中的同一種類型的傳感器，也可以選擇不同的傳感器。優(yōu)選其中同一種類型的傳感器同時(shí)作為左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202、左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204。如果輸入至與邏輯單元的2個(gè)車輪傳感器信號(hào)一個(gè)為高電平有效，另外一個(gè)為低電平有效，只需要在其中一個(gè)車輪傳感器的輸出端增加一個(gè)反相器就可以使2個(gè)車輪傳感器信號(hào)同時(shí)為高電平有效，或者同時(shí)為低電平有效。第一與邏輯單元和第二與邏輯單元的功能還可以采用CPLD、FPGA、PLA、PAL、GAL、ROM等器件來實(shí)現(xiàn)。
[0026]當(dāng)有機(jī)車或者列車的車軸經(jīng)過左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202安裝所在的車軸線時(shí)，左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202同時(shí)檢測(cè)到該車軸的車輪并使Z1、Y1信號(hào)有效，第一與邏輯單元301輸出的第一車輪傳感信號(hào)Ml有效，第一計(jì)軸信號(hào)有效；當(dāng)沒有機(jī)車或者列車的車軸經(jīng)過左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202安裝所在的車軸線時(shí)，左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202未檢測(cè)到車輪，輸出的Zl、Yl信號(hào)無效，第一與邏輯單元301輸出的第一車輪傳感信號(hào)Ml無效，第一計(jì)軸信號(hào)無效；當(dāng)沒有機(jī)車或者列車的車軸經(jīng)過左一車輪傳感器201和右一車輪傳感器202安裝所在的車軸線時(shí)，左一車輪傳感器201或者右一車輪傳感器202在沒有車輪的情況下，因?yàn)楦蓴_等原因，使Ζ1、Υ1信號(hào)中的一個(gè)輸出為有效，第一與邏輯單元301輸出的第一車輪傳感信號(hào)Ml仍然無效，即第一計(jì)軸信號(hào)無效。
[0027]左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204、第二與邏輯單元302的工作原理與左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202、第一與邏輯單元301相同，只有在有機(jī)車或者列車的車軸經(jīng)過左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204安裝所在的車軸線時(shí)，左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204同時(shí)檢測(cè)到該車軸的車輪并使Z2、Y2信號(hào)有效，第二與邏輯單元302輸出的第二車輪傳感信號(hào)M2有效，第二計(jì)軸信號(hào)有效;在沒有機(jī)車或者列車的車軸經(jīng)過左二車輪傳感器203和右二車輪傳感器204安裝所在的車軸線時(shí)，即使左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204中的一個(gè)因?yàn)楦蓴_等原因，使Ζ2、Υ2信號(hào)中的一個(gè)輸出為有效，第二與邏輯單元302輸出的第一車輪傳感信號(hào)M2仍然無效，即第二計(jì)軸信號(hào)無效。左二車輪傳感器203、右二車輪傳感器204安裝所在的車軸線在左一車輪傳感器201、右一車輪傳感器202安裝所在的車軸線的前方，車軸計(jì)軸傳感裝置輸出第一計(jì)軸信號(hào)和第二計(jì)軸信號(hào)兩個(gè)計(jì)軸信號(hào)是用于確定機(jī)車或者列車的行進(jìn)方向。
[0028]圖3所示為車軸計(jì)軸傳感裝置實(shí)施例2結(jié)構(gòu)框圖。圖3所示裝置實(shí)施例2在圖2所示裝置實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了第一脈沖干擾消除單元401和第二脈沖干擾消除單元402。第一車輪傳感信號(hào)Ml送至第一脈沖干擾消除單元401的脈沖輸入端Pl，經(jīng)消除信號(hào)Ml中的窄脈沖干擾及邊沿抖動(dòng)干擾后，由第一脈沖干擾消除單元401輸出端Ρ2輸出第一計(jì)軸信號(hào)NI。同樣地，第二車輪傳感信號(hào)M2送至第二脈沖干擾消除單元402的脈沖輸入端Ρ1，經(jīng)消除信號(hào)M2中的窄脈沖干擾及邊沿抖動(dòng)干擾后，由第二脈沖干擾消除單元402的輸出端輸出第二計(jì)軸信號(hào)Ν2。
[0029]第一脈沖干擾消除單元401和第二脈沖干擾消除單元402為結(jié)構(gòu)、功能相同的脈沖干擾消除單元。脈沖干擾消除單元的組成包括可控放電電路、可控充電電路、電容、施密特電路。脈沖干擾消除單元的輸入信號(hào)我輸入脈沖Pl，輸出信號(hào)為輸出脈沖Ρ2。
[0030]如圖4所示為脈沖干擾消除單元實(shí)施例。實(shí)施例中，快速放電二極管、充電電阻、快速放電三態(tài)門分別為二極管D11、電阻Rl 1、三態(tài)門Tl I，組成了可控放電電路;快速充電二極管、放電電阻、快速充電三態(tài)門分別為二極管D12、電阻R12、三態(tài)門Τ12，組成了可控充電電路；電容為電容Cl I。施密特電路F11為同相施密特電路，因此，實(shí)施例中輸出脈沖Ρ2與輸入脈沖Pl同相。電容Cl I的一端接施密特電路的輸入端，SPFl I的輸入端A3，另外一端連接至公共地。
[0031 ]圖4實(shí)施例中，施密特電路Fl I為同相施密特電路，輸出脈沖Ρ2 (圖4中Α4點(diǎn))直接連接至三態(tài)門T11、三態(tài)門T12的使能控制端，三態(tài)門T11、三態(tài)門T12分別為低電平、高電平使能有效。輸出脈沖Ρ2的高、低電平分別控制三態(tài)門Τ12為工作狀態(tài)、為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖Ρ2的高、低電平分別控制三態(tài)門Tl I為禁止?fàn)顟B(tài)、為工作狀態(tài)。受到輸出脈沖Ρ2的控制，三態(tài)門Tll與三態(tài)門Τ12中總是一個(gè)處于為工作狀態(tài)狀態(tài)，另外一個(gè)處于為禁止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)。當(dāng)三態(tài)門Tll、三態(tài)門Τ12同時(shí)采用低電平使能有效或者是高電平使能有效的器件時(shí)，其中一個(gè)的由輸出脈沖Ρ2的反相信號(hào)控制。
[0032]圖5為脈沖干擾消除單元實(shí)施例的輸入脈沖和輸出脈沖波形。圖5中，Pl為輸入脈沖，Ρ2為輸出脈沖，當(dāng)PI低電平為正常的負(fù)寬脈沖時(shí)，圖4中A3點(diǎn)電位與Al點(diǎn)低電平電位一致，Ρ2為低電平，三態(tài)門Tll為工作狀態(tài)，其輸出的Al點(diǎn)電平與AO點(diǎn)一致;Τ12為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出為高阻態(tài)。正窄脈沖11的高電平通過充電電阻R11對(duì)電容C11充電，使A3點(diǎn)電位上升；由于窄脈沖11的寬度小于時(shí)間T1，A3點(diǎn)電位在窄脈沖11結(jié)束時(shí)仍低于施密特電路F11的上限門檻電壓，因此，P2維持為低電平，三態(tài)門Tl 1維持為工作狀態(tài);窄脈沖11結(jié)束時(shí)，A1點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D11使電容C11快速放電，使A3點(diǎn)電位與A1點(diǎn)低電平電位一致，恢復(fù)至窄脈沖11來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復(fù)，當(dāng)后面緊接有連續(xù)的正窄脈沖干擾信號(hào)時(shí)，同樣能夠過濾掉。正窄脈沖12、正窄脈沖13的寬度均小于時(shí)間T1，因此，當(dāng)窄脈沖12、窄脈沖13中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，P2維持為低電平，A1點(diǎn)重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D11使電容C11快速放電，使A3點(diǎn)電位與A1點(diǎn)低電平電位一致。[〇〇33]脈沖14為正常的正寬脈沖，P1在上升沿20之后維持高電平時(shí)間達(dá)到T1時(shí)，A1點(diǎn)高電平的通過充電電阻R11對(duì)電容C11充電，使A3點(diǎn)電位上升達(dá)到施密特電路FI 1的上限門檻電壓，施密特電路F11輸出P2在上升沿25處從低電平變?yōu)楦唠娖?，使三態(tài)門T11為禁止?fàn)顟B(tài)、 T12為工作狀態(tài)，其輸出的A2點(diǎn)電平與A0點(diǎn)一致;A2點(diǎn)的高電平通過快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A3點(diǎn)電位與A2點(diǎn)高電平電位一致，P2維持為高電平。[〇〇34]負(fù)窄脈沖15的低電平通過放電電阻R12對(duì)電容C11放電，使A3點(diǎn)電位下降；由于窄脈沖15的寬度小于時(shí)間T2，A3點(diǎn)電位在窄脈沖15結(jié)束時(shí)仍高于施密特電路F11的下限門檻電壓，因此，P2維持為高電平，三態(tài)門T12維持為工作狀態(tài);窄脈沖15結(jié)束時(shí)，A2點(diǎn)重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A3點(diǎn)電位與A2點(diǎn)高電平電位一致，恢復(fù)至窄脈沖15來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復(fù)，當(dāng)后面緊接有連續(xù)的負(fù)窄脈沖干擾信號(hào)時(shí)，同樣能夠過濾掉。負(fù)窄脈沖16、負(fù)窄脈沖17、負(fù)窄脈沖18的寬度均小于時(shí)間T2，因此，當(dāng)窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18中的每一個(gè)結(jié)束時(shí)，P2維持為高電平，A2點(diǎn)重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A3點(diǎn)電位與A2點(diǎn)高電平電位一致。[〇〇35] P1在下降沿21之后維持低電平時(shí)間達(dá)到T2時(shí)，表示P1有一個(gè)正常的負(fù)寬脈沖，A2 點(diǎn)的低電平通過放電電阻R12對(duì)電容C11放電，使A3點(diǎn)電位下降達(dá)到施密特電路F11的下限門檻電壓，施密特電路F11的輸出P2在下降沿26處從高電平變?yōu)榈碗娖?，使三態(tài)門T11為工作狀態(tài)、T12為禁止?fàn)顟B(tài);A1點(diǎn)的低電平通過快速放電二極管D11使電容C11快速放電，使A3 點(diǎn)電位與A1點(diǎn)低電平電位一致，P2維持為低電平。P1的負(fù)寬脈沖19寬度大于T2,在負(fù)寬脈沖 19的上升沿22之后維持高電平時(shí)間達(dá)到T1時(shí)，P2在上升沿27處從低電平變?yōu)楦唠娖?。[〇〇36] 脈沖干擾消除單元將P1信號(hào)中的窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13、窄脈沖15、窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18都過濾掉，而正寬脈沖14、負(fù)寬脈沖19能夠通過，使P2信號(hào)中出現(xiàn)相應(yīng)的正寬脈沖23和負(fù)寬脈沖24。輸出脈沖P2與輸入脈沖P1同相，而輸出的寬脈沖14上升沿比輸入的寬脈沖14上升沿滯后時(shí)間T1，下降沿滯后時(shí)間T2。[〇〇37]窄脈沖11、窄脈沖12、窄脈沖13為正窄脈沖，其中窄脈沖11為干擾脈沖，窄脈沖12、 窄脈沖13為連續(xù)的開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。時(shí)間T1為脈沖干擾消除單元能夠過濾的最大正窄脈沖寬度。T1受到充電時(shí)間常數(shù)、三態(tài)門T11輸出的高電平電位、低電平電位和施密特電路F11 的上限門檻電壓共同影響。通常情況下，三態(tài)門T11輸出的高電平電位和低電平電位為定值，因此，調(diào)整T1的值可以通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn)行。 圖4中，充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻R11與電容C11的乘積。所述脈沖干擾消除單元允許寬度大于T1的正脈沖信號(hào)通過。
[0038]窄脈沖15、窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18為負(fù)窄脈沖，其中窄脈沖15為干擾脈沖， 窄脈沖16、窄脈沖17、窄脈沖18為連續(xù)的開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)脈沖。時(shí)間T2為脈沖干擾消除單元能夠過濾的最大負(fù)窄脈沖寬度。T2受到放電時(shí)間常數(shù)、三態(tài)門T12輸出的高電平電位、低電平電位和施密特電路F11的下限門檻電壓共同影響。通常情況下，三態(tài)門T12輸出的高電平電位和低電平電位為定值，因此，調(diào)整T2的值可以通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進(jìn)行。圖4中，放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻R12與電容C11的乘積。所述脈沖干擾消除單元允許寬度大于大于T2的負(fù)脈沖信號(hào)通過。
[0039]圖4中，電容C11接公共地的一端也可以改接在脈沖干擾消除單元的供電電源端。
[0040]圖4中，施密特電路F11也可以選擇反相施密特電路，此時(shí)輸出脈沖P2的高電平應(yīng)該控制快速放電三態(tài)門為工作狀態(tài)、快速充電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖的低電平控制快速放電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)、快速充電三態(tài)門為工作狀態(tài)。例如，當(dāng)圖4中施密特電路F11選擇反相施密特電路，仍將輸出脈沖P2直接連接至三態(tài)門T11、三態(tài)門T12的使能控制端時(shí)，三態(tài)門T11應(yīng)該相應(yīng)地改為高電平使能有效，三態(tài)門T12相應(yīng)地改為低電平使能有效。選擇反相施密特電路時(shí)電路的工作原理與圖4相同，只是此時(shí)輸出脈沖與輸入脈沖反相。[〇〇41]快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門還可以同時(shí)選擇具有反相功能的反相三態(tài)門。 當(dāng)快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門同時(shí)選擇反相三態(tài)門時(shí)，相當(dāng)于在輸入脈沖端增加一個(gè)反相器，即先將輸入脈沖反相后再進(jìn)行抗窄脈沖干擾，工作原理與圖4相同。
[0042]所述施密特電路的輸入信號(hào)為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、 74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門⑶4093、74HC24等器件。CMOS 施密特反相器或者CMOS施密特與非門的上限門檻電壓、下限門檻電壓均為與器件相關(guān)的固定值，因此，調(diào)整能夠過濾的輸入的正窄脈沖寬度、負(fù)窄脈沖寬度需要通過改變充電時(shí)間常數(shù)、放電時(shí)間常數(shù)來進(jìn)行。用施密特反相器或者施密特與非門構(gòu)成同相施密特電路，需要在施密特反相器或者施密特與非門后面增加一級(jí)反相器。
[0043]施密特電路還可以選擇采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成，采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成施密特電路可以靈活地改變上限門檻電壓、下限門檻電壓。同樣地，采用運(yùn)算放大器來構(gòu)成施密特電路時(shí)，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于: 包括左一車輪傳感器、右一車輪傳感器、左二車輪傳感器、右二車輪傳感器、第一與邏輯單元、第二與邏輯單元； 所述左一車輪傳感器、右一車輪傳感器、左二車輪傳感器、右二車輪傳感器分別輸出左一車輪傳感信號(hào)、右一車輪傳感信號(hào)、左二車輪傳感信號(hào)、右二車輪傳感信號(hào)； 所述左一車輪傳感信號(hào)和右一車輪傳感信號(hào)送至第一與邏輯單元，左二車輪傳感信號(hào)和右二車輪傳感信號(hào)送至第二與邏輯單元； 所述第一與邏輯單元輸出第一車輪傳感信號(hào)，第二與邏輯單元輸出第二車輪傳感信號(hào)； 所述第一與邏輯單元的功能是:只有左一車輪傳感信號(hào)和右一車輪傳感信號(hào)全部有效時(shí)，第一車輪傳感信號(hào)才有效;所述第二與邏輯單元的功能是:只有左二車輪傳感信號(hào)和右二車輪傳感信號(hào)全部有效時(shí)，第二車輪傳感信號(hào)才有效； 所述第一車輪傳感信號(hào)為第一計(jì)軸信號(hào)，第二車輪傳感信號(hào)為第二計(jì)軸信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述左一車輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右一車輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線上;所述左二車輪傳感器安裝在左道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)、右二車輪傳感器安裝在右道軌的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)，且處于同一車軸線上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:還包括第一脈沖干擾消除單元和第二脈沖干擾消除單元； 所述第一車輪傳感信號(hào)送至第一脈沖干擾消除單元的脈沖輸入端，第二車輪傳感信號(hào)送至第二脈沖干擾消除單元的脈沖輸入端;所述第一脈沖干擾消除單元的輸出脈沖端輸出第一計(jì)軸信號(hào)，第二脈沖干擾消除單元的輸出脈沖端輸出第二計(jì)軸信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述第一脈沖干擾消除單元和第二脈沖干擾消除單元為結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的脈沖干擾消除單元； 所述脈沖干擾消除單元包括可控放電電路、可控充電電路、電容、施密特電路； 所述可控放電電路輸入為輸入脈沖，輸出連接至施密特電路輸入端;所述可控充電電路輸入為輸入脈沖，輸出連接至施密特電路輸入端； 所述電容的一端連接至施密特電路輸入端，另外一端連接至脈沖干擾消除單元的公共地或者是供電電源； 所述施密特電路的輸出端為輸出脈沖端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述可控放電電路包括快速放電二極管、充電電阻、快速放電三態(tài)門；所述快速放電二極管陰極連接至快速放電三態(tài)門輸出端，陽(yáng)極為可控放電電路輸出端;所述充電電阻與快速放電二極管并聯(lián);所述可控充電電路包括快速充電二極管、放電電阻、快速充電三態(tài)門；所述快速充電二極管陽(yáng)極連接至快速充電三態(tài)門輸出端，陰極為可控充電電路輸出端;所述放電電阻與快速充電二極管并聯(lián)； 所述快速放電三態(tài)門輸入端為可控放電電路輸入端;所述快速充電三態(tài)門輸入端為可控充電電路輸入端;所述快速放電三態(tài)門由輸出脈沖控制;所述快速充電三態(tài)門由輸出脈沖控制。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述快速放電三態(tài)門由輸出脈沖控制以及快速充電三態(tài)門由輸出脈沖控制的具體方法是，當(dāng)施密特電路為同相施密特電路時(shí)，輸出脈沖的低電平控制快速放電三態(tài)門為工作狀態(tài)、快速充電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖的高電平控制快速放電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)、快速充電三態(tài)門為工作狀態(tài)；當(dāng)施密特電路為反相施密特電路時(shí)，輸出脈沖的高電平控制快速放電三態(tài)門為工作狀態(tài)、快速充電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)，輸出脈沖的低電平控制快速放電三態(tài)門為禁止?fàn)顟B(tài)、快速充電三態(tài)門為工作狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述脈沖干擾消除單元能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變充電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進(jìn)行控制，能夠過濾的負(fù)窄脈沖寬度通過改變放電時(shí)間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進(jìn)行控制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述充電時(shí)間常數(shù)為充電電阻與電容的乘積;所述放電時(shí)間常數(shù)為放電電阻與電容的乘積。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述施密特電路具有高輸入阻抗特性。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車軸計(jì)軸傳感裝置，其特征在于:所述快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門同為同相三態(tài)門，或者是，所述快速放電三態(tài)門與快速充電三態(tài)門同為反相三態(tài)門。
【文檔編號(hào)】B61L1/16GK105946899SQ201610423121
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】凌云, 陳剛, 文定都, 郭艷杰
【申請(qǐng)人】湖南工業(yè)大學(xué)