專利名稱：25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于軌道交通信息工程及控制領(lǐng)域，特別是ー種25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
目前鉄路25Hz相敏軌道電路大量用于電氣化鉄路，其相位差偏離對(duì)于軌道電路的工作狀態(tài)有很大的影響，目前采用的人工周期性測(cè)量，依靠人的判斷來判斷軌道電路的工作狀態(tài)，工人的主觀性比較大。并且現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道電路的工作狀態(tài)，工作量大并且操作非常繁瑣， 繁瑣的操作導(dǎo)致了測(cè)量誤差大并且成本高。這樣不利于電路檢測(cè)的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化性，浪費(fèi)了很多的人力資源。現(xiàn)有技術(shù)中尚無ー種可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道電路的測(cè)試儀。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供ー種電路簡(jiǎn)單、性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡(jiǎn)便的的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為ー種25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，包括兩個(gè)信號(hào)整形電路、異或門電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理器和顯示模塊，所述兩個(gè)信號(hào)整形電路的輸出端與異或門電路的輸入端相連接，得到脈沖寬度與相位差成正比的信號(hào)方脈沖，異或門電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器還與顯示模塊相連接，將脈沖寬度換算為相位差，并將測(cè)試的相位差結(jié)果輸出在顯示模塊上。具體而言，該測(cè)試儀包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、兩個(gè)芯片LM339、芯片⑶4047和光電耦合器0PTPIS01，所述第一電阻、第二電阻相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第一芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另ー個(gè)輸入端接地 ，第三電阻、第四電阻相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第二芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另一個(gè)輸入端接地；所述第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻的另一端分別為四個(gè)信號(hào)輸入端；兩個(gè)芯片LM339的輸出端與芯片⑶4047的兩個(gè)輸入端相連接，芯片⑶4047的輸出端通過第五電阻與光電耦合器0PTPIS01相連接，該光電耦合器0PTPIS01的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器與數(shù)碼顯示屏相連接，將相位差結(jié)果輸出到數(shù)碼顯示屏上。本實(shí)用新型的原理為本實(shí)用新型通過對(duì)兩路被測(cè)信號(hào)進(jìn)行整形得到方波信號(hào)，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行異或處理，輸出信號(hào)的占空比與被測(cè)信號(hào)相位差成線性關(guān)系，因?yàn)樾盘?hào)頻率是固定的，可以通過對(duì)信號(hào)脈沖寬度的測(cè)量得到輸入信號(hào)的相位差。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為1)本實(shí)用新型采用數(shù)字化技術(shù)，簡(jiǎn)化了測(cè)量電路，提高了測(cè)量精度；2)本實(shí)用新型采用光電隔離技術(shù)，在測(cè)試電路發(fā)生短路、開路等故障時(shí)不會(huì)對(duì)被測(cè)軌道電路產(chǎn)生影響，保證不會(huì)對(duì)被測(cè)軌道電路的正常工作產(chǎn)生不良影響；3)本實(shí)用新型減少了人工測(cè)量工作，使得測(cè)量工作自動(dòng)化進(jìn)行，提高了測(cè)量的實(shí)時(shí)性，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量；4)本測(cè)量增加了測(cè)試的相位差結(jié)果超出指標(biāo)范圍則產(chǎn)生報(bào)警功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，減少設(shè)備故障的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀電路圖。圖2為本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的波形圖。圖3為本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的方脈沖信號(hào)。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1，本實(shí)用新型公開了 ー種用數(shù)字化技術(shù)測(cè)試鉄路信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備——25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀。本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，它是由兩路被測(cè)信號(hào)整形電路分別處理兩路輸入信號(hào)，并經(jīng)過一個(gè)異或門電路的處理得到脈沖寬度與相位差成正比的信號(hào)方脈沖。方脈沖信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，完成模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。數(shù)字信號(hào)通過單片機(jī)的處理將脈沖寬度換算為相位差，將相位差的結(jié)果顯示在數(shù)碼顯示屏上，當(dāng)測(cè)試的相位差結(jié)果超出指標(biāo)范圍則產(chǎn)生報(bào)警。具體而言，本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，包括兩個(gè)信號(hào)整形電路、異或門電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理器和顯示模塊，所述兩個(gè)信號(hào)整形電路的輸出端與異或門電路的輸入端相連接，得到脈沖寬度與相位差成正比的信號(hào)方脈沖，異或門電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器還與顯示模塊相連接，將脈沖寬度換算為相位差，并將測(cè)試的相位差結(jié)果輸出在顯示模塊上。從電路模塊上看，該測(cè)試儀包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、兩個(gè)芯片LM339、芯片CD4047和光電耦合器0PTPIS01，所述第一電阻R1、第二電阻R2相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第一芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另ー個(gè)輸入端接地；第三電阻R3、第四電阻R4相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第二芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另ー個(gè)輸入端接地；所述第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4的另一端分別為四個(gè)信號(hào)輸入端；兩個(gè)芯片LM339的輸出端與芯片⑶4047的兩個(gè)輸入端相連接，芯片⑶4047的輸出端通過第五電阻R5與光電耦合器OPTPISOI相連接，該光電耦合器0PTPIS01的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器與數(shù)碼顯示屏相連接，將相位差結(jié)果輸出到數(shù)碼顯示屏上。光電耦合器0PTPIS01的輸出端與中央處理器連接處的中間接頭處通過第六電阻R6與外接電源VCCl相連接。結(jié)合圖I、圖2，本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路在理想工作狀態(tài)下局部電源超前軌道電源90度。25Hz相敏軌道電路在理想工作狀態(tài)下局部電源過零時(shí)刻與軌道電源過零時(shí)刻相差10ms。結(jié)合圖3，輸出信號(hào)的占空比與被測(cè)信號(hào)相位差成線性關(guān)系，因?yàn)樾盘?hào)頻率是固定的，固可以通過對(duì)信號(hào)脈沖寬度的測(cè)量得到輸入信號(hào)的相位差。在實(shí)際使用中需要測(cè)量軌道電路局部電源與軌道電源的相位差，本測(cè)試儀通過測(cè)量局部電源過零時(shí)刻與軌道電源過零時(shí)刻的時(shí)間差，經(jīng)過換算即可完成軌道電路局部電源與軌道電源的相位差的測(cè)試。本實(shí)用新型的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀工作流程為I)首先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓處理，兩個(gè)電阻對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分壓；2)對(duì)輸入信號(hào)的進(jìn)行 整形，由于輸入的是正弦，通過過零比較電路得到一個(gè)方波
信號(hào);3)兩路信號(hào)通過ー個(gè)異或門電路的處理得到脈沖寬度與相位差成正比的脈沖信號(hào)。單片機(jī)通過對(duì)脈沖寬度的測(cè)量就可以換算得到相位差，通過1602液晶顯示出來；4)由于局部線圈的電壓比較高，為了單片機(jī)能可靠的工作，對(duì)采集電路和單片機(jī)電路進(jìn)行光稱隔尚，提聞單片機(jī)的抗干擾能力。由上可知，本實(shí)用新型是由兩路被測(cè)信號(hào)整形電路將兩路輸入的正玄信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，兩路方波信號(hào)經(jīng)過ー個(gè)異或門電路的處理得到脈沖寬度與相位差成正比的方脈沖信號(hào)。上述方脈沖信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，用數(shù)字化技術(shù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)正玄波的相位差，數(shù)字信號(hào)通過單片機(jī)的處理將脈沖寬度換算為相位差，將相位差的結(jié)果顯示在數(shù)碼顯示屏上，當(dāng)測(cè)試的相位差結(jié)果超出指標(biāo)范圍則產(chǎn)生報(bào)警。本實(shí)用新型采用數(shù)字化技術(shù)，簡(jiǎn)化了測(cè)量電路，提高了測(cè)量精度。
權(quán)利要求1.ー種25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，其特征在于，包括兩個(gè)信號(hào)整形電路、異或門電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理器和顯示模塊，所述兩個(gè)信號(hào)整形電路的輸出端與異或門電路的輸入端相連接，得到脈沖寬度與相位差成正比的信號(hào)方脈沖，異或門電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器還與顯示模塊相連接，將脈沖寬度換算為相位差，并將測(cè)試的相位差結(jié)果輸出在顯示模塊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，其特征在于，該測(cè)試儀包括第一電阻[R1]、第二電阻[R2]、第三電阻[R3]、第四電阻[R4]、第五電阻[R5]、兩個(gè)芯片LM339、芯片CD4047和光電耦合器0PTPIS01，所述第一電阻[R1]、第二電阻[R2]相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第一芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另ー個(gè)輸入端接地；第三電阻[R3]、第四電阻[R4]相互串聯(lián)后其中間接頭處引出線與第二芯片LM339的輸入端相連接，該芯片的另ー個(gè)輸入端接地；所述第一電阻[R1]、第二電阻[R2]、第三電阻[R3]、 第四電阻[R4]的另一端分別為四個(gè)信號(hào)輸入端；兩個(gè)芯片LM339的輸出端與芯片⑶4047的兩個(gè)輸入端相連接，芯片⑶4047的輸出端通過第五電阻[R5]與光電耦合器0PTPIS01相連接，該光電耦合器OPTPIS01的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器與數(shù)碼顯示屏相連接，將相位差結(jié)果輸出到數(shù)碼顯示屏上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種25Hz相敏軌道電路的相位測(cè)試儀，用測(cè)量?jī)蓚€(gè)正玄波過零時(shí)刻的時(shí)間差，間接測(cè)量?jī)蓚€(gè)正玄波的相位差。包括兩個(gè)信號(hào)整形電路、異或門電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理器和顯示模塊，所述兩個(gè)信號(hào)整形電路的輸出端與異或門電路的輸入端相連接，異或門電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器相連接，該中央處理器還與顯示模塊相連接，將脈沖寬度換算為相位差，并將測(cè)試的相位差結(jié)果輸出在顯示模塊上。本實(shí)用新型采用數(shù)字化技術(shù)簡(jiǎn)化了測(cè)量?jī)蓚€(gè)正玄波的相位差的測(cè)試電路，降低測(cè)試電路的成本，提高了測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)性及測(cè)量精度。采用光電隔離技術(shù)減少測(cè)試電路對(duì)被測(cè)信號(hào)的干擾，提高單片機(jī)的抗干擾能力。
文檔編號(hào)G01R25/00GK202421333SQ201120382210
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者孫強(qiáng), 張國侯, 徐彩霞, 徐清, 朱柏洋, 楊進(jìn), 洪冠, 羅東海, 薄宜勇, 錢愛民, 錢藝, 陳紅霞, 馬立君, 駱燕勝 申請(qǐng)人:南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院