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专利名称：铁路车轮专用有源高抗干扰传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于信号传感器，特别是涉及一种带激励源的铁路车轮有源传感器。
背景技术：
现阶段对铁路电力机车的速度、车轮车位的检测，采用的是5000匝到10000匝的电磁感应线圈，再加永磁铁磁芯的敏感元件和无激励源信号放大电路组成的传感器。因电气化线路上电力机车是以铁轨为导体传输接地电流的，此电流高达几千安培，由于受电弓与接触网(电压高达15千伏)磨擦接触的影响，相对移动放电会产生很强的电磁波，此电磁波高次谐波丰富且能量很强。由于多匝线圈极易吸收空间电磁波，所以在电气化线路上经常产生错误信号，致使不能准确测量过往车辆的轮位与移动速度。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种铁路车轮专用有源高抗干扰传感器。本实用新型解决了现有传感器在铁路电气化线路上有15千伏电压、几千安培的电流、高能量的丰富高次谐波的环境下无法正常准确检测出过往车辆轮位移动速度的弊端。本实用新型由正弦波振荡器1、测量电桥电路2、高共模差分放大器3组成。正弦波振荡器1的信号输出端接测量电桥电路2的信号输入端，测量电桥电路2的信号输出端连接高共模差分放大器3的信号输入端，信号由高共模差分放大器3的输出端输出。所述测量电桥电路2中的每个线圈选用匝数在100匝到200匝、磁芯为铁氧体的磁感应线圈。本实用新型消除了在15千伏电压、几千安培的电流、高能量丰富高次谐波环境下无法正常准确检测出铁路电气化线路上过往车辆轮位、移动速度等问题。本实用新型具有很强的抗干扰能力，灵敏度高、稳定性强、不会产生错误信号，车速检测范围达到0-360km/h。可用在电力机车牵引的电气化铁路区段。


图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是具体实施方式
中测量电桥电路2的电路结构示意图，图3是具体实施方式
中测量电桥电路2中的线圈L1、线圈L2与铁轨5的安装位置示意图，图4是图3的A-A剖面图。
具体实施方式
一结合图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式由正弦波振荡器1、测量电桥电路2、高共模差分放大器3组成。正弦波振荡器1的信号输出端接测量电桥电路2的信号输入端，测量电桥电路2的信号输出端连接高共模差分放大器3的信号输入端，信号由高共模差分放大器3的输出端输出。所述测量电桥电路2中的每个线圈选用匝数在100匝到200匝、磁芯为铁氧体的磁感应线圈，测量电桥电路2由两个机电参数相同的线圈L1、线圈L2和两个电气参数相同的电阻R1、电阻R2组成。线圈L1、线圈L2的同名端相连接并与正弦波振荡器1的一个信号输出端连接，线圈L1的另一端连接电阻R1的一端并连接高共模差分放大器3的一个信号输入端，线圈L2的另一端连接电阻R2的一端并连接高共模差分放大器3的另一个信号输入端，电阻R1的另一端、电阻R2的另一端连接正弦波振荡器1的另一个信号输出端并接地，信号由高共模差分放大器3的信号输出端输出。线圈L1、线圈L2水平设置在铁路线两根铁轨之间并紧靠在其中一根铁轨5的内侧，线圈L1、线圈L2的磁感应轴线6-1和磁感应轴线6-2的间距是8cm到12cm，磁感应轴线6-1和磁感应轴线6-2垂直于地面7。线圈L1、线圈L2选用的匝数是180匝到200匝。正弦波振荡器1输出的正弦波信号频率在30KHz到100KHz，其选用的芯片型号是74LS00。高共摸差分放大器3选用的芯片型号是OP07。
具体实施方式
二本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点是，测量电桥电路2中线圈L1、线圈L2的匝数选用160匝到179匝。其它组成和连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式
三本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点是，测量电桥电路2中线圈L1、线圈L2的匝数选用130匝到159匝。其它组成和连接关系与实施方式一相同具体实施方式
四本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点是，测量电桥电路2中线圈L1、线圈L2的匝数选用100匝到129匝。其它组成和连接关系与实施方式一相同具体实施方式
二是优选方式。
权利要求1.铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，它由正弦波振荡器(1)、测量电桥电路(2)、高共模差分放大器(3)组成，正弦波振荡器(1)的信号输出端接测量电桥电路(2)的信号输入端，测量电桥电路(2)的信号输出端连接高共模差分放大器(3)的信号输入端，信号由高共模差分放大器(3)的输出端输出，其特征在于所述测量电桥电路(2)中的每个线圈选用匝数在100匝到200匝、磁芯为铁氧体的磁感应线圈。
2.根据权利要求1所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)由两个机电参数相同的线圈(L1)、线圈(L2)和两个电气参数相同的电阻(R1)、电阻(R2)组成，线圈(L1)、线圈(L2)的同名端相连接并与正弦波振荡器(1)的一个信号输出端连接，线圈(L1)的另一端连接电阻(R1)的一端并连接高共模差分放大器(3)的一个信号输入端，线圈(L2)的另一端连接电阻(R2)的一端并连接高共模差分放大器(3)的另一个信号输入端，电阻(R1)的另一端、电阻(R2)的另一端连接正弦波振荡器(1)的另一个信号输出端并接地。
3.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)水平设置在铁路线两根铁轨之间并紧靠在其中一根铁轨(5)的内侧。
4.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)的磁感应轴线(6-1)和磁感应轴线(6-2)的间距是8cm到12cm。
5.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)的匝数选用180匝到200匝。
6.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)的匝数选用160匝到179匝。
7.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)的匝数选用130匝到159匝。
8.根据权利要求1或2所述的铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，其特征在于测量电桥电路(2)中线圈(L1)、线圈(L2)的匝数选用100匝到129匝。
专利摘要铁路车轮专用有源高抗干扰传感器，它属于信号传感器，特别是涉及一种带激励源的铁路车轮有源传感器。它由正弦波振荡器(1)、测量电桥电路(2)、高共模差分放大器(3)组成。正弦波振荡器(1)的信号输出端接测量电桥电路(2)的信号输入端，测量电桥电路(2)的信号输出端连接高共模差分放大器(3)的信号输入端，信号由高共模差分放大器(3)的输出端输出。测量电桥电路(2)中的每个线圈的匝数在100匝到200匝。本实用新型具有很强的抗干扰能力，灵敏度高、稳定性强、不会产生错误信号，车速检测范围达到0－360km/h。可用在电力机车牵引的电气化铁路区段。
文档编号G01M17/10GK2674425SQ20032011161
公开日2005年1月26日 申请日期2003年11月24日 优先权日2003年11月24日
发明者郑小飞 申请人:郑小飞