专利名称：机车车载测速雷达的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测速雷达，尤其涉及一种机车车载测速雷达。
背景技术：
雷达测速是利用多普勒效应来测量车辆对地的相对速度。多普勒效应是指当 发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率将发生变化。通过分 析所获得的频率偏移，根据多普勒雷达公式即可计算出车辆实际运动速度。所以
它测出的速度和轮径无关，和车轮旋转的状态无关；同时它是一种非接触式的传 感器，无机械磨损，
目前装备在国产机车上的速度传感器是光电式轴端转速传感器，而进口机 车大多是磁电式传感器。不论是光电式还是磁电式，从测速原理上看，都是通 过检测轮轴转速，再经上位机换算成机车的运行速度。必然存在着轮轴每转产 生的脉冲个数之间分辨率误差和轮径大小的误差(这个轮径是变化的)。更为严 重的是车轮的打滑和抱死将使换算出的速度出现极大的误差。再加上传感器长 期的机械磨损和振动，尤其是在高速、中长途跨区域客运机车上，故障率高， 维护困难，直接烕胁着机车的运行安全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改进的机车车载测速雷达，它不同于光电式 传感器和磁电式传感器，它是运用多普勒原理直接测试机车相对地面的速度，不 受机车车轮的直径变化和车轮的打滑、抱死的影响，它是非接触式的，不会产生
机械磨损，所以提供的速度更可靠、更精确，维护简单。尤其适宜高速、重载机 车和无旋转车轮的磁悬浮列车。把它的输出特性设计成和光电转速传感器兼容，可以在现有国产监控设备不作任何改动的条件下，增加两路可靠的速度信号，从 而实现提高机车运行的安全等级、精确定位、相位防溜、防滑、防空转等功能。
本实用新型的技术解决方案是在测速雷达传感器壳体的端面上，设置相互 背离的两个雷达收发器，其背面安装带有模拟放大、低通滤波功能的模拟板，壳 体内设置相互平行具有供电功能的电源板和具有高速数字信号处理功能的主板， 并且使雷达收发器的发射方向与地平面之间的夹角为20 60° ，这样，就能运用 多普勒原理快速、准确、直接测试机车相对于地面的速度。
本实用新型包括壳体，其特征在于所述的壳体3的端面上，设有相互背离 的雷达收发器9、 9'，其背面装有模拟板7、 7'，壳体3内有相互平行的电源 板1和主板2，它们通过螺钉与壳体3连接，盖板5也通过螺钉与壳体3连接， 雷达收发器9'的发射方向与地平面之间的夹角13为20~60° 。
所述的模拟板7、 7'是内有模拟放大和低通滤波电子器件的模拟板。
所述的主板2是内有高速数字信号处理器的主板。
本实用新型的有益效果是它能快速、准确、直接测试到机车相对于地面的 速度，不受机车车轮的直径变化和车轮的打滑、抱死的影响，它是非接触式的， 不会产生机械磨损，所以提供的速度更可靠、更精确，维护简单。尤其适宜高速、 重载机车和无旋转车轮的磁悬浮列车。把它的输出特性设计成和光电转速传感器 兼容，可以在现有国产监控设备不作任何改动的条件下，增加两路可靠的速度信 号，从而实现提高机车运行的安全等级、精确定位、相位防溜、防滑、防空转等 功能。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的剖视示意图。
图中l一电源板，2—主板，3_壳体，4—盖板密封垫，5—盖板，6_连接 器，7、 7'—模拟板，8—雷达收发器安装密封垫，9、 9' 一雷达收发器，10— 天线罩，ll一天线罩密封垫，12—雷达收发器安装板，13—雷达收发器发射方向 与地平面之间的夹角，14一雷达收发器定位块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型及其具体实施方式
作进一步详细说明。
参见附图l-2，本实用新型包括壳体，其特征在于所述的壳体3的端面上， 设有相互背离的雷达收发器9、 9',其背面装有模拟板7、 7'，壳体3内有相 互平行的电源板1和主板2，它们通过螺钉与壳体3连接，盖板5也通过螺钉与 壳体3连接，雷达收发器9'的发射方向与地平面之间的夹角13为20 60° 。
所述的模拟板7、 7'是内有模拟放大和低通滤波电子器件的模拟板。
于所述的主板2是内有高速数字信号处理器的主板。
本实用新型能对机车运动速度和行驶距离进行非接触式测量，它是根据多普 勒原理测量机车的运动速度，当机车运动时，测速雷达以一个特定的频率发射K 波段的微波信号到目标物体(如地面)，这个信号反射后又返回给测速雷达，如 这个测速雷达相对于地面在移动，那么当微波信号返回到测速雷达时，信号的频 率会产生偏移，通过这个偏移就能测量测速雷达和地面的相对速度，这个偏移量 与速度成正比，由于这个测速雷达被安装在机车上，因而就可测出机车的运行速 度。本实用新型是一种小体积的测速传感器，它的重量约2.15kg，长度小于22cm， 被密封垫在一个坚固的外壳里(壳体3内)，通过盖板密封垫4、雷达收发器安装 密封垫8、天线罩密封垫ll等密封件的密封作用，可以有效防止外界环境风沙、雨雪等对传感器的损坏，它的两个雷达收发器9、 9'的发射方向与地平面的夹角 为20~60° ，可以是例如20。 、 35° 、 60° ，但最佳为35° ，两个雷达收发器相 互背离。 一般情况下，本传感器安装在机车底部，高度为500 1000mm，安装方 向应与机车的运动方向大致平行，与地平面的倾角〈5。。这样就不会降低信号的质量。
本实用新型使用2个雷达收发器9、 9'，微波从雷达收发器发射出去后，经 地面反射，被同一雷达收发器接收，发射信号和反射信号在雷达收发器内部混频 后就得到多普勒信号，该信号经过模拟板7、 7'进行模拟放大、低通滤波、数字 采样后进入主板中经DSP32位高速数字信号处理器处理，实时计算出机车运行速 度，最后将结构转化为方波经连接器6输出，本传感器能对由水平安装角度倾斜 引起的误差进行补偿，雷达收发器9的发射方向与地平面之间的夹角是20~60° ， 最佳35° 。
权利要求1.一种机车车载测速雷达，包括壳体，其特征在于所述的壳体(3)的端面上，设有相互背离的雷达收发器(9、9′)，其背面装有模拟板(7、7′)，壳体(3)内，有相互平行的电源板(1)和主板(2)，它们通过螺钉与壳体(3)连接，盖板(5)也通过螺钉与壳体(3)连接，雷达收发器(9′)的发射方向与地平面之间的夹角(13)为20～60°。
2、 按权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的模拟板(7、 7')是内 有模拟放大和低通滤波电子器件的模拟板。
3、 按权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的主板(2)是内有高速 数字信号处理器的主板。
专利摘要本实用新型公开了一种机车车载测速雷达。本实用新型的目的是提供一种不受车轮轮径变化、空转、打滑影响又能适应粗糙地形、沙地、雪地和冰面的机车车载测速雷达。本实用新型包括壳体，其特征在于所述的壳体的端面上，设有相互背离的雷达收发器，其背面装有模拟板，壳体内有相互平行的电源板和主板，它们通过螺钉与壳体连接，盖板也通过螺钉与壳体连接，雷达收发器的发射方向与地平面之间的夹角为20～60°。本实用新型主要用在运动的机车上测量其运行速度。
文档编号G01S7/02GK201364387SQ20092006361
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者斌 姚, 李苏红, 磊 王 申请人:湖南湘依铁路机车电器有限公司
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