一种铁路货车转向架关键点温度监测系统

文档序号:31163406发布日期:2022-08-17 08:17阅读:105来源:国知局
一种铁路货车转向架关键点温度监测系统

1.本实用新型涉及温度检测技术,具体涉及一种铁路货车转向架关键点温度监测系统。


背景技术:

2.铁路是国家战略性和关键性的基础设施,是承担国民经济发展大动脉。我国一直重视铁路发展,十九大以来,在“交通强国,铁路先行”发展理念的指导下,铁路迎来了重要的发展契机。2020年8月由国家铁路集团出台的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》中指出,要发展自主先进的技术和装备体系,提升基础设施技术装备水平,研发应用新型智能综合检测技术,加大智能检测监测安全保障技术应用,提高运行状态自感知、设备故障自诊断水平和预警预告能力。
3.铁路货车运行过程中,转向架关键点温度是反映列车健康状态的重要因素之一。转向架关键点温度包括4个轴承温度点与4个闸瓦温度点。目前铁路货车普遍采用“5t”系统进行轴承温度监测,非接触式测量温度方法误差大且在高温时容易误判报警,带来较大的经济损失。


技术实现要素:

4.针对现有技术中的上述不足,为更加精准测量列车关键点温度并提高列车运行过程中故障监测的数字化、智能化水平,本实用新型提供了一种铁路货车转向架关键点温度监测系统。
5.为了达到上述发明目的,本实用新型采用的技术方案为:
6.一种铁路货车转向架关键点温度监测系统,包括安装于铁路货车车厢转向架上的温度采集终端以及安装于铁路货车车头的数据处理终端;
7.所述温度采集终端包括温度采集模块、第一稳压电源、第一无线通信模块;所述温度采集模块与所述第一无线通信模块通信连接;所述第一稳压电源分别与所述温度采集模块、所述第一无线通信模块电性连接;
8.所述数据处理终端包括工控机、第二稳压电源以及第二无线通信模块;所述工控机与所述第二无线通信模块通信连接;所述第二稳压电源分别与所述工控机、所述第二无线通信模块电性连接。
9.进一步地,
10.所述第一稳压电源采用第一芯片sgm2036-3.3v、第二芯片sgm2036-3.3v、电源开关装置以及4.2v锂电池;
11.所述第一芯片sgm2036-3.3v的引脚1分别与所述4.2v锂电池正极输出端、接地电容c207连接;所述第一芯片sgm2036-3.3v的引脚2接地;所述第一芯片sgm2036-3.3v的引脚3分别与接地电阻r214、所述温度采集模块连接;所述第一芯片sgm2036-3.3v的引脚4与电容c218一端连接;所述第一芯片 sgm2036-3.3v的引脚5与电容c209一端连接,并作为3.3v
模拟电压输出端;所述电容c218另一端与所述电容c209另一端连接并接地;
12.所述第二芯片sgm2036-3.3v的引脚1分别与所述4.2v锂电池正极输出端、接地电容c206连接;所述第二芯片sgm2036-3.3v的引脚2接地;所述第二芯片sgm2036-3.3v的引脚3分别与接地电阻r216、所述电源开关装置连接;所述第二芯片sgm2036-3.3v的引脚4与电容c215一端连接;所述第二芯片 sgm2036-3.3v的引脚5分别与电容c208一端、接地电感cd201、接地电感cd202、接地电容c200以及接地电容c201连接,并作为3.3v数字电压输出端;所述电容c215另一端与所述电容c208另一端连接并接地;
13.所述电源开关装置包括开关ss12d10,所述开关ss12d10的引脚2与所述 4.2v锂电池正极输出端连接;所述开关ss12d10的引脚1分别与电阻r200一端、接地电容c202、接地电阻r201以及所述第二芯片sgm2036-3.3v的引脚3 连接;所述电阻r200另一端与所述温度采集模块连接;
14.进一步地,所述温度采集模块包括主控装置以及温度采集装置;所述温度采集装置与所述主控装置通信连接;所述温度采集装置、所述主控装置与所述第一稳压电源电性连接;所述主控装置与所述第一无线通信模块通信连接。
15.进一步地,所述主控装置采用单片机stm32,所述单片机stm32的引脚 39与所述第一芯片sgm2036-3.3v的引脚3连接,所述单片机stm32的引脚 42与所述电阻r200另一端连接,所述单片机stm32的引脚10、引脚19、引脚20、引脚49、引脚99以及引脚74均接地;所述单片机stm32的引脚3、引脚4、引脚5、引脚16、引脚17、引脚18、引脚44、引脚45、引脚25以及引脚98均与所述温度采集装置连接。
16.进一步地,所述温度采集装置包括数据采集电路、精准电源发生与驱动电路、信号调理电路、多路温度传感器复用控制电路以及模数转换电路;
17.所述数据采集电路依次与所述信号调理电路、所述多路温度传感器复用控制电路、所述模数转换电路以及所述主控装置连接;
18.所述精准电源发生与驱动电路分别与所述数据采集电路、所述模数转换电路连接。
19.进一步地,所述精准电源发生与驱动电路包括发生电路以及驱动电路;
20.所述发生电路包括稳压芯片lm285-2.5;所述稳压芯片lm285-2.5的引脚8 分别与接地电容c23、接地电容cd8以及电阻r77一端连接,并作为所述发生电路的电压输出端,所述电阻r77另一端分别与接地电容cd9连接,并作为所述发生电路的电压输入端,与所述3.3v模拟电压输出端连接;
21.所述驱动电路包括运算放大器sgm8042;所述运算放大器sgm8042的正向输入端与所述发生电路的电压输出端连接,所述运算放大器sgm8042的反向输入端分别与接地电容c59、电阻r83一端以及三极管q5的发射极连接,并作为所述驱动电路的电压输出端,所述电阻r83另一端分别与接地电阻r84、接地电容c60连接,所述运算放大器sgm8042的正极输入端与接地电容c58连接,并作为所述发生电路的电压输入端,与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述运算放大器sgm8042的输出端与所述三极管q5的基极连接;所述运算放大器sgm8042的负极输出端接地,所述三极管q5的集电极与电阻r82一端连接,所述电阻r82另一端作为所述三极管电压输入端,与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述3.3v模拟电压输出端与接地电容c26连接。
22.所述数据采集电路包括多个电气参数相同的数据采集分电路;
23.所述数据采集分电路中铂电阻温度传感器pt100一端作为所述数据采集分电路的正极电压输出端,与所述驱动电路的电压输出端连接,所述铂电阻温度传感器pt100另一端与接地电阻r12连接,并作为所述数据采集分电路的负极电压输出端,与所述信号调理电路的负极电压输入端连接。
24.所述信号调理电路包括多个相同电气参数相同的信号调理分电路;
25.所述信号调理分电路中电阻r19一端作为所述信号调理分电路的正极电压输入端,所述电阻r19另一端分别与接地电容c10、接地电阻r2以及电容c18 一端连接,并作为所述信号调理电路的正极输出端,与所述多路温度传感器复用控制电路正极电压输入端连接;所述信号调理分电路中电阻r41一端作为所述信号调理分电路的负极电压输入端,所述电阻r41另一端分别与接地电容c28、接地电阻r43以及所述电容c18另一端连接,并作为所述信号调理电路的负极输出端,与所述多路温度传感器复用控制电路的负极电压输入连接。
26.所述多路温度传感器复用控制电路包括第一多路开关器件cd4053、第二多路开关器件cd4053、第三多路开关器件cd4053、第一mos管si2302以及第二mos管si2302;
27.所述第一mos管si2302的漏极与所述信号调理电路的负极输出端连接;所述第一mos管si2302的源极接地;所述第一mos管si2302的栅极分别与接地电阻r90、电阻r71一端连接,所述电阻r71另一端与所述单片机stm32 的引脚98连接;
28.所述第二mos管si2302的漏极与所述信号调理电路的负极输出端连接;所述第二mos管si2302的源极接地;所述第二mos管si2302的栅极分别与接地电阻r91、电阻r89一端连接,所述电阻r89另一端与所述单片机stm32 的引脚25连接;
29.所述第一多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r16接地,所述第一多路开关器件cd4053的引脚7、引脚8接地;所述第一多路开关器件cd4053的引脚16与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述第一多路开关器件cd4053的引脚12、引脚13分别与所述信号调理分电路的正极输出端连接;所述第一多路开关器件cd4053的引脚2、引脚1分别与所述信号调理分电路的负极输出连接,所述第一多路开关器件cd4053的引脚5、引脚3分别与所述信号调理分电路的正极输出连接;所述第一多路开关器件cd4053的引脚15、引脚14、引脚4分别与所述模数转换电路连接;所述第一多路开关器件cd4053的引脚11、引脚 10、引脚9分别与所述单片机stm32的引脚3、引脚4、引脚5连接;
30.所述第二多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r28接地,所述第二多路开关器件cd4053的引脚7、引脚8接地;所述第二多路开关器件cd4053的引脚16与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述第二多路开关器件cd4053的引脚1、引脚2分别与所述信号调理分电路的正极输出端连接;所述第二多路开关器件cd4053的引脚3、引脚5分别与所述信号调理分电路的负极输出端连接,所述第二多路开关器件cd4053的引脚13、引脚12分别与所述信号调理分电路的负极输出连接;所述第二多路开关器件cd4053的引脚4、引脚15、引脚14 分别与所述模数转换电路连接;所述第二多路开关器件cd4053的引脚11、引脚10、引脚9分别与所述单片机stm32的引脚16、引脚17以及引脚18连接;
31.所述第三多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r70接地,所述第三多路开关器件cd4053的引脚7、引脚8接地;所述第三多路开关器件cd4053的引脚16与所述3.3v模拟电压
输出端连接;所述第三多路开关器件cd4053的引脚13、引脚12分别与所述信号调理分电路的正极输出端连接;所述第三多路开关器件cd4053的引脚1、引脚2分别与所述信号调理分电路的负极输出连接;所述第三多路开关器件cd4053的引脚14、引脚15分别与所述模数转换电路连接;所述第三多路开关器件cd4053的引脚11、引脚10分别与所述单片机stm32 的引脚44以及引脚45连接;
32.所述模数转换电路包括芯片ad7794;
33.所述芯片ad7794的引脚14以及引脚20接地,所述芯片ad7794的引脚3 分别与电阻r54一端、所述单片机stm32的引脚35连接,所述电阻r54另一端与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述芯片ad7794的引脚21、引脚22分别与所述3.3v模拟电压输出端连接;所述芯片ad7794的引脚1、引脚24以及引脚23分别与所述单片机stm32的引脚36、引脚33以及引脚34连接;所述芯片ad7794中引脚8、引脚7、引脚9分别与所述第一多路开关器件cd4053 的引脚4、引脚15、引脚14连接;所述ad7794中引脚12、引脚11、引脚10 分别与所述第二多路开关器件cd4053的引脚4、引脚15、引脚14连接;所述 ad7794中引脚17、引脚18分别与所述第三多路开关器件cd4053的引脚14、引脚15连接。
34.进一步地,所述第一无线通信模块采用第一lora模块;所述第一lora模块的数据接收端、数据发送端分别与所述单片机stm32的引脚69、引脚68连接;所述第一lora模块的电压输入端与所述3.3v数字电压输出端连接。
35.进一步地,所述第二稳压电源采用12v直流电源,所述12v直流电源的电压输出端与所述工控机的电压输入端连接。
36.进一步地,第二无线通信模块采用第二lora模块;所述第二lora模块的数据接收端、数据发送端与所述工控机的数据发送端、数据接收端连接;所述第二lora模块的电压输入端与所述12v直流电源的电压输出端连接。
37.该进一步方案的有益效果为:
38.1、精准电压发生与驱动电路使用稳压芯片lm285-2.5及外围器件产生2.5v 精准电压供adc模块做参考电压使用;运算放大器gm8042及外围电路用作“电压跟随器”,提高2.5v电压的驱动能力,用以给铂电阻供电;
39.2、调理电路可滤除数据采集电路中电势差迭代信号的一部分高频信号,更加准确测量电压;
40.3、多路温度传感器复用控制电路采用时分复用法,通过使用多路开关器件 cd4053及mos管si2302实现利用芯片ad7794的4路转换通道采集8路模拟量;
41.4、通过第一稳压电源以及第二稳压电源为温度采集模块、第一无线通信模块、工控机以及第二无线通信模块供电,利用温度采集模块实时检测温度数据,将实时温度数据通过第一无线通信装置与第二无线通信装置传输到工控机中,工控机接收并对该温度数据进行检测与展示,可通过后台进行人机交互,完成对铁路货车转向架关键点温度更加精准、智能化的监测。
附图说明
42.图1为本实用新型提供的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统的整体结构示意图;
43.图2为本实用新型中铁路货车转向架关键点上温度采集示意图;
44.图3为本实用新型中电源装置产生3.3v模拟电压电路原理图;
45.图4为本实用新型中电源装置产生3.3v数字电压电路原理图;
46.图5为本实用新型中电源装置中电源开关装置电路原理图;
47.图6为本实用新型中主控装置连接示意图;
48.图7为本实用新型中温度采集电路的结构示意图;
49.图8为本实用新型中精准电压发生与驱动电路中发生电路原理图;
50.图9为本实用新型中精准电压发生与驱动电路中驱动电路原理图;
51.图10为本实用新型中数据采集电路原理图;
52.图11为本实用新型中信号调理电路原理图;
53.图12为本实用新型中多路温度传感器复用控制电路的第一mos管电路原理图;
54.图13为本实用新型中多路温度传感器复用控制电路的第二mos管电路原理图;
55.图14为本实用新型中多路温度传感器复用控制电路的第一多路开关器件 cd4053电路原理图;
56.图15为本实用新型中多路温度传感器复用控制电路的第二多路开关器件 cd4053电路原理图;
57.图16为本实用新型中多路温度传感器复用控制电路的第三多路开关器件 cd4053电路原理图;
58.图17为本实用新型中数模转换电路ad7794电路原理图。
具体实施方式
59.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
60.如图1所示,本实用新型实施例提供了一种铁路货车转向架关键点温度监测系统,包括温包括安装于铁路货车车厢转向架上的温度采集终端以及安装于铁路货车车头的数据处理终端;
61.温度采集终端包括温度采集模块、第一稳压电源、第一无线通信模块;温度采集模块与第一无线通信模块通信连接;第一稳压电源分别与温度采集模块、第一无线通信模块电性连接;
62.数据处理终端包括工控机、第二稳压电源以及第二无线通信模块;工控机与第二无线通信模块通信连接;第二稳压电源分别与工控机、第二无线通信模块电性连接。
63.如图2所示,实际中,该小型工业计算机安装在列车车头,实时监控整车转向架关键点温度,实现所有温度节点的数据可视化、数据分析和智能预警。
64.本实施例中,第一稳压电源采用第一芯片sgm2036-3.3v、第二芯片 sgm2036-3.3v、电源开关装置以及4.2v锂电池;
65.如图3所示,第一芯片sgm2036-3.3v的引脚1分别与4.2v锂电池正极输出端、接地电容c207连接;第一芯片sgm2036-3.3v的引脚2接地;第一芯片 sgm2036-3.3v的引脚3分别
与接地电阻r214、温度采集模块连接;第一芯片 sgm2036-3.3v的引脚4与电容c218一端连接;第一芯片sgm2036-3.3v的引脚5与电容c209一端连接,并作为3.3v模拟电压输出端;电容c218另一端与所述电容c209另一端连接并接地;
66.如图4所示,第二芯片sgm2036-3.3v的引脚1分别与4.2v锂电池正极输出端、接地电容c206连接;第二芯片sgm2036-3.3v的引脚2接地;第二芯片 sgm2036-3.3v的引脚3分别与接地电阻r216、电源开关装置连接;第二芯片 sgm2036-3.3v的引脚4与电容c215一端连接;第二芯片sgm2036-3.3v的引脚5分别与电容c208一端、接地电感cd201、接地电感cd202、接地电容c200 以及接地电容c201连接,并作为3.3v数字电压输出端;电容c215另一端与电容c208另一端连接并接地。
67.如图5所示,电源开关装置包括开关ss12d10,开关ss12d10的引脚2与4.2v锂电池正极输出端连接;开关ss12d10的引脚1分别与电阻r200一端、接地电容c202、接地电阻r201以及第二芯片sgm2036-3.3v的引脚3连接;电阻r200另一端与所述温度采集模块连接。
68.本实施例中,温度采集模块包括主控装置以及温度采集装置;温度采集装置与主控装置通信连接;温度采集装置、主控装置与第一稳压电源电性连接;主控装置与第一无线通信模块通信连接。
69.如图6所示,本实施例中,主控装置采用单片机stm32,单片机stm32 的引脚39与第一芯片sgm2036-3.3v的引脚3连接,单片机stm32的引脚42 与电阻r200另一端连接,单片机stm32的引脚10、引脚19、引脚20、引脚 49、引脚99以及引脚74均接地;单片机stm32的引脚3、引脚4、引脚5、引脚16、引脚17、引脚18、引脚44、引脚45、引脚25以及引脚98均与温度采集装置连接。
70.如图7所示,本实施例中,温度采集装置包括数据采集电路、精准电源发生与驱动电路、信号调理电路、多路温度传感器复用控制电路以及模数转换电路;数据采集电路依次与信号调理电路、多路温度传感器复用控制电路、模数转换电路以及主控装置连接;
71.精准电源发生与驱动电路分别与数据采集电路、模数转换电路连接。
72.本实施例中,精准电源发生与驱动电路稳压芯片包括发生电路以及驱动电路;
73.如图8示,发生电路包括稳压芯片lm285-2.5;稳压芯片lm285-2.5的引脚 8分别与接地电容c23、接地电容cd8以及电阻r77一端连接,并作为发生电路的电压输出端,电阻r77另一端分别与接地电容cd9连接,并作为发生电路的电压输入端,与3.3v模拟电压输出端连接;
74.如图9所示,驱动电路包括运算放大器sgm8042;运算放大器sgm8042 的正向输入端与发生电路的电压输出端连接,运算放大器sgm8042的反向输入端分别与接地电容c59、电阻r83一端以及三极管q5的发射极连接,并作为驱动电路的电压输出端;电阻r83另一端分别与接地电阻r84、接地电容c60连接,运算放大器sgm8042的正极输入端与接地电容c58连接,并作为发生电路的电压输入端,与3.3v模拟电压输出端连接;运算放大器sgm8042的输出端与三极管q5的基极连接;运算放大器sgm8042的负极输出端接地,三极管q5 的集电极与电阻r82一端连接,电阻r82另一端作为三极管电压输入端,与3.3v 模拟电压输出端连接;3.3v模拟电压输出端与接地电容c26连接。
75.如图10所示,本实施例中,数据采集电路包括多个电气参数相同的数据采集分电路;
76.数据采集分电路中铂电阻温度传感器pt100一端作为数据采集分电路的正极电压输出端,与驱动电路的电压输出端连接,铂电阻温度传感器pt100另一端与接地电阻r12连接,并作为数据采集分电路的负极电压输出端,与信号调理电路的负极电压输入端连接。
77.实际中,本实用新型采用八个相同的铂电阻温度传感器pt100,由精准电压发生与驱动电路中驱动电路产生2.5v精准驱动电压为其铂电阻温度传感器供电,铂电阻温度传感器pt100两端产生电势差,分别命名为an_in+、an_in-,其中 n=1,2,3..8,产生的电势差迭代信号传输到调理电路中。
78.本实施例中,信号调理电路包括多个相同电气参数相同的信号调理分电路;
79.如图11所示,信号调理分电路中电阻r19一端作为信号调理分电路的正极电压输入端,电阻r19另一端分别与接地电容c10、接地电阻r2以及电容c18 一端连接,并作为所述信号调理电路的正极输出端,与多路温度传感器复用控制电路正极电压输入端连接;信号调理分电路中电阻r41一端作为信号调理分电路的负极电压输入端,电阻r41另一端分别与接地电容c28、接地电阻r43 以及电容c18另一端连接,并作为信号调理电路的负极输出端,与多路温度传感器复用控制电路的负极电压输入连接;
80.实际中,本实用新型中信号调理电路采用8个电气参数相同的信号调理分电路,并将该8个电气参数相同的信号调理分电路分别命名为第一至第八信号调理分电路;将数据采集分电路中产生的电势an_in+、an_in-输入各信号调理电路各分电路输入端中,得到信号调理电路各分电路输出an+、a
n-,并将得到的电势输出传输到多路温度传感器复用控制电路中。
81.本实施中,多路温度传感器复用控制电路包括第一多路开关器件cd4053、第二多路开关器件cd4053、第三多路开关器件cd4053、第一mos管si2302 以及第二mos管si2302;
82.如图12所示,第一mos管si2302的漏极与信号调理电路的负极输出端连接;第一mos管si2302的源极接地;第一mos管si2302的栅极分别与接地电阻r90、电阻r71一端连接,电阻r71另一端与单片机stm32的引脚98连接;
83.如图13所示,第二mos管si2302的漏极与信号调理电路的负极输出端连接;第二mos管si2302的源极接地;第二mos管si2302的栅极分别与接地电阻r91、电阻r89一端连接,电阻r89另一端与单片机stm32的引脚25连接;
84.如图14所示,第一多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r16接地,第一多路开关器件cd4053的引脚7、引脚8接地;第一多路开关器件cd4053的引脚16与3.3v模拟电压输出端连接;第一多路开关器件cd4053的引脚12、引脚13分别与信号调理分电路的正极输出端连接;第一多路开关器件cd4053 的引脚2、引脚1分别与信号调理分电路的负极输出连接,所述第一多路开关器件cd4053的引脚5、引脚3分别与信号调理分电路的正极输出连接;第一多路开关器件cd4053的引脚15、引脚14、引脚4分别与模数转换电路连接;第一多路开关器件cd4053的引脚11、引脚10、引脚9分别与单片机stm32的引脚 3、引脚4、引脚5连接;
85.实际中,第一多路开关器件cd4053的引脚12、引脚13分别与第一、第五信号调理电路的正极输出端连接;第一多路开关器件cd4053的引脚2、引脚1 分别与第一、第五信号调理电路的负极输出端连接,第一多路开关器件cd4053 的引脚5、引脚3分别与第二、第六信号调理电路的正极输出连接;
86.如图15所示,第二多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r28接地,第二多路开关
器件cd4053的引脚7、引脚8接地;第二多路开关器件cd4053的引脚16与3.3v模拟电压输出端连接;第二多路开关器件cd4053的引脚1、引脚2分别与信号调理分电路的正极输出端连接;第二多路开关器件cd4053的引脚3、引脚5分别与信号调理分电路的负极输出端连接,第二多路开关器件 cd4053的引脚13、引脚12分别与信号调理分电路的负极输出连接;第二多路开关器件cd4053的引脚4、引脚15、引脚14分别与模数转换电路连接;第二多路开关器件cd4053的引脚11、引脚10、引脚9分别与单片机stm32的引脚 16、引脚17以及引脚18连接;
87.实际中,第二多路开关器件cd4053的引脚1、引脚2分别与第七、第三信号调理分电路的正极输出端连接;第二多路开关器件cd4053的引脚3、引脚5 分别与第七、第三信号调理分电路的负极输出端连接,所述第二多路开关器件 cd4053的引脚13、引脚12分别与第六、第二信号调理分电路的负极输出连接;
88.如图16所示,第三多路开关器件cd4053的引脚6通过电阻r70接地;第三多路开关器件cd4053的引脚7、引脚8接地;第三多路开关器件cd4053的引脚16与3.3v模拟电压输出端连接;第三多路开关器件cd4053的引脚13、引脚12分别与信号调理分电路的正极输出端连接;第三多路开关器件cd4053 的引脚1、引脚2分别与信号调理分电路的负极输出连接;第三多路开关器件 cd4053的引脚14、引脚15分别与模数转换电路连接;第三多路开关器件cd4053 的引脚11、引脚10分别与单片机stm32的引脚44以及引脚45连接;
89.实际中,第三多路开关器件cd4053的引脚13、引脚12分别与第八、第四信号调理分电路的正极输出端连接;第三多路开关器件cd4053的引脚1、引脚 2分别与第八、第四信号信号调理分电路的负极输出连接;
90.本实施例中,模数转换电路由芯片ad7794组成;
91.如图17所示,芯片ad7794的引脚14以及引脚20接地;芯片ad7794的引脚3分别与电阻r54一端、单片机stm32的引脚35连接,电阻r54另一端与3.3v模拟电压输出端连接;芯片ad7794的引脚21、引脚22分别与3.3v模拟电压输出端连接;芯片ad7794的引脚1、引脚24以及引脚23分别与单片机 stm32的引脚36、引脚33以及引脚34连接;芯片ad7794中引脚8、引脚7、引脚9分别与第一多路开关器件cd4053的引脚4、引脚15、引脚14连接;ad7794 中引脚12、引脚11、引脚10分别与第二多路开关器件cd4053的引脚4、引脚15、引脚14连接;芯片ad7794中引脚17、引脚18分别与第三多路开关器件 cd4053的引脚14、引脚15连接;
92.实际中,芯片ad7794将模拟电压转换成数字信号,使用spi通信接口送至主控装置进行温度解算。
93.实际中,本实施例使用8路铂电阻温度传感器pt100完成列车转向架关键点温度采集,由于模数转换电路中芯片ad7794只有4路adc转换通道,因此采用时分复用法,即在某一时刻仅有4路温度传感器pt100选通,通过3片多路开关器件cd4053及2片mos管si2302实现利用数模转换芯片ad7794的4 路转换通道采集8路模拟量,通过铂电阻温度传感器pt100采集第1-第4温度采集分电路的温度节点数据,并通过信号调理电路得到第1-第4温度采集分电路的温度节点电压输出,控制多路开关器件cd4053选通ax、bx、cx,此时信号调理电路输出a1+、a1-、a2+、a2-、a3+、a3-、a4+、a4-,连通模数转换电路中芯片ad7794上a1+_in_buf、a1-_in_buf、a2+_in_buf、a1-_in_buf、 a3+_in_buf、a3-_in_buf,同时控制mos管mos1导通,使第1-第4铂电阻温度传感器pt100两端产生电压,当模数转换芯片ad7794依次采集转换后, mos1关断;
94.通过铂电阻温度传感器pt100采集第5-第8温度采集分电路的温度节点数据,并通过信号调理电路得到第5-第8温度采集分电路的温度节点电压输出,控制多路开关器件cd4053开关选通ay、by、cy,此时信号调理电路输出a5+、 a5-、a6+、a6-、a7+、a7-、a8+、a8-,并连通模数转换电路中芯片ad7794 上a1+_in_buf、a1-_in_buf、a2+_in_buf、a1-_in_buf、a3+_in_buf、 a3-_in_buf,同时控制mos管mos2导通,第5-第8铂电阻温度传感器pt100 两端产生电压,模数转换电路中芯片ad7794依次采集第5-第8路温度数据并进行转换,mos2关断。
95.本实施例中,第一无线通信模块采用第一lora模块;第一lora模块的数据接收端、数据发送端分别与单片机stm32的引脚69、引脚68连接;第一lora 模块的电压输入端与3.3v数字电压输出端连接。
96.本实施例中,第二稳压电源采用12v直流电源,12v直流电源的电压输出端与工控机的电压输入端连接。
97.本实施例中,第二无线通信模块采用第二lora模块;第二lora模块的数据接收端、数据发送端与工控机的数据发送端、数据接收端连接;第二lora模块的电压输入端与12v直流电源的电压输出端连接。
98.本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理,应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
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