一种50Hz相敏轨道电路相位测试仪的制作方法

一种50hz相敏轨道电路相位测试仪
技术领域
[0001]
本实用新型属于城市轨道交通信号系统领域，用于地铁和城轨 50hz相敏轨道电路的相位测试仪。


背景技术：

[0002]
目前市场上相位表类型少，能满足安装简便、体积较小、测量精确度高的相位表很少，鉴于以上原因，迫切需要一种体积小巧，安装方便，准确度高，方便维护和调试，可长期稳定地使用在地铁信号设备中的相位测试仪。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于相敏轨道系统的测试仪，其技术要点是，测试仪作为50hz相敏轨道电路系统产品，主要作用有：对50hz信号串联谐振，滤除50hz工频干扰信号；完成对局部侧信号、轨道侧信号的采集；接着通过cpu对采集的数据进行处理；最后通过数码管完成局部侧电压、轨道侧电压、局部侧与轨道侧信号的相位差显示。具体技术方案如下：
[0004]
一种50hz相敏轨道电路相位测试仪，包括cpu板和显示板，两个板之间通过排线连接；轨道侧信号调理电路、局部侧信号调理电路的输出端分别与cpu板的输入端连接，cpu板的输出端连接显示板；
[0005]
所述轨道侧信号调理电路包括变压器、电阻、电容和运算放大器；变压器的主线圈一端经第一电阻rf2连接gd+端，变压器主线圈的另一端经第二电阻连接gd-端；变压器副线圈的一端连接瞬态抑制二极管的一端、第三电阻一端和第四电阻一端，第四电阻的另一端连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第一电容的一端、第二电解电容的一端和运算放大器；第三电阻的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接第三电容的一端和第四电解电容的一端，变压器副线圈的另一端与第三电容的另一端、第四电解电容的另一端、第一电容的另一端和第二电解电容的另一端相连；
[0006]
所述局部侧信号调理电路为：电阻丝与第一电阻、第二电阻、第三电阻串联后连接第一电解电容的一端，在第电解电容的两端还并联连接有第二电容。
[0007]
轨道侧信号是由现场50hz信号经轨道循环后返回的信号，调理电路首先通过变压器对50hz信号进行隔离和降压，再通过电阻分压调整至cpu可识别的电压范围内，最后通过运算放大器后送至cpu。
[0008]
局部侧信号是由现场设备室电源屏发出的标准50hz信号；调理电路通过电阻分压，将电压调整至cpu控制器可识别的范围内，最后通过运算放大器后送至。
[0009]
本实用新型的优点是：体积小巧，安装方便，准确度高，方便维护和调试，可长期稳定的使用在地铁信号设备中。
附图说明
[0010]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0011]
图1为本实用新型实施例中应用于相敏轨道电路系统的测试仪的原理框图；
[0012]
图2为本实用新型实施例中应用于相敏轨道电路系统的轨道侧电压调理电路原理图；
[0013]
图3为本实用新型实施例中应用于相敏轨道电路系统的局部侧电压调理电路原理图；
[0014]
图4为本实用新型实施例中应用于相敏轨道电路系统的测试仪显示板原理图。
具体实施方式
[0015]
下面结合附图1～图4和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]
本实施例中的应用于相敏轨道电路系统的测试仪，硬件包括cpu 板和显示板，两个板之间通过排线连接。cpu板包括轨道侧信号调理电路、局部侧信号调理电路，两组电路的输出端分别与处理器的输入端连接，处理器的输出端连接数码显示器。本实施例中的轨道侧信号调理电路用于完成对轨道侧信号的隔离和调整。其电路结构如图2所示，包括变压器t1、电阻、电容和运算放大器。变压器t1的主线圈一端经第一电阻rf2连接gd+端，变压器t1主线圈的另一端连接经第二电阻rf1连接gd-端。变压器t1副线圈的一端连接d2的一端、第三电阻rg2一端和第四电阻rg6一端，第四电阻rg6的另一端连接第五电阻rg7的一端，rg7的另一端连接第一电容cg7的一端、第二电解电容c3的一端和运算放大器u2。第三电阻rg2的另一端连接第四电阻rg1的一端，第四电阻rg1的另一端连接第三电容cg1的一端和第四电解电容c1的一端，变压器t1副线圈的另一端与第三电容 cg1的另一端、第四电解电容c1的另一端、第一电容cg7的另一端和第二电解电容c3的另一端相连。
[0017]
本实施例中的轨道侧信号是由现场50hz信号经轨道循环后返回的信号，调理电路首先通过变压器t1对50hz信号进行隔离和降压，再通过电阻分压调整至cpu可识别的电压范围内，最后通过第一芯片u2后送至cpu。
[0018]
本实施例中的局部侧电压调理电路用于完成局部侧信号的隔离和调整。其电路结构如图3所示，电阻丝fuse2与第一电阻rj1、第二电阻rj11、第三电阻rj2串联后连接第一电解电容c2的一端，在第电解电容c2的两端还并联连接有第二电容cg22。
[0019]
本实施例中的局部侧信号是由现场设备室电源屏发出的标准 50hz信号。调理电路通过电阻分压，将电压调整至cpu控制器可识别的范围内，最后通过运算放大器u2后送至cpu。
[0020]
本实施例中采用的处理器为cpu，型号为32位基于arm核心的增强型微控制器stm32f103rb，其使用高性能的arm cortex-m332 位的risc内核，工作频率为72mhz，运算速度可以达到90dmips,并具有单周期硬件乘法和除法，加快运算速度。内置高速存储器，具有 128k字节的闪存和20k字节的sram。
[0021]
本实施例中的数码管为三个四位八段数码管。其中局部侧电压用第一个数码管，
继电器电压用第二个数码管，两个电压同时显示。局部侧信号与轨道侧信号的相位差通过第三个数码管显示。相位值的显示范围可以通过cpu芯片调节到0-360
°
或0-180
°
或
±
90
°
。
[0022]
在盒体正面的左下端设有局部保险，现场局部侧电压为110v左右，局部保险为防止某个测试仪内部故障造成整个局部信号源短路。
[0023]
在盒体的正面右下端设有电源保险，直流24v电源保险，为防止某个测试仪内部故障造成整个24v电源屏短路。
[0024]
在盒体的背面还设有接口端子，分别为电源接口端子+24和024，用于连接直流24v电源；局部侧信号接口端子jb+和jb-，用于连接局部侧信号；轨道侧接口端子gd+和gd-，用于连接轨道侧信号。