一種在線式軌道測試盤的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在線式軌道測試盤。
【背景技術】
[0002]在線式軌道測試盤(以下簡稱測試盤)是用于電氣集中(繼電聯(lián)鎖或微機聯(lián)鎖)車站集中測量軌道繼電器線圈上交、直流電壓的固定設備，通過測試判斷軌道電路工作是否正常。
[0003]圖1是傳統(tǒng)產品的電路結構示意圖，產品內部為一塊面積較大的電路板，采用DSP處理。在殼體內部存在很多連線，殼體的前、后面板有多個按鈕開關，配置一個較小面積的IXD屏，按照操作顯示有限的信息。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型提出一種新的在線式軌道測試盤，旨在解決現(xiàn)有產品體積、電路板面積較大較大，內部接線繁復等問題。
[0005]本實用新型的解決方案如下:
[0006]一種在線式軌道測試盤，其特征在于:包括電源、觸摸顯示屏、測量模塊、多個(記為M個)結構相同的軌道電壓輸入模塊和2個結構相同的局部電壓輸入模塊，其中測量模塊主要由MCU和電平轉換電路組成，MCU具有一一對應于所述軌道電壓輸入模塊和局部電壓輸入模塊的M+2個電壓輸入端子；軌道電壓輸入模塊主要由電壓基準電路、多路相同的軌道電壓接收電路以及相應的多選一模擬開關電路組成，軌道電壓接收電路中采用電流型電壓互感器將輸入的交流軌道電壓降壓后，與電壓基準電路提供的基準直流電壓疊加形成脈動直流，經多選一模擬開關電路接入MCU的電壓輸入端子；局部電壓輸入模塊包含的電壓基準電路和局部電壓接收電路分別與軌道電壓輸入模塊中的電壓基準電路和軌道電壓接收電路的基本結構相同；MCU與觸摸顯示屏采用高速串口通信連接。
[0007]基于以上解決方案，本實用新型還進一步作如下電路結構的優(yōu)化:
[0008]上述軌道電壓接收電路采用分壓電阻和電流型電壓互感器將輸入的交流軌道電壓降壓后耦合到次級，次級交流電壓與電壓基準電路提供的基準直流電壓疊加形成脈動直流；在電流型電壓互感器初級，還并聯(lián)有TVS類型的瞬態(tài)抑制二極管。
[0009]在電流型電壓互感器初級，還并聯(lián)有一組接地的TSS類型的半導體防雷管，即兩個反向設置的TSS類型的半導體防雷管串聯(lián)，中間結點引出接地。
[0010]局部電壓輸入模塊包含的電壓基準電路和局部電壓接收電路分別與軌道電壓輸入模塊中的電壓基準電路和軌道電壓接收電路的基本結構相同，區(qū)別僅在于，局部電壓輸入模塊省去了防雷放電管、以及次級負載電阻的阻值不同。即，從局部電壓輸入模塊與軌道電壓輸入模塊的整體區(qū)別來看，僅在于省去了多選一模擬開關電路、省去了防雷放電管、以及次級負載電阻的阻值不同。
[0011]上述電平轉換電路采用485通信接口芯片或232通信接口芯片，作為連接上位機實現(xiàn)在線監(jiān)控的通訊接口。
[0012]上述軌道電壓輸入模塊與測量模塊采用插接結構。
[0013]MCU與觸摸顯示屏通過3芯電纜連接。
[0014]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0015]1、模塊化結構
[0016]本實用新型主要由一個測量模塊和多個結構完全相同的軌道電壓輸入模塊組成，造價低，結構緊湊，維修方便。
[0017]2、內部連線極少
[0018]輸入模塊與測量模塊采用插接結構(例如雙排插針結構)，測量模塊與觸摸屏可使用3芯導線連接，除DC直流電源線外，內部再沒有其他連線。
[0019]3、可靠性高
[0020]基于模塊化結構，處理器可采用高性能MCU，并配置觸摸屏實現(xiàn)交互操作，可靠性高，且進一步減少了內部連線。
[0021]4、測試準確、安全
[0022]軌道電壓和局部電壓通過互感器與測量電路隔離，每個軌道電壓輸入模塊可以接入多路軌道電壓，對被測軌道電路幾乎不產生影響。
【附圖說明】
[0023]圖1為傳統(tǒng)產品的電路結構框圖。
[0024]圖2為本實用新型的電路結構框圖。
[0025]圖3為軌道電壓接收與電壓基準電路結構示意圖。
[0026]圖4為模擬開關與連接器的電路結構示意圖。
[0027]圖5為測量模塊的電路結構示意圖。
[0028]圖6為局部電壓輸入電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]電壓測量范圍:軌道電壓:0?30VAC(25Hz)，誤差彡±1% ;
[0030]局部電壓:0?130AC(25Hz)，誤差彡±1% ;
[0031]相位角測量范圍:0?360°，誤差:彡±0.5° ；
[0032]測量速度:每秒鐘測量一次(全部最大48路同時測量)。
[0033]本實施例的軌道測試盤主要由I個測量計算模塊和6個結構完全相同的軌道電壓輸入模塊組成，每個軌道電壓輸入模塊可以接入8路軌道電壓。軌道電壓輸入阻抗為100K，對被測軌道電路幾乎不產生影響。路與路之間絕緣電阻達到1M以上。軌道電壓和局部電壓通過互感器與測量電路隔離。使用I個帶觸摸屏的數字液晶屏顯示全部測量結果，用觸摸屏進行交互操作，儀器內部接線極少。
[0034]如圖2的邏輯結構，1-6個輸入模塊，每個模塊結構完全相同，上有8路完全相同的軌道電壓接收電路、2.5V電壓基準電路和8選I模擬開關電路。
[0035]如圖3的軌道電壓接收電路和2.5V電壓基準電路。圖中D31和D32是TSS類型的半導體防雷管，超過其閾值的電壓將使它們導通，將電流泄放到大地，D33是TVS類型的瞬態(tài)抑制二極管，對較大的差模干擾提供防護。TF31是電流型電壓互感器，由端子輸入的25HZ交流軌道電壓被電阻降壓后耦合到次級。VF是2.5V直流電壓基準，它提供的2.5V與TF31次級交流電壓疊加，變成0-5V的脈動直流，經模擬開關切換進入0-5V輸入范圍的處理器A/D輸入端。
[0036]如圖4的模擬開關與連接器，圖4中VG4與圖3中的VG3連接，其他幾路軌道電壓輸入接入模擬開關對應管腳。JC連接器用來與測量模塊連接，連接器有+5V、地、模擬電壓輸出、模擬開關地址線A\B\C共6條導線，為提高可靠性，采用雙接點。
[0037]如圖5的測量模塊結構，處理器芯片采用高性能8位MCU，片上有WTD、多串口、復位電路、時鐘、8路10位AD，4KRAM、48KFLASH、EEPR0M等資源，因此電路板上只有MCU和485電平轉換兩個集成電路。TFT帶觸摸顯示屏與處理器芯片使用高速串口通信，使用3芯電纜。
[0038]如圖6所示的局部電壓輸入電路，局部電壓輸入電路的結構與軌道電壓輸入電路相同，所區(qū)別的僅是省略了防雷放電管，以及次級負載電阻的阻值。
[0039]本發(fā)明能夠在線檢測相敏軌道電路受電端的局部電壓、軌道電壓和相位差；大屏幕TFT液晶顯示屏，可同時顯示全部信號的測量結果；具有通信功能，可以與微機監(jiān)測連接，實時傳輸數據，輸出測量結果；最大可測量48路軌面電壓、2路局部電壓；具有兩種可選通訊接口(RS232、RS485)與微機監(jiān)測接口，通訊速率為串行:2400?38400。
【主權項】
1.一種在線式軌道測試盤，其特征在于:包括電源、觸摸顯示屏、測量模塊、M個結構相同的軌道電壓輸入模塊和2個結構相同的局部電壓輸入模塊，其中測量模塊主要由MCU和電平轉換電路組成，MCU具有 對應于所述軌道電壓輸入模塊和局部電壓輸入模塊的M+2個電壓輸入端子；軌道電壓輸入模塊主要由電壓基準電路、多路相同的軌道電壓接收電路以及相應的多選一模擬開關電路組成，軌道電壓接收電路中采用電流型電壓互感器將輸入的交流軌道電壓降壓后，與電壓基準電路提供的基準直流電壓疊加形成脈動直流，經多選一模擬開關電路接入MCU的電壓輸入端子；局部電壓輸入模塊包含的電壓基準電路和局部電壓接收電路分別與軌道電壓輸入模塊中的電壓基準電路和軌道電壓接收電路的基本結構相同；MCU與觸摸顯示屏采用高速串口通信連接。2.根據權利要求1所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:所述軌道電壓接收電路采用分壓電阻和電流型電壓互感器將輸入的交流軌道電壓降壓后耦合到次級，次級交流電壓與電壓基準電路提供的基準直流電壓疊加形成脈動直流；在電流型電壓互感器初級，還并聯(lián)有TVS類型的瞬態(tài)抑制二極管。3.根據權利要求2所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:在電流型電壓互感器初級，還并聯(lián)有一組接地的TSS類型的半導體防雷管，即兩個反向設置的TSS類型的半導體防雷管串聯(lián)，中間結點引出接地。4.根據權利要求3所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:局部電壓輸入模塊與軌道電壓輸入模塊的區(qū)別僅在于，省去了多選一模擬開關電路、省去了防雷放電管、以及次級負載電阻的阻值不同。5.根據權利要求1所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:所述電平轉換電路采用485通信接口芯片或232通信接口芯片，作為連接上位機實現(xiàn)在線監(jiān)控的通訊接口。6.根據權利要求1所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:所述軌道電壓輸入模塊與測量模塊采用插接結構。7.根據權利要求1所述的在線式軌道測試盤，其特征在于:MCU與觸摸顯示屏通過3芯電纜連接。
【專利摘要】本實用新型提出一種新的在線式軌道測試盤，旨在解決現(xiàn)有產品體積、電路板面積較大，內部接線繁復等問題。該軌道測試盤包括電源、觸摸顯示屏、測量模塊、M個結構相同的軌道電壓輸入模塊和2個結構相同的局部電壓輸入模塊，其中測量模塊主要由MCU和電平轉換電路組成，MCU具有一一對應于所述軌道電壓輸入模塊和局部電壓輸入模塊的M+2個電壓輸入端子；軌道電壓輸入模塊主要由電壓基準電路、多路相同的軌道電壓接收電路以及相應的多選一模擬開關電路組成；局部電壓輸入模塊包含的電壓基準電路和局部電壓接收電路分別與軌道電壓輸入模塊中的電壓基準電路和軌道電壓接收電路的基本結構相同；MCU與觸摸顯示屏采用高速串口通信連接。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN204807660
【申請?zhí)枴緾N201520548933
【發(fā)明人】劉曉楓, 劉筱天, 馬丹, 楊亞林
【申請人】西安嘉信鐵路器材有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月27日