专利名称：恒频免调试道口报警音响器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种铁路与公路平交道口行车安全防护装置。适于我国铁路区间、站内、专用线等各种类型道口信号配套装用。
长期以来的铁路运输实践证明，铁路道口信号设备的技术性能的优劣、安全可靠程度的高低直接关系到我国数万处道口的行车安全，而道口行车安全状况的好坏又直接影响着人民的生命财产。道口音响器作为声光报警信号的重要组成部分。应不断采用现代高新科学技术推陈出新，研制更先进、更稳定、更安全可靠的新型道口音响器，以适应我国铁路建设跨越式发展的需要。
背景技术：
既有的类似装置，采用阻容参数方式调整音响频率，随着运用时间的延长和工作环境的变化，阻容器件的特性参数不可避免的变差，进而导致音响频率偏移，严重时造成音频输出失常，影响报警效果。另外，由于既有装置的振荡电路分立元器件较多，导致现场调试比较困难、维护不便、安全可靠性不理想等弊端，难以适应目前我国铁路运输安全、高效、高速发展的需要。
发明内容
本实用新型的目的是研制一种恒频免调试铁路道口报警音响器。使之具有音响输出频率不受环境温差影响、现场免调试、维护管理简便、安全可靠等特点。能够较好的解决目前我国铁路道口报警设备运用中存在的安全隐患问题。
本实用新型的任务是由以下方法完成的恒频免调试铁路道口报警音响器由过荷防护电路、自动控制条件电路、直流稳压电源电路、恒频输出电路、室内指示电路、逼真度微调电路、功放输出电路组成。直流稳压电源电路有一个微型直流电压变换器和一个由两只电容组成的浪涌电压吸收电路。恒频输出电路是以89C51型微处理器为核心与一个由下拉电阻和一个加电复位电容构成的自动复位电路，再与由一只晶振和两只无极电容构成的程序指令时序控制电路共计三个部分组成的。恒频输出电路以89C51型微处理器为核心，在1.25毫秒及500毫秒两个软件定时器的控制下，不受工作环境的温差影响，输出两路频率分别为800赫兹、2赫兹恒频方波信号，然后由逼真度微调电路调制成符合铁路技术标准的模拟钟声信号，送至功放输出电路进行放大。
功放输出电路后级是由CMOS系列N沟道场控管为核心构成的电流放大器，这种放大器具有输出电流与温升之间的自动平衡特点，从而解决了传统放大器因为工作电流与温升间的恶性循环导致的器件烧损问题，进一步提高了整个系统的安全可靠性。
为保证两级功放电路线性放大特性，系统采用了分压偏置结构。以规格为470千欧的电阻与100千欧电位器完成前级放大偏置调节，以规格为470千欧电位器与100千欧电阻完成后级放大偏置调节。并以10微法电容完成前后级直流隔离以及音频信号的耦合。
为了方便使用，功放输出电路以规格为5欧姆20瓦的变阻器设定大小输出功率，并以规格为220V3A型开关完成大小功率输出选择。为适应室外环境安装使用，两只扬声装置选用金属外壳并且具有防雨、防潮特点，规格为5瓦8欧姆的号筒式扬声器，用于向道口两侧公路方向传送特定音频报警信号。
当列车接近道口时，自动控制条件电路将使本系统接通额定直流24伏电源而工作。在功放输出电路驱动下，安装在室外道口信号机上两只5瓦8欧姆扬声器将向道口两侧的公路方向以800赫兹、120次/分的恒定频率，向来往车辆及行人发出模拟钟声报警信号。从而完成道口自动音响报警任务。改变软件定时参数，可以调节音频频率及每分响次。
室内指示电路是由一只发光二极管与一只限流电阻组成的，其作用是为了便于维护人员在室内了解音响器内部相关电路的工作状态。
直流稳压电源电路中采用的直流电压变换器，在输入电压21～27伏波动情况下，输出直流电压在4.8～5.2伏之间，可以保证恒频输出电路对电源电压质量的需要。为防止高低频杂波干扰，稳压电路中设有两只浪涌吸收电容，规格分别为1000微法、0.1微法。
为了保证预装在微处理器中的程序正常运行，恒频输出电路设有加电自动复位电路。实验证明采用10千欧姆电阻，10微法电容，可以保证程序复位要求。为便于设计定时参数，恒频输出电路采用的晶振规格为12兆赫，两只无极电容规格均为30皮法。
自动控制条件电路是指两组受铁路道口列车接近自动报警条件控制的电流容量为1安培的继电器接点。列车接近道口时，该条件由断路状态自动转换为接通状态，从而实现铁路道口报警自动化。
过荷防护电路是由两只容量均为1安培的保安装置组成的。一旦电路发生混线故障，两只保安装置就会立即启动。只要两只保安装置有任一个启动，就能使系统自动断电，从而达到故障自动导向安全的目的，并且有利于减少事故损失。
本实用新型具有恒频输出、音频不受工作环境温差影响、免调试、稳定可靠、免现场维护、经济适用等特点，适应我国铁路运输安全、高效、高速发展的需要。
结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的一个实施例子。
图1是恒频免调试铁路道口报警音响器系统构成的方框图。
图2是恒频免调试铁路道口报警音响器的电原理图。
具体实施方式
本实用新型是由过荷防护电路(1)、自动控制条件电路(2)、直流稳压电源电路(3)、恒频输出电路(4)、室内指示电路(5)、逼真度微调电路(6)、功放输出电路(7)组成，本实用新型的特征在于恒频免调试铁路道口音响器主要是由直流稳压电源电路(3)和恒频输出电路(4)与逼真度微调电路(6)及功放输出电路(7)相结合而成。
直流稳压电源电路(3)有一个微型DC/DC直流电压变换器(12)和一个由两只电容(13、14)组成的浪涌电压吸收电路。
恒频输出电路(4)是以89C51型微处理器(20)为核心与一个由电阻(16)和一个电容(15)构成的自动复位电路，再与由一只晶振(19)和两只无极电容(17、18)构成的程序指令时序控制电路共计三个部分组成的。
室内指示电路(5)是由一只发光二极管(22)和一只限流电阻(21)组成的。
逼真度微调电路(6)是由三只规格为100千欧0.5瓦变阻器(23、24、26)和一只规格为4.7微法电容(27)与一只1N4007型二极管(25)组成的。
功放输出电路(7)是由以前级功放管(31)为核心的电压放大电路与以后级功放管(38)为核心的电流放大器组合而成的。
直流稳压电源电路(3)中采用的直流电压变换器(12)输入电压为21～27伏时，输出电压在4.8～5.2伏之间，两只浪涌吸收电容(13、14)规格分别为1000微法、0.1微法。
恒频输出电路(4)中采用的电阻(16)规格为10千欧姆，电容(15)规格为10微法，晶振(19)规格为12兆赫，两只无极电容(17、18)规格均为30皮法。
功放输出电路(7)中的前级功放管(31)型号为S9013，后级功放管(38)为CMOS系列N沟道V75型场控管。
功放输出电路(7)中的规格为470千欧的电阻(28)与100千欧电位器(29)完成前级放大偏置调节，规格为470千欧的电位器(33)与100千欧电阻(34)完成后级放大偏置调节，规格为10微法的电容(32)用于前后级音频信号的耦合及直流隔离，规格为5欧姆20瓦的变阻器(39)用于设定大小输出功率，规格为220V3A型开关(40)用于选择大小功率输出，两只规格为5瓦8欧姆的号筒式扬声器(36、37)用于向道口两侧公路方向传送模拟钟声信号。
过荷防护电路(1)是由两个容量为1安培的自动断路器(8、9)组成的。
自动控制条件电路(2)是两组受铁路道口列车接近自动报警条件控制的电流容量为1安培的继电器接点(10、11)。
初步试装结果证明，本实用新型音响频率经程序设定后不再受工作环境的温差影响，克服了音响频率随阻容件特性变化而产生偏差现象，免除了人工调试频率的麻烦。它的功能电路以线路板形式安装在长方体工程塑料盒内，所有电气联接均通过盒底部的插接件完成，连接牢固、装换简便，适于同我国铁路各类道口信号设备配套装用。
权利要求1.恒频免调试道口报警音响器由过荷防护电路(1)、自动控制条件电路(2)、直流稳压电源电路(3)、恒频输出电路(4)、室内指示电路(5)、逼真度微调电路(6)、功放输出电路(7)组成，本实用新型的特征在于恒频免调试道口报警音响器主要是由直流稳压电源电路(3)和恒频输出电路(4)与逼真度微调电路(6)及功放输出电路(7)相结合而成。
2.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是直流稳压电源电路(3)有一个微型DC/DC直流电压变换器(12)和一个由两只电容(13、14)组成的浪涌电压吸收电路。
3.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是恒频输出电路(4)是以89C51型微处理器(20)为核心与一个由电阻(16)和一个电容(15)构成的自动复位电路，再与由一只晶振(19)和两只无极电容(17、18)构成的程序指令时序控制电路共计三个部分组成的。
4.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是室内指示电路(5)是由一只发光二极管(22)和一只限流电阻(21)组成的。
5.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是逼真度微调电路(6)是由三只变阻器(23、24、26)和一只电容(27)与一只二极管(25)组成的。
6.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是功放输出电路(7)是由以前级功放管(31)为核心的电压放大电路与以后级功放管(38)为核心的电流放大器组合而成的。
7.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是直流稳压电源电路(3)中采用的直流电压变换器(12)输入电压为21～27伏时，输出电压在4.8～5.2伏之间，两只浪涌吸收电容(13、14)规格分别为1000微法、0.1微法。
8.根据权利要求1所述恒频免调试道口报警音响器，其特征是恒频输出电路(4)中采用的电阻(16)规格为10千欧姆，电容(15)规格为10微法，晶振(19)规格为12兆赫，两只无极电容(17、18)规格均为30皮法。
9.根据权利要求1所述的恒频免调试道口报警音响器，其特征是功放输出电路(7)中的前级功放管(31)型号为S9013，后级功放管(38)为CMOS系列N沟道V75型场控管。
专利摘要一种能够保证铁路列车运行安全的恒频免调试道口报警音响器。它是采用软件控制定时脉冲方法实现恒频输出的，音响频率经程序设定后不再受工作环境的温差影响，克服了既有的道口报警音响频率随着阻容元件特性变化而产生偏差的现象，免除了运用过程中人工调试频率的麻烦。它的电源电路、恒频输出及功放输出等功能电路均以线路板形式安装在一长方体工程塑料盒内，所有电气联接均通过固定在盒底部的插接件完成，连接牢固、装换简便，适于同我国铁路各类道口信号设备配套装用。
文档编号B61L29/24GK2771971SQ20042001385
公开日2006年4月12日 申请日期2004年10月9日 优先权日2004年10月9日
发明者曹升侠 申请人:曹升侠