一种磁浮列车的定位测速传感器的检测装置、平台及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁浮列车领域，尤其涉及一种磁浮列车的定位测速传感器的检测装置 和平台。本发明还涉及一种磁浮列车的定位测速传感器的检测方法。
【背景技术】
[0002] 为了实现磁浮列车同步牵引控制和安全运行，需要实时、准确地获得列车运行的 状态，特别是列车的运行位置、速度及方向等信息，这些与定位测速系统密切相关。定位测 速系统作为磁浮列车的重要组成部分，其效果的好坏直接影响到列车的安全。
[0003] 采用基于长定子轨道的同步直线电机牵引的磁浮列车的定位测速系统，是运用绝 对定位与相对定位相结合的定位测速技术，该定位测速系统在列车运行控制中起关键作 用。
[0004] 说明书附图1为现有基于长定子轨道的同步直线电机牵引的磁浮列车的定位测 速传感器系统的工作过程示意图。
[0005] 参照图1，定位测速传感系统包括电感式定位测速传感器100和信号处理单元，使 设在长定子轨道800中的线圈900注入交变电流，电感式定位测速传感器1在长定子轨道 800上运动时，使得定位测速传感器100检测线圈的电感发生变化，从而使得谐振电路两端 的电压发生改变，传感器检波和数字电路根据变化的电压得到对应的列车的位置、速度等 信息。
[0006] 在定位测速传感器正式列装前，需要对其质量进行必要的检测，以保证其满足定 位测速系统的要求。其次，定位传感器长期暴露在外，虽然有一定的保护装置，但鉴于工作 环境较为复杂、恶劣，传感器工作一段时间后可能会出现一些故障。这时，就需要及时对其 进行必要的维护与更新。
[0007] 目前采用机械法对定位测速传感器机械进行检测，机械法的思想来源于相对位置 传感器的实际工作情况。机械法根据工作形式，又分机械平台法和机械转台法。机械平台 法的特点在于较为真实模拟列车实际运行状况。该法铺设局部长定子轨道，通过控制定位 测速传感器的运行，再现实际工作情况。机械转台法利用机械转台，模拟长定子轨道。通过 设置不同的转速来模拟定位测速传感器在长定子轨道上的不同运行速度。上述两种方法虽 然都能较为真实地模拟定位测速传感器运行情况，但有如下缺点，以机械平台法为例：一是 长定子轨道占用空间较大，不能铺设太长，使得运行距离受限。二是基于机械平台本身的局 限，运行速度受限，使得难以模拟定位测速传感器在较高速度下运行的情况。
[0008] 因此，如何能够简单便捷的模拟定位测速传感器在较高速度下运行的情况，以提 高对定位测速传感器检测效率成为本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单 紧凑、使用方便有效的磁浮列车的定位测速传感器的检测装置、平台及方法，以保障磁浮列 车安全运行。
[0010] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是： 一种磁浮列车的定位测速传感器的检测装置，定位测速传感器包括检测线圈，所述磁 浮列车的定位测速传感器的检测装置包括测试线圈驱动单元、测试线圈和信号处理单元， 其中： 所述测试线圈驱动单元与所述测试线圈连接，用于生成控制信号控制测试线圈的通 断； 所述测试线圈设置在定位测速传感器的下方，所述测试线圈的通断改变定位测速传感 器检测线圈的电感，检测线圈两端的电压信号随之改变，所述定位测速传感器产生位置和 速度信号； 所述信号处理单元与定位测速传感器连接，用于将定位测速传感器输出的位置和速度 信号进行处理，获得定位测速传感器的状态信息。
[0011] 优选的，当所述测试线圈接通时，所述定位测速传感器的检测线圈两端的电压 为：
当所述测试线圈断开时，所述定位测速传感器的检测线圈两端的电压为：
其中：
f是定位测速传感器检测线圈的激励电压的幅值，《是激励电压角频率，Z是定位测 速传感器检测线圈自感，4是测试线圈自感，及是分压电阻，兄是定位测速传感器检测线圈 寄生电阻，^^是测试线圈的寄生电阻，#是定位测速传感器检测线圈和测试线圈之间的互 感，6是谐振电容器的电容。
[0012] 优选的，所述测试线圈与所述定位测速传感器的检测线圈存在空间上的对应关 系，且为四组线圈，每组线圈有至少一根导线。
[0013] 优选的，所述测试线圈驱动单元包括信号发生单元以及电子开关控制单元，所述 信号发生单元产生有相位差的控制信号驱动所述电子开关控制单元控制测试线圈的通断。
[0014] 优选的，所述电子开关控制单元通过可调电阻分别与测试线圈的四组线圈每个导 线连接。
[0015] 优选的，所述电子开关控制单元还通过分压电阻分别与所述测试线圈的四组线圈 每个导线连接。
[0016] 优选的，所述信号处理单元将定位测速传感器输出的位置和速度信号进行处理后 与预设值比较，得到定位测速传感器状态信息。
[0017] 本发明之磁浮列车的定位测速传感器的检测平台，包括上述磁浮列车的定位测速 传感器的检测装置，还包括非金属固定套板、非金属支撑板和测试线圈板，所述非金属固定 套板为无盖四边形盒子，非金属定套板盒内水平设置有测试线圈板，测试线圈板四周为非 金属支撑板； 所述测试线圈放置在测试线圈板上，所述定位测速传感器放置在非金属支撑板的上表 面的支撑装置上，所述测试线圈驱动单元通过导线穿过非金属固定套板上的入口孔与测试 线圈板上的测试线圈连接。
[0018] 优选的，所述磁浮列车的定位测速传感器的检测装置中的信号处理单元为计算 机，计算机通过数据采集卡与定位测速传感器连接。
[0019] 本发明之磁浮列车的定位测速传感器的检测方法，包括以下步骤： 步骤1 :测试线圈驱动单元生成控制信号控制测试线圈的通断； 步骤2 :测试线圈的通断改变定位测速传感器检测线圈的电感，检测线圈两端的电压 信号随之改变，从而使定位测速传感器产生位置和速度信号； 步骤3 :所述信号处理单元将定位测速传感器输出的位置和速度信号进行处理，获得 定位测速传感器的状态信息。
[0020] 本发明的磁浮列车的定位测速传感器的检测装置结构简单紧凑，不占用较大空 间，使用方便有效，能够充分完成对定位测速传感器性能和质量测量。磁浮列车的运行速 度，可以通过测试线圈驱动单元生成的控制信号的频率来改变测试线圈的通断速率来实 现，因而可以模拟定位测速传感器在较高速度下运行的情况。定位测速传感器在正式列装 前，通过定位测速传感器的检测装置对其进行检测，以保证定位测速传感器的质量，从而保 障磁浮列车安全运行。
[0021] 同样，包括上述磁浮列车的定位测速传感器的检测装置检测平台的及磁浮列车的 定位测速传感器的检测方法也具有相应的技术效果，实现上述相对应的目的。
【附图说明】
[0022] 图1为现有基于长定子轨道的同步直线电机牵引的磁浮列车的定位测速传感器 系统的工作过程示意图； 图2为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的结构框图； 图3为图2所示本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的测试线圈与定位测速 传感器的检测线圈的相对位置示意图； 图4为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的等效电路图； 图5为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的一种测试线圈的结构示意图； 图6为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的测试线圈驱动单元的结构框 图； 图7为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置的一种电子开关控制电路的电 路图； 图8为本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测平台结构示意图； 图9本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测方法实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明 作进一步的详细说明。
[0024] 参照图2、图3,本发明磁浮列车的定位测速传感器的检测装置，定位测速传感器 100包括检测线圈101，所述磁浮列车的定位测速传感器的检测装置包括测试线圈驱动单 元200、测试线圈300和信号处理单元400,所述测试线圈驱动单元200与所述测