一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器的制造方法

文档序号:9577860阅读:382来源:国知局
一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种磁浮列车悬浮间隙非接触式传感器。
【背景技术】
[0002]磁浮列车安全运行需要非接触地实时检测列车电磁铁与轨道之间悬浮间隙,中低速磁浮列车的轨道为“F型”轨道,在各种线路情况下相邻轨道交接处保留有1?4cm的缝隙。磁浮车常用间隙传感器多是基于电涡流原理实现测量的,当电涡流悬浮间隙传感器在F轨检测面上平行移动时,当检测线圈移动至轨道接缝处时,其输出值将明显变化,产生垂向间隙值的测量误差,因此一般磁浮列车气隙检测至少需要两个保持一定距离的两个检测线圈,使一个线圈受接缝影响时,另一个线圈仍然能够检测到正确的间隙值。同时为保证磁浮列车的高度可靠和安全性能,采用三套探头使即使有一个探头失效时,仍能使悬浮控制器得到正确的间隙值。
[0003]现有中低速磁浮列车悬浮间隙测量多采用非接触位移传感器(间隙传感器),需要三个探头线圈同时工作,虽然线圈之间保持一定间隔距离,但线圈之间的空间磁场干扰仍然存在,因此任何一个探头的检测结果均受另两个线圈工作状态的影响,其检测精度和准确度都受到影响。
[0004]现在技术的主要不足就是三个线圈正常工作时,彼此之间存在电磁干扰,而当某一路线圈工作状态突变时,其它两路的检测结果也会受到影响,因此其测量精度低,可靠性差,无法满足磁浮车在运行时进行实时精确控制以确保悬浮间隙高精度可调的要求。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,该传感器能够精确检测列车悬浮间隙值,三线圈之间无空间磁场干扰,任意一个探头线圈不受其它两个探头线圈工作情况影响。
[0006]本发明为实现其发明目的,所采用的技术方案是:
[0007]—种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,包括与车体上高频信号源相连的可控高频开关,与可控高频开关相连的探头线圈、与探头线圈连接的信号检测电路。传感器由三个完全一样的探头组成;每个探头包含一个检测线圈,三个探头中心在一条直线上,任意相邻两线圈中心之间距离都为D,且每个线圈的大小和绕向相同;每个检测线圈输入端分别连接到三个可控高频开关(Kl、K2和K3);三个高频开关分别与高频信号源(Sl、S2和S3)相联;每个检测线圈的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1、PS2和PS3)相连;可控高频开关和信号检测电路同时还与产生使三个探头分时工作的时序控制器(T)相连。
[0008]每个高频信号源经过相应的可控高频开关与相应的检测线圈相连,三个高频信号源(Sl、S2和S3)相互独立,其频率可以相同也可以不同。每个检测线圈大小相同、绕向相同,三个线圈的中点在一条直线上,线圈之间交错无空间重叠,任意两相邻线圈中心点相距相同为D。三个可控开关(K1、K2和K3)由时序控制器⑴控制,任意时间段内只有一个开关闭合。三个信号检测电路(PS1、PS2和PS3)也受由时序控制器(Τ)控制,只有在相应开关闭合时信号检测电路才对相应信号进行检测,三个探头分时检测三个独立的间隙值。任意一个探头线圈不受其它两个探头线圈工作情况影响,三个信号检测电路(PS1、PS2和PS3)的输出之间互相独立。
[0009]这样,三个检测线圈的工作状态受到三个可控高频开关的控制,对过时序控制器发出的逻辑电平即可使三个线圈分时工作,当时序控制器(Τ)发出逻辑电平,使可探开关Κ1闭合t时间,而在此时间段内K2和K3断开时,检测线圈L1受高频信号源S1的激励,正常工作,其信息检测电路也受到时序控制器的逻辑电平控制正常工作,从而此路信号输出当前检测值。而此时由于开关K2和K3未闭合,因此检测线圈L2和L3开路,工作线圈L1无法在开路的L2和L3线圈中产生感应电流,因此L2和L3线圈不会影响L1线圈工作磁场的空间分布,同时L2和L3线圈在开路未工作时也不会对外空间产生磁场干扰。此时通道2和通道3输出上一周期的检测值。同理,当K2闭合而K1和K3断开及K3闭合而K1和K2断开时各线圈的工作状态相似。因此三个探头分时检测间隙值,输出独立的互相无干扰的三路间隙值。
[0010]由于涡流传感器的工作频率可以设置在2MHz以上,而悬浮控制器的工作频率不超过20KHz,由此可见激励源的工作频率是最终所需要有效间隙信号的100倍以上,因此适当设置高频开关的导通周期,即可使三路检测结果均能满足悬浮控制器的信号调节要求。
[0011]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0012]一、各路间隙测量的检测线圈之间没有磁场耦合干扰,提高了间隙信号的检测精度;
[0013]二、各信号检测电路的输出之间独立,任何一路的检测结果不受其它两路的工作状态影响,即便某一路出现严重故障时,其它两路仍然能够正常工作,提高了传感器的可靠性;
[0014]三、由于各探头之间没有磁场干扰,在设计相邻探头之间距离时只需要考虑相邻F轨缝隙宽度指标,不考虑相邻线圈之间的磁场耦合干扰,因此可以缩减相邻探头之间的距离,使传感器体积和重量得到优化。
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例的各检测线圈的排列及其电原理的示意图。
[0017]图2是本发明实施例的电气原理结构示意图。
[0018]图3是本发明实施例的时序控制器输出的控制逻辑示意图。
【具体实施方式】
[0019]图1及图2示出,本发明的一种【具体实施方式】为:一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,包括与车体上高频信号源相连的可控高频开关,与可控高频开关相连的探头线圈、与探头线圈连接的信号检测电路;其特征在于,传感器由三个完全一样的探头组成;每个探头包含一个检测线圈,三个探头中心在一条直线上,任意相邻两线圈中心之间距离都为D,且每个线圈的大小和绕向相同;每个检测线圈输入端分别连接到三个可控高频开关(K1、K2和K3);三个高频开关分别与高频信号源(S1、S2和S3)相联;每个检测线圈的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1、PS2和PS3)相连;可控高频开关和信号检测电路同时还与时序控制器(T)相连。
[0020]图3示出,本发明的时序控制器同时控制三个可控高频开关(Kl、K2和K3),三个开关依次闭合,相位相差120度,同一时刻只闭合一个开关,即同一时刻只有一个检测线圈工作,三个线圈分时检测输出独立的间隙值。
[0021]每个高频信号源经过相应的可控高频开关与相应的检测线圈相连,三个高频信号源(Sl、S2和S3)相互独立,其频率可以相同也可以不同。每个检测线圈大小相同、绕向相同,三个线圈的中点在一条直线上,线圈之间交错无空间重叠,任意两相邻线圈中心点相距相同为D。三个可控开关(K1、K2和K3)由时序控制器⑴控制,任意时间段内只有一个开关闭合。三个信号检测电路(PS1、PS2和PS3)也受由时序控制器(Τ)控制,只有在相应开关闭合时信号检测电路才对相应信号进行检测,三个探头分时检测三个独立的间隙值。任意一个探头线圈不受其它两个探头线圈工作情况影响,三个信号检测电路(PS1、PS2和PS3)的输出之间互相独立。
【主权项】
1.一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,包括与车体上高频信号源相连的可控高频开关,与可控高频开关相连的探头线圈、与探头线圈连接的信号检测电路;其特征在于,传感器由三个完全一样的探头组成;每个探头包含一个检测线圈,三个探头中心在一条直线上,任意相邻两线圈中心之间距离都为D,且每个线圈的大小和绕向相同;每个检测线圈输入端分别连接到三个可控高频开关(K1、K2和K3);三个高频开关分别与高频信号源(Sl、S2和S3)相联海个检测线圈的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1、PS2和PS3)相连;可控高频开关和信号检测电路同时还与产生使三个探头分时工作的时序控制器⑴相连。2.根据权利要求1所述的一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,其特征在于:所述三个高频信号源(Sl、S2和S3)相互独立设置,其频率可以相同也可以不同。3.根据权利要求1所述的一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,其特征在于:所述的探头线圈排布具体结构是:每个检测线圈大小相同、绕向相同,三个线圈的中点在一条直线上,线圈之间交错无空间重叠,任意两相邻线圈中心点相距相同为D。4.根据权利要求1所述的一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,其特征在于:所述的可控开关(Κ1、Κ2和Κ3)由时序控制器(Τ)控制,任意时间段内只有一个开关闭入口 ο5.根据权利要求1所述的一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,其特征在于:所述的信号检测电路(PS1、PS2和PS3)受由时序控制器(Τ)控制,只有在相应开关闭合时信号检测电路才对相应信号进行检测,三个探头分时检测三个独立的间隙值。6.根据权利要求1所述的一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,其特征在于:所述三个信号检测电路(PS1、PS2和PS3)的输出之间互相独立。
【专利摘要】本发明公开了一种三探头分时检测中低速磁浮列车间隙传感器,包括与车体上高频信号源相连的可控高频开关,与可控高频开关相连的探头线圈、与探头线圈连接的信号检测电路。传感器由三个完全一样的探头组成;每个探头包含一个检测线圈,每个检测线圈输入端分别连接到三个可控高频开关;三个高频开关分别与高频信号源相联;每个检测线圈的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1、PS2和PS3)相连;可控高频开关和信号检测电路同时还与时序控制器(T)相连。该传感器三个探头之间无频率信号干扰,三个信号检测电路的输出信号之间相互独立,三个信号源的频率可以相同也可以不同,任何一路检测通道的工作状态不影响其它通道的检测结果。
【IPC分类】G01B7/14
【公开号】CN105333810
【申请号】CN201510738227
【发明人】靖永志, 张昆仑, 王滢, 董金文, 刘国清, 郭小舟, 何飞, 廖海军
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月3日
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