专利名称：数模结合新型传感器动态调试方法
技术领域：
本发明涉及大型高速旋转机械、往复运动机械、特种车辆及高速列车 安全测速新型传感器，尤其涉及该传感器的调试方法。
技术背景数模结合新型传感器应用于特种车辆和地铁动车组，是车辆运行的一 个控制系统，负责同一轴上两侧轮子的运行参数反馈，根据原始运行信号 可得知目前车辆的车速、运动方向、直行还是拐弯及转弯半径，并与已贮 存在计算机中的轨迹比较，从而采取相应措施，减少弯道处重载车辆的倾 覆及铁轨和机车轮箍的磨损，使车辆高速运行时平稳安全。电气集团总承轨道交通八号线，其中车辆安全测速装置列为国产化工 作该装置由"测速传感器和测速齿盘"组成。该装置的"测速齿盘"交中 方加工(委托申请人加工)，而测速传感器("阿尔卡特"提供的测速传感 器，作为免检产品，没有验证设备，无法对其检验)的技术是封锁的，只 提供了外形尺寸和接口波形两个起码技术要素。但试验过程中对方提供的52只测速传感器装上车后，大多数无法启动，产品质量不稳定。无法启动原因是此传感器在一个体内提供二个输出A相和B相，正 常使用时，车辆前进时则信号A应超前信号B90。(电角度)，车辆后退时 信号B应超前信号A90。(电角度)，误差应小于45。，这样二个信号才 能被控制器接受，并能辨别出目前车辆运行的方向和车轮位置；若传感器 相位指标超差，车辆明明是前进，却会收到后退的传感器反馈信号；另外在一根轮轴上装了二只相同传感器，会发生信号不一致的现象，当车辆在 前进时，装置反馈信号一个指示轮子前进，另一个指示轮子后退，使控制 器无法指挥车辆，因此在传感器信号异常时，计算机控制中心将发出报警 信号，此刻车辆无法启动。如何在传感器制造中解决测速传感器的"二路输出的相位"符合技术 规范是技术人员要解决的问题。 发明内容本发明需要解决的技术问题是提供了一种数模结合新型传感器动态调 试方法，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的通过制作一套模拟车轮运转测速装置；将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件输出到示波器； 通过示波器中观察到的正反运转的最佳波形情况下将敏感元件固定。与现有技术相比，本发明的有益效果是通过数模结合，采用记忆变化量放大器，利用直接输出频率的新型敏感器，排除振动影响保证输出的 占空比，根据磁传感器转换原理，采用二线制恒流输出方式，提高抗干扰 能力，尤其是通过调试测速传感器敏感元件位置，使"二路输出的相位" 技术性能符合控制器的要求。
图l是本发明的原理图；图2是测速传感器中霍尔电势防振放大器的原理方框图；具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述 本发明是通过以下步骤实现的 通过制作一套模拟车轮运转测速装置1;将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件输出到示波器2; 通过示波器中观察到的正反运转的最佳波形情况下将敏感元件固定3。在步骤2中是将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件防振放 大器末级输出到多路记录示波器，移动记录示波器光标，读取A、 B两个信号的上升沿和下降沿的多个时间座标，从而计算出脉冲占空比及相位；在步骤3中改变各种车速，使在0-500km/h的范围内找出最佳工作 点将敏感元件固定，在此用AD放大器；所述的霍尔元件输出信号是通过用 于记忆变化量A/D放大器、将信号的变化量进行放大，起到振动环境中输 出波形不变的效果。而不采用线性放大器是起到防振放大器的作用，对传感器现场使用的 安装要求大大降低。所述的正反运转的最佳波形情况下是指占空比1: 1， A相和B相的相 位差尽量接近90。(电角度)。本传感器和测速齿盘的关系就象反射式传感器与反射膜片的关系一 样，传感器探测的技术是利用铁磁材料的靠近和远离，靠近时输出高(大 电流)，远离时输出低(小电流)，机车运转时，轮轴带动齿盘连续运转， 齿顶和齿根经过传感器时改变了磁场间隙，于是传感器输出一组与速度及 运转方向有关的脉冲列，其中频率与速度对应，相位与方向有关。在该传 感器内有二个敏感元件(霍尔元件)，这二个敏感元件在传感器内的相应位 置决定了二路信号的相位，从理论计算定位应在12角分内，但实际上敏感 元件的几何零位和物理零位不一定重叠，以几何零位为安装基准不一定行 得通，该传感器的质量保证在于动态装配法，即不是靠几何尺寸定位，而 是在模拟机车运行的设备上、在示波器观察到的最佳波形情况下将敏感元 件固定，另外在将敏感元件提供的霍尔电势放大成规范信号的放大电路中， 不是采用常规的线性放大器和电压比较器，而是采用"防振电路"，因为机车运行时振动十分厉害，传感器和测速齿盘的间隙会由于振动而产生附加 变化，而检测原则就是将非电量的间隙变化转换为电流变化，线性放大器会使信号占空比变坏，现用A/D放大器，是将信号的变化量进行放大，这 样会使齿盘的同心度、圆度，在使用时的振动对信号的占空比影响很小， 从而保证了相位指标。见图1和图2。
权利要求
1. 一种数模结合新型传感器动态调试方法，是通过以下步骤实现的 通过制作一套模拟车轮运转测速装置(1);将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件输出到示波器(2); 通过示波器中观察到的正反运转的最佳波形情况下将敏感元件固定(3)。
2. 根据权利要求1所述的数模结合新型传感器动态调试方法，在步骤 (2)中是将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件防振放大器末级输出到多路记录示波器，移动记录示波器光标，读取A、 B两个信号的上升沿和下降沿的多个时间座标，从而计算出脉冲占空比及相位；在步骤(3)中改变各种车速，使在0-500km/h的范围内找出最佳工 作点将敏感元件固定，在此用AD放大器；所述的霍尔元件输出信号是通过 用于记忆变化量A/D放大器、将信号的变化量进行放大，起到振动环境中 输出波形不变的效果。
3. 根据权利要求2所述的数模结合新型传感器动态调试方法，所述的 正反运转的最佳波形情况下是指占空比1: 1， A相和B相的相位差尽量接 近90°电角度。
全文摘要
本发明涉及一种数模结合新型传感器动态调试方法，是通过以下步骤实现的通过制作一套模拟车轮运转测速装置；将车辆安全测速装置中测速传感器的霍尔元件输出到示波器；通过示波器中观察到的正反运转的最佳波形情况下将敏感元件固定；本发明的有益效果是通过调试测速传感器的二个敏感元件位置，使测速传感器的“二路输出的相位”技术性能符合控制器的要求。
文档编号G01P21/00GK101311729SQ200710040978
公开日2008年11月26日 申请日期2007年5月21日 优先权日2007年5月21日
发明者唐国维 申请人:上海上自仪转速表仪表电机有限公司