本实用新型属于传感器领域，更具体涉及一种地铁用电压传感器。
背景技术：
我国地铁供电系统中，采用直流牵引供电方式，电流方向依次为变电正端母线→架空线或接触轨→列车→列车走行钢轨→变电所负端母线。在电流流经路径只有轨道钢轨和大地有接触，理论上钢轨和大地是绝对绝缘的，但在现实环境中，钢轨和大地之间存在着一定的过度电阻。因此在列车所在运行的轨道上就会有一定的电流流入大地，此电流称之为杂散电流，杂散电流会对地铁隧道、桥梁里的设备和主体结构进行腐蚀，因此排除地铁供电系统中的杂散电流具有较强的现实意义。
技术实现要素：
为了解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提供一种用于检测漂流网和大地之间的电势差，为对杂散电流排流提供依据的电压传感器。
本实用新型的技术方案如下：
一种地铁用电压传感器，包括晶振、处理单元、参比电极、AD芯片、RS485芯片、人机界面和电源模块，
所述处理单元包括PLL锁相环、AD驱动接口、数据处理模块、双口随机存取存储器、协议机、串口控制器、UART驱动、显示控制器和接口驱动，所述AD驱动接口和数据处理模块连接，所述数据处理模块和双口随机存取存储器连接，所述双口随机存取存储器和协议机连接，所述协议机和串口控制器连接，所述串口控制器和UART驱动连接，所述双口随机存取存储器和显示控制器连接，所述显示控制器设有分频器和字符图形库，所述显示控制器和接口驱动连接，
所述晶振与PLL锁相环连接，所述PLL锁相环和分频器连接，所述参比电极包括两只分别安装在接触轨侧和排流网侧的银-氯电极，所述银-氯电极通过铜导线和AD芯片连接，所述AD芯片通过AD驱动接口和处理单元连接，所述RS485芯片通过UART驱动和处理单元连接，所述人机界面通过接口驱动和处理单元连接，所述电源模块分别与晶振、处理单元、参比电极、AD芯片、RS485芯片和人机界面连接。
在一些实施方式中，所述晶振为有源晶振。
在一些实施方式中，所述处理单元为MAX10芯片。
在一些实施方式中，所述电源模块的控制芯片为MAX1951。
在一些实施方式中，所述人机界面包括点阵式液晶显示器和按键，所述点阵使液晶显示器和按键模块分别通过接口驱动和处理单元连接。
在一些实施方式中，所述点阵式液晶显示器的纵向设有240个点，所述点阵式液晶显示器的横向设有128个点。
在一些实施方式中，所述按键模块为九位按键。
其有益效果为：控制芯片为MAX1951的电源模块输入电压为DC24V，经过DC-DC电压产生DC3.3V和DC5V，DC3.3V为处理单元的MAX10芯片和晶振供电，DC5V为点阵式液晶显示器供电。晶振为处理单元提供50MHz时钟源，经过PLL锁相环后，生成处理单元所需的100MHz工作时钟，分频器通过对100MHz时钟进行分频处理后，生成10KHz时钟，此时钟为显示控制器工作时钟。
处理单元通过AD驱动接口采集AD芯片的数据，并将采集的数据传送至处理单元中的数据处理模块模块中，数据处理模块模块将串行数据转换为并行数据后，存入双扣随机存取存储器中，至此数据采集工作完成。
显示控制器通过读取双口随机存取存储器中的数据，获取到相关的显示信息，同时通过对比字符图形库中的编码，将显示内容发送到接口驱动，接口驱动通过SPI通信线可以在人机界面上显示相关信息，至此人机界面显示结束。
协议机通过读取双口随机存取存储器中的数据，获取到需要上送的电压数据，数据经过协议机后，转换成需要上送的数据格式，经过格式转换后的数据，进入串口控制器，串口控制器将从并行数据转换为串行数据，通过UART驱动将数据传送到RS485芯片，至此数据上送工作结束。
RS485芯片将处理单元的UART驱动送过来的数据由TTL电平转换为RS485电平，负责和其他设备的通讯工作。
本实用新型提高了地铁系统接触轨和排流网之间电势差的采集精度，采集精度高达千分之二，同时具有可视化界面，方便观察操作，使传感器具有可控性及智能化，能为排放杂散电流提供可靠的数据支持，提升了地铁供电系统的稳定可靠性，推动了地铁行业的智能化发展，对地铁的安全运行及轨道附近管道起到重要保护作用，有巨大的实际效益和相当可观的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型一实施方式的一种地铁用传感器的结构示意图。
图中数字所表示的相应部件的名称：
1.晶振、2.处理单元、21.PLL锁相环、22.数据处理模块、23.双口随机存取存储器、24.显示控制器、241.分频器、242.字符图形库、25.接口驱动、26.AD驱动接口、27.协议机、28.串口控制器、29.UART驱动、3.参比电极、4.AD芯片、5.RS485芯片、6.电源模块、7.人机界面、71.点阵式液晶显示器、72.按键模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开一种地铁用电压传感器，包括晶振1、处理单元2、参比电极3、AD芯片4、RS485芯片5、电源模块6和人机界面7。处理单元2包括PLL锁相环21、数据处理模块22、双口随机存取存储器23、显示控制器24、接口驱动25、AD驱动接口26、协议机27、串口控制器28和UART驱动29。数据处理模块22和AD驱动接口26连接。数据处理模块22和双口随机存取存储器23连接。双口随机存取存储器23和协议机27连接。协议机27和串口控制器28连接。串口控制器28和UART驱动29连接。双口随机存取存储器23和显示控制器24连接。显示控制器24设有分频器241和字符图形库242。显示控制器24和接口驱动25连接。晶振1与PLL锁相环21连接，PLL锁相环和分频器241连接。参比电极3包括两只分别安装在接触轨侧和排流网侧的银-氯电极，银-氯电极通过铜导线和AD芯片4连接。处理单元2与AD芯片4通过AD驱动接口26连接。RS485芯片5和处理单元2通过UART驱动29和连接。人机界面7通过接口驱动25和处理单元2连接。电源模块6分别与晶振1、处理单元2、参比电极3、AD芯片4、RS485芯片5和人机界面7连接。
晶振1为处理单元2提供50MHz时钟源，经过PLL锁相环21后，生成处理单元所需的100MHz工作时钟，分频器241通过对100MHz时钟进行分频处理后，生成10KHz时钟，此时钟为显示控制器24的工作时钟。
处理单元2通过AD驱动接口26采集AD芯片4的数据，并将采集的数据传送至处理单元2中的数据处理模块模块22中，数据处理模块模块22将串行数据转换为并行数据后，存入双扣随机存取存储器23中，至此数据采集工作完成。
显示控制器24通过读取双口随机存取存储器23中的数据，获取到相关的显示信息，同时通过对比字符图形库242中的编码，将显示内容发送到接口驱动25，接口驱动25通过SPI通信线可以在人机界面7上显示相关信息，至此人机界面7显示结束。
协议机27通过读取双口随机存取存储器23中的数据，获取到需要上送的电压数据，数据经过协议机27后，转换成需要上送的数据格式，经过格式转换后的数据，进入串口控制器28，串口控制器28将从并行数据转换为串行数据，通过UART驱动29将数据传送到RS485芯片5，至此数据上送工作结束。
RS485芯片5将处理单元2的UART驱动29送过来的数据由TTL电平转换为RS485电平，负责和其他设备的通讯工作。
本实用新型提高了地铁系统接触轨和排流网之间电势差的采集精度，采集精度高达千分之二，同时具有可视化的人机界面，方便观察操作，使传感器具有可控性及智能化，能为排放杂散电流提供可靠的数据支持，提升了地铁供电系统的稳定可靠性，推动了地铁行业的智能化发展，对地铁的安全运行及轨道附近管道起到重要保护作用，有巨大的实际效益和相当可观的经济效益。
在本实施方式中，晶振1为有源晶振。处理单元2为MAX10芯片。电源模块6的控制芯片为MAX1951，输入电压为DC24V，经过DC-DC电压产生DC3.3V和DC5V，DC3.3V为处理单元2的MAX10芯片和晶振1供电，DC5V为点阵式液晶显示器12供电。人机界面7包括点阵式液晶显示器71和按键模块72。点阵使液晶显示器71和按键模块72分别通过接口驱动25和处理单元2连接。点阵式液晶显示器71的纵向设有240个点，点阵式液晶显示器71的横向设有128个点。按键模块72为九位按键。处理单元2通过接口驱动25控制点阵式液晶显示器71显示相关信息。处理单元2通过接口驱动25扫描用户通过按键木块72输入命令，并进行相关的操作及显示。
上面结合附图对本实用新型的一些实施方式做了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。