一种模拟轨道交通车辆速度的测试装置的制作方法

本实用新型涉及轨道交通系统测试技术领域，更具体地，涉及一种模拟轨道交通车辆速度的测试装置。

背景技术：

随着经济的发展，轨道交通成为不可或缺的重要交通工具，因轨道行驶的特殊性，司机和控制中心需要实时了解列车的行进速度值，保证列车实时速度的准确获取，便于对列车进行精确的控制，因此需要对其进行线下的模拟测试以保证行进速度值的准确性，目前的测试装置一般利用信号发生器发出方波信号，采用人工计算方波信号频率和速度的关系，检测模拟轨道交通车辆速度系统的当前状态。该种设计无法直观的显示模拟速度与实际速度之间的关系，并且模拟过程需要人工计算，存在计算错误的可能性，造成测试误差。

因此，提供一种能够直观显示模拟速度与实际速度之间的关系且计算精准的模拟轨道交通车辆速度的测试装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种可以直观地比较模拟速度与实际速度的偏差，精准得出当前速度的误差值的模拟轨道交通车辆速度的测试装置，以解决现有技术中的问题。

本实用新型提供了一种模拟轨道交通车辆速度的测试装置，包括测试平台、设置于测试平台上的电机、霍尔传感器、控制器、齿轮、轮速传感器、速度表及速度显示装置；

电机位于控制器的一侧，速度显示装置位于控制器远离电机的一侧，霍尔传感器安装于电机顶部，齿轮套接于电机的转轴之上，轮速传感器安装于齿轮远离电机的一侧，速度表安装于轮速传感器一侧；

控制器与电机电连接，轮速传感器与齿轮互不接触且邻近设置，速度表与轮速传感器电连接，速度显示装置与控制器电连接，霍尔传感器的输出端与控制器电连接。

优选的，测试平台上设有第一固定架，第一固定架凸出测试平台设置，电机装设于第一固定架上。

进一步优选的，测试平台上还设有第二固定架，第二固定架设置于第一固定架的一侧，第二固定架与第一固定架垂直设置，轮速传感器装设于第二固定架上。

优选的，测试平台上开设有导线槽，导线槽内容纳模拟轨道交通车辆速度的测试装置的各组件电连接的导线。

优选的，速度表为脉冲型速度表。

优选的，速度表为电流型速度表，速度表还包括一脉冲电流转换器，脉冲电流转换器的输入端与轮速传感器电连接，脉冲电流转换器的输出端与电流型速度表电连接。

优选的，速度表与控制器电连接以将速度表上的数值反馈至控制器。

优选的，电机为24v直流无刷电机，电机的额定转速为3000rpm/min。

优选的，霍尔传感器为a3283型霍尔传感器。

优选的，控制器为stm32f103rbt6型控制器，轮速传感器为fs01a型轮速传感器。

与现有技术相比，本实用新型提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置，至少实现了如下的有益效果：

1、本实用新型的模拟轨道交通车辆速度的测试装置用于模拟轨道交通车辆(如列车等)的速度，并找出其与实际速度的误差值，便于精准控制行进速度。

2、本实用新型利用电机转动作为激励源，带动齿轮转动，即模拟齿轮转动，可以更好的模拟现场实际环境。

3、本实用新型将速度表检测到的该轨道交通车辆的模拟速度值与计算出的模拟轨道交通车辆的理论速度值进行对比，进而得到模拟轨道交通车辆速度的误差情况，便于后续进行调整。

4、本实用新型可以模拟各种轨道交通车辆速度的运行情况，通过速度显示装置能够直观的显示理论速度值、通过速度表能够直观的显示实际的模拟速度值，进而更精准方便的得到测试结果以及误差值，速度控制更精准，准确性高，避免了人工计算存在的误差可能性。

5、本实用新型的第一固定架用于安装并固定电机，避免测试过程中电机的转动产生抖动进而影响测试结果，还可以避免测试平台的频繁振动造成设备损坏。

6、本实用新型的测试平台上还设有导线槽，导线槽用于容纳模拟轨道交通车辆速度的测试装置的各组件电连接的导线，从而可以达到便于整理以及方便测试实验进行的效果。

7、本实用新型的速度表可以为脉冲型速度表，从而可以直接通过轮速传感器的发出的脉冲信号得到实际模拟的速度值，直观快捷。

8、本实用新型的速度表与控制器电连接，控制器用于接收速度表反馈的实际模拟车速速度值，并计算出实际模拟速度值与理论速度值之间的差值，通过速度显示装置显示该差值，便于更加直观的显示测试结果。

当然，实施本实用新型的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的一种原理示意框图；

图3是图1中轮速传感器和齿轮的局部放大示意图；

图4是图3的仰视结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图；

图6是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图；

图7是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图；

图8是图1中的轮速传感器的结构示意图。

附图标号：100、模拟轨道交通车辆速度的测试装置，10、测试平台，11、第一固定架，12、第二固定架，13、导线槽，20、电机，30、霍尔传感器，40、控制器，50、齿轮，60、轮速传感器，70、速度表，701、脉冲型速度表，702、电流型速度表，80、速度显示装置，90、脉冲电流转换器。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参考图1和图2，图1是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的一种原理示意框图，本实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置100包括测试平台10以及设置于测试平台10上的电机20、霍尔传感器30、控制器40、齿轮50、轮速传感器60、速度表70及速度显示装置80；

电机20位于控制器40的一侧，速度显示装置80位于控制器40远离电机20的一侧，霍尔传感器30安装于电机20顶部，齿轮50套接于电机20的转轴(图中未标号)之上，轮速传感器60安装于齿轮50远离电机20的一侧，速度表70安装于轮速传感器60一侧；控制器40与电机20电连接，轮速传感器60邻近齿轮50设置，速度表70与轮速传感器60电连接，速度显示装置80与控制器40电连接，霍尔传感器30的输出端与控制器40电连接。可选的，电机20包括电机驱动板(未标号)，电机驱动板与控制器40电连接，控制器40通过驱动电机驱动板进而控制电机20的转动。速度显示装置80可以为led显示屏。

具体而言，本实施例的模拟轨道交通车辆速度的测试装置100用于模拟轨道交通车辆(如列车等)的速度，并找出其与实际速度的误差值，便于精准控制行进速度。首先，控制器40用于驱动以及控制电机20的转速，利用控制器40控制电机20转动，并经与电机20电连接的霍尔传感器30检测，霍尔传感器30设置于电机20上，可选的，霍尔传感器30与电机20可以为一体设置，霍尔传感器30用于感测电机20的转速，并将转速反馈至控制器40。可选的，霍尔传感器30与电机20的连接及工作方式为：将小磁铁(图中未示意)固定在电机20的转轴上，将霍尔传感器30靠近小磁铁附近，当电机20转动以后，小磁铁会在一定的周期内靠近霍尔传感器30一次，这样霍尔传感器30将输出一个高电平，当小磁铁远离霍尔传感器30时，霍尔传感器30输出一个低电平；利用控制器40内部定时器，计算出脉冲一个周期的时间，就可以算出电机20的转速。控制器40通过与其电连接的速度显示装置80实时显示出该数值。可选的，还可以同时利用pid算法闭环调节电机20的转速，可以使速度控制更精准，进而精准计算出模拟轨道交通车辆的当前理论速度值。然后，利用电机20转动作为激励源，带动齿轮50转动，即模拟齿轮50转动，可以更好的模拟现场实际环境，可选的，该齿轮50为金属齿轮，由于轮速传感器60与齿轮50互不接触且邻近设置，如图3和图4所示，图3是图1中轮速传感器60和齿轮50的局部放大示意图，图4是图3的仰视结构示意图，轮速传感器60可以感应到金属齿轮上的齿，所以会输出高低不同的电平，此时齿轮50的模拟转速即轨道交通车辆的模拟速度值，可通过与轮速传感器60电连接的速度表70测试得到。最后将速度表70检测到的该轨道交通车辆的模拟速度值与计算出的模拟轨道交通车辆的理论速度值进行对比，进而得到模拟轨道交通车辆速度的误差情况，便于后续进行调整。本实施例可以模拟各种轨道交通车辆速度的运行情况，通过速度显示装置80能够直观的显示理论速度值、通过速度表能够直观的显示实际的模拟速度值，进而更精准方便的得到测试结果以及误差值，速度控制更精准，准确性高，避免了人工计算存在的误差可能性。

在一些可选实施例中，请继续参考图1和图2，本实施例中，测试平台10上设有第一固定架11，第一固定架11凸出测试平台10设置，电机20装设于第一固定架11上。

本实施例进一步解释说明了测试平台10上设有第一固定架11，第一固定架11凸出测试平台10设置，第一固定架11用于安装并固定电机20，避免测试过程中电机20的转动产生抖动进而影响测试结果，还可以避免测试平台10的频繁振动造成设备损坏。

在一些可选实施例中，请继续参考图1和图2，本实施例中，测试平台10上还设有第二固定架12，第二固定架12设置于第一固定架11的一侧，第二固定架12与第一固定架11垂直设置，轮速传感器60装设于第二固定架12上。

本实施例进一步解释说明了测试平台10上除了设有第一固定架11，在第一固定架11的一侧还设有第二固定架12，第二固定架12与第一固定架11大致垂直设置(如图1所示)，第二固定架12用于安装并固定轮速传感器60，从而可以使轮速传感器60与齿轮50互不接触且邻近设置，进而轮速传感器60可以较好的感应到齿轮50上的齿，以输出检测信号。

在一些可选实施例中，请继续参考图1和图2，本实施例中，测试平台10上开设有导线槽13，导线槽13内容纳模拟轨道交通车辆速度的测试装置100的各组件电连接的导线。

本实施例进一步解释说明了测试平台10上还设有导线槽13，导线槽13用于容纳模拟轨道交通车辆速度的测试装置100的各组件电连接的导线，例如霍尔传感器30与控制器40电连接的导线、轮速传感器60和速度表70电连接的导线、控制器40和速度显示装置80电连接的导线等，从而可以达到便于整理以及方便测试实验进行的效果。可选的，测试平台10上还设有多个凹槽(图中未示意)，凹槽用于装设速度表70以及速度显示装置80等组件，起到定位卡嵌固定的效果。

在一些可选实施例中，请参考图1和图5，图5是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图，本实施例中，速度表70为脉冲型速度表701。

本实施例进一步解释说明了速度表70可以为脉冲型速度表701，从而可以直接通过轮速传感器60的发出的脉冲信号得到实际模拟的速度值，直观快捷。

在一些可选实施例中，请参考图1和图6，图6是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图，本实施例中，速度表70为电流型速度表702，速度表70还包括一脉冲电流转换器90，脉冲电流转换器90的输入端与轮速传感器60电连接，脉冲电流转换器90的输出端与电流型速度表702电连接。

本实施例进一步解释说明了速度表70还可以为电流型速度表702，由于电流型速度表702只能接受电流信号，因此要先通过脉冲电流转换器90将轮速传感器60的方波信号转换为电流信号，然后通过电流型速度表702检测到的电流信号得到实际模拟的速度值。

在一些可选实施例中，请参考图1和图7，图7是本实用新型实施例提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置的另一种原理示意框图，本实施例中，速度表70与控制器40电连接以将速度表70上的数值反馈至控制器40。

本实施例进一步解释说明了速度表70与控制器40电连接，控制器40用于接收速度表70反馈的实际模拟车速速度值，并计算出实际模拟速度值与理论速度值之间的差值，通过速度显示装置80显示该差值，便于更加直观的显示测试结果。

在一些可选实施例中，请继续参考图1-图8，图8是图1中的轮速传感器的结构示意图，本实施例中，电机20为24v直流无刷电机，电机20的额定转速为3000rpm/min，霍尔传感器30为a3283型霍尔传感器，控制器40为stm32f103rbt6型控制器，轮速传感器60为fs01a型轮速传感器。

本实施例进一步解释说明了电机20为24v直流无刷电机，电机20的额定转速为3000rpm/min，霍尔传感器30为a3283型霍尔传感器，控制器40为stm32f103rbt6型控制器。

需要说明的是，本实施例仅是举例说明电机20、霍尔传感器30、控制器40、轮速传感器60的型号，但不仅限于上述型号，还可以为其他能达到相同或相似效果的型号的器件，本实施例不作赘述。

本发明提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置100在使用时，通过控制器40驱动电机驱动板，进而控制电机20转动，并经与电机20电连接的霍尔传感器30检测，将转速反馈至控制器40。控制器40通过与其电连接的速度显示装置80实时显示出该数值。利用电机20转动作为激励源，带动并模拟齿轮50转动，由于轮速传感器60与齿轮50互不接触且邻近设置，轮速传感器60可以感应到金属齿轮上的齿，所以会输出高低不同的电平，此时齿轮50的模拟转速即轨道交通车辆的模拟速度值，可通过与轮速传感器60电连接的速度表70测试得到。最后将速度表70检测到的该轨道交通车辆的模拟速度值与计算出的模拟轨道交通车辆的理论速度值进行对比，进而得到模拟轨道交通车辆速度的误差情况，通过速度显示装置80能够直观的显示理论速度值、通过速度表70能够直观的显示实际的模拟速度值，进而更精准方便的得到测试结果以及误差值，速度控制更精准，准确性高，避免了人工计算存在的误差可能性。

通过上述实施例可知，本实用新型提供的模拟轨道交通车辆速度的测试装置，至少实现了如下的有益效果：

1、本实用新型的模拟轨道交通车辆速度的测试装置用于模拟轨道交通车辆(如列车等)的速度，并找出其与实际速度的误差值，便于精准控制行进速度。

2、本实用新型利用电机转动作为激励源，带动齿轮转动，即模拟齿轮转动，可以更好的模拟现场实际环境。

3、本实用新型将速度表检测到的该轨道交通车辆的模拟速度值与计算出的模拟轨道交通车辆的理论速度值进行对比，进而得到模拟轨道交通车辆速度的误差情况，便于后续进行调整。

4、本实用新型可以模拟各种轨道交通车辆速度的运行情况，通过速度显示装置能够直观的显示理论速度值、通过速度表能够直观的显示实际的模拟速度值，进而更精准方便的得到测试结果以及误差值，速度控制更精准，准确性高，避免了人工计算存在的误差可能性。

5、本实用新型的第一固定架用于安装并固定电机，避免测试过程中电机的转动产生抖动进而影响测试结果，还可以避免测试平台的频繁振动造成设备损坏。

6、本实用新型的测试平台上还设有导线槽，导线槽用于容纳模拟轨道交通车辆速度的测试装置的各组件电连接的导线，从而可以达到便于整理以及方便测试实验进行的效果。

7、本实用新型的速度表可以为脉冲型速度表，从而可以直接通过轮速传感器的发出的脉冲信号得到实际模拟的速度值，直观快捷。

8、本实用新型的速度表与控制器电连接，控制器用于接收速度表反馈的实际模拟车速速度值，并计算出实际模拟速度值与理论速度值之间的差值，通过速度显示装置显示该差值，便于更加直观的显示测试结果。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。