一种杂散电流综合检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测量仪器技术领域，特别涉及一种杂散电流综合检测装置。
【背景技术】
[0002]城市轨道交通结构在施工完成后已定型，经过多年运营，若因发生杂散电流腐蚀而要对城市轨道交通主体结构进行翻修是一件非常困难的工程。鉴于地铁与轻轨的杂散电流腐蚀防护对城市发展与国民经济有重大意义，实现对杂散电流及其相关参数的检测，根据检测得到的参数采取相关的积极防护措施来预防杂散电流的危害，对城市轨道交通的安全、可靠运行来说非常重要。
[0003]现有技术中的杂散电流监测装置因轨道交通直流牵引系统产生的杂散电流是动态变化的，杂散电流难以直接测量，一般都通过轨道电位、埋地金属的极化电位等参数间接反映杂散电流的腐蚀情况。
[0004]在现有技术中，在对轨道过渡电阻或纵向电阻的测量通常使用电流源、指针式电压表以及连接线实现，过程中需人工对数据进行多次记录、运算，存在工作量大、人工读数精度差等问题。对轨道电位、极化电压两个参数通常使用安装位置固定的传感器进行监测，需要通过线缆构建数据通信网络，存在监测系统结构复杂，成本较高。另外，现有的杂散电流测量装置只能实现单一电参数的测量，不能全面的反映杂散电流腐蚀情况。
【实用新型内容】
[0005]为解决现有技术的问题，本实用新型提出一种杂散电流综合检测装置，以解决现有技术中，在杂散电流检测时，存在的检测装置结构复杂，检测装置采集的数据精度较差，测量功能单一，数据分析不全面的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种杂散电流综合检测装置，该装置包括:控制显示主机和远端检测电路；所述控制显示主机通过无线数据传输电路与所述远端检测电路相连，控制显示主机和远端检测电路相互配合检测轨道与接地网之间的电位差、极化电压、轨道纵向电阻、轨道过渡电阻，实现轨道杂散电流的检测。
[0007]优选地，所述控制显示主机包括控制芯片、显示屏幕、按键电路、第一存储芯片、第一 USB接口转换芯片、第一数字隔离芯片、第二数字隔离芯片、第三数字隔离芯片、数模转换芯片、第一模数转换芯片、运算放大器、场效应管、多个电阻、多个接线端子、第一电感、第一电解电容、第一电容、第一差分运算放大器、第二差分运算放大器、达林顿晶体管驱动芯片、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和第一电平转换芯片；
[0008]所述控制芯片的FSMC接口与所述显示屏幕的端口相连；所述控制芯片的PE4?PE6端口、PR)?PF5端口均与所述按键电路相连；所述控制芯片的SPI2接口与所述第一存储芯片、所述第一数字隔离芯片相连；所述控制芯片的USARTl接口与所述第一 USB接口转换芯片相连；所述第一数字隔离芯片的VOA端口、VOB端口、VOC端口均与所述数模转换芯片相连；
[0009]所述数模转换芯片的VOUT端口、VFB端口与所述运算放大器的INl+正输入端相连；所述运算放大器的OUTl端口与所述场效应管的栅极相连；所述场效应管的漏极与第一电阻相连；所述第一电阻的另一端与电源地相连；第一电感、第一电解电容和第一电容构成恒定直流电源，所述运算放大器的IN2-负输入端经过第三电阻与电源地相连；实现对第一电阻上电压的米集和信号放大处理；
[0010]所述运算放大器的0UT2输出端经过第四电阻连接到所述运算放大器的INl-负输入端；所述运算放大器的0UT2输出端经第五电阻分别与所述运算放大器的IN2-负输入端、第三电阻相连；所述运算放大器的0UT2输出端与所述第一模数转换芯片的AIN3管脚相连；所述运算放大器的IN2+输入端经过第二电阻分别与所述第一电阻、所述场效应管的漏极相连；所述控制芯片的SPIl接口经过所述第二数字隔离芯片与所述第一模数转换芯片相连；
[0011]所述第一差分运算放大器的输出端经过第六电阻连接到所述第一模数转换芯片的AINl管脚；所述第二差分运算放大器的输出端经过第七电阻连接到所述第一模数转换芯片的AIN2管脚；所述控制芯片的SPIl接口经过第二数字隔离芯片获取所述第一模数转换芯片上AINl管脚输入的电压信号的AD转换值；所述控制芯片的PEO管脚、PEl管脚、PE2管脚、PE3管脚经过达林顿晶体管驱动芯片分别控制第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器；
[0012]所述第三接线端子的管脚通过测试连接线与测试点相连；第一接线端子的第一管脚与恒定直流电源相连，所述第一接线端子的第二管脚与所述场效应管的源极相连；
[0013]所述控制芯片的USART3接口经过所述第三数字隔离芯片与所述第一电平转换芯片的R0UT2接口、DIN2接口相连，所述第一电平转换芯片的D0UT2端口、RIN2端口通过第二接线端子与所述无线数据传输电路相连，实现向所述远端检测电路发送测试控制命令和接收所述远端检测电路采集到的电压信号值。
[0014]优选地，所述远端检测电路包括:微控制器、第二存储芯片、第二 USB接口转换芯片、拨码开关、第二电平转换芯片、第二模数转换芯片、第三差分运算放大器、第四接线端子、第五接线端子、第四差分运算放大器、第四数字隔离芯片和第五数字隔离芯片；其中，
[0015]所述微控制器的SPIl接口经所述第四数字隔离芯片与所述第二模数转换芯片相连，所述第三差分运算放大器的OUT端通过电阻与所述第二模数转换芯片的AIN2端口相连，所述第四差分运算放大器的OUT端通过另一电阻与所述第二模数转换芯片的AINl端口相连；所述微控制器的SPI2接口与所述第二存储芯片相连；所述微控制器的PC9端口、PC8端口、PC7端口、PC6端口分别经电阻与所述拨码开关相连，所述拨码开关的另一端与地直接相连；所述第四接线端子的管脚通过测试连接线与测试点相连；
[0016]所述微控制器的UART2接口与所述第二 USB接口转换芯片相连，所述微控制器的UARTl接口分别与所述第五数字隔离芯片的VOA端口、VIB端口相连，所述第五数字隔离芯片的VIA端口与所述第二电平转换芯片的R0UT2端口相连，所述第五数字隔离芯片的VOB端口与所述第二电平转换芯片的DIN2端口相连；所述第二电平转换芯片的RIN2端口与第五接线端子的第二端口相连，所述第二电平转换芯片的D0UT2端口与第五接线端子的第一端口相连，所述第二电平转换芯片的RIN2端口、D0UT2端口通过第五接线端子与所述无线数据传输电路相连，实现向所述控制显示主机发送采集到的电压信号值。
[0017]优选地，在轨道过渡电阻检测时，所述第三接线端子第一管脚的一端通过测试连接线与接地网的第一测量点(C)相连，所述第三接线端子第一管脚的另一端与所述第一差分运算放大器的-1N输入端相连，所述第三接线端子第二管脚的一端通过测试连接线与轨道的第一测量点(D)相连，第一测量点的轨道电压经过第八电阻、第十电阻进行分压后，经第二继电器的第三管脚、第四管脚输入至所述第一差分运算放大器的+IN输入端；
[0018]所述第四接线端子第一管脚的一端通过测试连接线与接地网的一对测量点(E、H)相连，所述第四接线端子的第一管脚的另一端与所述第三差分运算放大器的-1N输入端相连，所述第四接线端子的第二管脚的一端以及所述第四接线端子第三管脚的一端同时通过测试连接线与轨道的一对测量点(F、I)相连，所述第四接线端子的第二管脚的另一端经过电阻分压后与所述第三差分运算放大器的+IN输入端相连，所述第四接线端子第三管脚的另一端与所述第四差分运算放大器的-1N输入端相连，所述第四接线端子第四管脚的一端通过测试连接线与轨道的另一对测量点(G、J)相连，所述第四接线端子第四管脚的另一端与所述第四差分运算放大器的+IN输入端相连；
[0019]所述第一接线端子的输出端正极通过测试连接线与轨道的第二测量点(B)相连，所述第一接线端子的输出端负极通过测试连接线与接地网的第二测量点(A)相连。
[0020]优选地，在轨道纵向电阻检测时，所述第三接线端子第一管脚的一端通过测试连接线与轨道的第一测量点Φ’ )相连，所述第三接线端子第一管脚的另一端与所述第一差分运算放大器的-1N输入端相连；所述第三接线端子第二管脚的一端通过测试连接线与轨道的第五测量点(C’ )相连，第五测量点的轨道电压经过第一继电器的第三管脚、第四管脚输入至所述第一差分运算放大器的+IN输入端；所述第五测量点(C’ )通过测试连接线与轨道的第七测量点(E’ )直接相连；所述第三接线端子第四管脚的一端通过测试连接线与轨道的第四测量点(H’ )相连，所述第三接线端子第四管脚的另一端与所述第二差分运算放大器的-1N输入端相连；所述第三接线端子第三管脚的一端通过测试连接线与轨道的第三测量点(I’ )相连，第三测量点的轨道电压经过第三继电器的第三管脚、第四管脚输入至所述第二差分运算放大器的+IN输入端；所述第三测量点(I’ )通过测试连接线与轨道的第八测量点(J’ )直接相连；
[0021]所述第一接线端子的输出端正极通过测试连接线与轨道的第二测量点(B’ )相连，所述第一接线端子的输出端负极通过测试连接线与轨道的第六测量点(A’ )相连。
[0022]优选地，在极化电压、轨道与接地网之间的电位差检测时，所述第三接线端子第一管脚的一端通过测试连接线与接地网的第一测量点(C)相连，所述第三接线端子第一管脚的另一端与所述第一差分运算放大器的-1N输入端相连，所述第三接线端子第二管脚的一端通过测试连接线与轨道的第一测量点(D)相连，第一测量点的轨道电压经过第八电阻、第十电阻进行分压后，经第二继电器的第三管脚、第四管脚输入至所述第一差分运算放大器的+IN输入端；
[0023]所述第四接线端子第一管脚的一端