CN202216961U - 一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒 - Google Patents

Abstract

一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒，该模块盒中设计有2组或者2组以上的通道信号，每相邻两组信号通道之间的距离保证通道信号之间具有符合要求的相位差。现有技术都在一个模块盒中设计有一路信号输出。在机车对光电转速传感器的通道有信号相位差要求时，要通过不停的调整两个模块盒的安装位置才能获得满足要求的信号。且由于两个模块盒安装时的物理位置相距较远，这样光栅盘等零件加工时的累积误差也会直接影响信号输出的稳定性。本实用新型将多路通道信号设计在同一个模块盒中，很大程度上减小了零部件累积误差对信号输出的影响。以输出稳定可靠的机车运行速度信号，保证行车安全。

Description

一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒

技术领域

本实用新型涉及一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒，特别是涉及一种多通道特定相位差要求的列车光电转速传感器模块盒设计。属铁路机车测速技术领域。

背景技术

随着当今国内火车车速和承载能力日益增长，安全行车也越来越得到广泛的关注和重视。这就要求列车必须准确可靠地接收到当前运行速度信号。现有测速传感器主要以光电转速传感器为主，其特点是测速精准。同时它有多路信号通道输出，且各通道信号之间有特定的相位差要求，在列车运行过程中能很好地起相位防倒溜作用。而现有的多通道光电转速传感器设计都是每一个模块盒一路通道信号，分别独立安装在传感器安装座上。其缺点是各个通道模块盒之间距离相隔较远，零部件生产时的累积误差对信号相位差的影响曾大。同时，调试各信号通道相位差时，要不停的调整模块盒的安装位置，效率极差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、安全可靠、且能准确有效地输出稳定可靠的机车运行速度信号的机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒。

本实用新型的技术方案是：一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒，它包括模块盒、轴和光栅盘，其轴一端与被测旋转物体相连，另一端用于安装光栅盘，带动光栅盘与被测旋转物体同步旋转，其特征在于：

所述的模块盒上设有二组或二组以上的发光二极管和光敏二极管安装孔，即安装孔内设置发光二极管和光敏二极管，每组发光二极管和光敏二极管为一组光电元件，该发光二极管(11)与光敏二极管(12)前后位置可互换，每组光电元件之间的距离为一固定值d；

所述的光栅盘上根据不同的使用要求均匀地设置有数量k的光栅槽，光栅盘在安装时的位置保证光栅盘上的光栅槽位于模块盒上发光二极管安装孔和光敏二极管安装孔之间；模块盒上的每组光电元件之间的距离d与光栅盘配合使之系统能输出符合相位差要求的通道信号。

本机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒中的每组光电元件之间的距离为一固定值d的表达式如下：

$\mathrm{\θ}=\mathrm{nT}\±\frac{\mathrm{\α}}{360}T$

$d=2l\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\θ}}{2}\→\mathrm{\θ}=2\mathrm{arctg}\frac{d}{2l}$

其中T为光栅盘上相邻两光栅槽与光栅盘圆心的角度，k为光栅盘上光栅槽的数量，θ为模块盒两组组光电元件在光栅盘上的投影点与光栅盘圆心之间的夹角，n为整数系数，α为设计要求的相位差角度，d为模块盒上每组光电元件之间的距离，l为光栅盘圆心与模块盒上每两组光电元件在光栅盘上的投影连线的距离。

因此当我们有一个确定的相位差角度要求α时，我们可以选择适当的系数n，确定一个角度θ，再根据公式

来设计模块盒的尺寸l和d，同样，具体装配时，因为模块盒的尺寸d为确定不可变，我们可以根据公式

来调整模块盒安装时的尺寸l以达到一个理想的角度θ。

本实用新型将多路通道信号设计在同一个模块盒中，很大程度上减小了零部件累积误差对信号输出的影响。以输出稳定可靠的机车运行速度信号，保证行车安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的右视结构示意图；

图中：1-模块盒，2-轴，3-光栅盘，11-发光二极管，12-光敏二极管。

具体实施方式：

参看图1和图2，，一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒，它包括：

一模块盒1，该模块盒1包含有二组或二组以上的发光二极管和光敏二极管安装孔，每组发光二极管11和光敏二极管12为一组光电元件，该发光二极管11与光敏二极管12前后位置可互换，每组光电元件之间的距离为一固定值d。

一光栅盘3，该光栅盘3根据不同的使用要求均匀地设置有一定数量k的光栅槽，光栅盘3在安装时的位置保证光栅盘3上的光栅槽位于模块盒1上发光二极管孔和光敏二极管孔之间。模块盒1上的每组光电元件之间的距离与光栅盘3配合保证系统能输出符合相位差要求的通道信号。

一轴2，该轴2一端与被测旋转物体相连，另一端用于安装光栅盘3，带动光栅盘3与被测旋转物体同步旋转。

本机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒中的每组光电元件之间的距离为一固定值d的表达式如下：

$\mathrm{\θ}=\mathrm{nT}\±\frac{\mathrm{\α}}{360}T$

$d=2l\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\θ}}{2}\→\mathrm{\θ}=2\mathrm{arctg}\frac{d}{2l}$

其中T为光栅盘上相邻两光栅槽与光栅盘3圆心的角度，k为光栅盘3上光栅槽的数量，θ为模块盒1两组组光电元件在光栅盘3上的投影点与光栅盘3圆心之间的夹角，n为整数系数，α为设计要求的相位差角度，d为模块盒1上每组光电元件之间的距离，l为光栅盘3圆心与模块盒1上每两组光电元件在光栅盘3上的投影连线的距离。

因此当我们有一个确定的相位差角度要求α时，我们可以选择适当的系数n，确定一个角度θ，再根据公式

来设计模块盒1的尺寸l和d，同样，具体装配时，因为模块盒1的尺寸d为确定不可变，我们可以根据公式

来调整模块盒1安装时的尺寸l以达到一个理想的角度θ。

例：我们要求相位差角度α为90°，根据发光二极管和光敏二极管的尺寸选择系数n＝7，系统要求光栅盘3的k值为200，则取

则

取l＝25.5，则 $d=2l\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\θ}}{2}=2\×25.5\×\mathrm{tg}\frac{13.05}{2}\≈5.83.$ 因此，我们在设计模块盒时，可以将两组发光二极管或光敏二极管之间的距离定为5.83mm，模块盒在安装位置上时两组发光二极管或光敏二极管在光栅盘3上的投影与光栅盘3的圆心之间的距离定为25.5mm。

Claims (1)

1.一种机车多通道、特定信号相位差光电转速传感器模块盒，它包括模块盒(1)、轴(2)和光栅盘(3)，轴(2)一端与被测旋转物体相连，另一端用于安装光栅盘(3)，带动光栅盘(3)与被测旋转物体同步旋转，其特征在于：

所述的模块盒(1)上设有二组或二组以上的发光二极管(11)和光敏二极管(12)安装孔，即安装孔内设置发光二极管(11)和光敏二极管(12)，每组发光二极管(11)和光敏二极管(12)为一组光电元件，该发光二极管(11)与光敏二极管(12)前后位置可互换，每组光电元件之间的距离为一固定值d；

所述的光栅盘(3)上根据不同的使用要求均匀地设置有数量k的光栅槽，光栅盘(3)在安装时的位置保证光栅盘(3)上的光栅槽位于模块盒(1)上发光二极管(11)安装孔和光敏二极管(12)安装孔之间；模块盒(1)上的每组光电元件之间的距离d与光栅盘(3)配合使之系统输出符合相位差要求的通道信号。

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