CN203376578U - 轨道车辆到位检测系统的信号转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，包括稳压二极管ZD1和光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的发光元件一极与稳压二极管ZD1阳极连接，另一极接地，所述稳压二极管ZD1阴极作为电路的输入端，所述光电耦合器U1的光敏元件的两级作为电路的输出端，所述电路的输入端连接信号采集装置，所述电路的输出端连接所述逻辑控制器。本实用新型实现了输出信号为模拟量的传感器在轨道车辆到位检测中的应用，能够避免因使用时间长而产生的一些事故，在轨道车辆到位检测系统中应用能够极大的提高使用寿命，增加到位检测的可靠性和准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号转换电路，特别涉及一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路。
背景技术
轨道车辆上都有许多基于到位检测的逻辑控制，如车门开关到位、头罩开关到位、车钩伸出或缩回到位等，当系统检测到到位信号后才会进行下一步的控制，因此对到位信号的检测提出较高的可靠性、准确性要求。如果检测到位信号的设备出现故障或误报到位，则可能造成难以预料的后果，因此选择到位信号检测的设备尤为关键。
目前常用的检测设备为机械式行程开关，动作部件到位后挤碰行程开关触点，使该开关接入电路的触点闭合或断开，从而将到位信号以开关量的形式输入控制器。但由于该行程开关是机械接触式，往往会因为频繁动作而影响寿命，甚至发生机械触点卡滞等严重影响到可靠性的事故，如果可以选择非接触式传感器检测到位信号，则完全可以避免此类事故的发生，提高使用寿命，增加信号检测的可靠性和准确性。
然而部分非接触式传感器的输出信号并非开关量信号，而是模拟量信号，如部分电磁感应式传感器，其有这样的特性，在未感应时，传感器在电路中为一个恒流源，在感应时，传感器在电路中为一个恒压源。这样的电磁感应式传感器从未感应时到感应时，输出的不是开关量信号，不能被轨道车辆逻辑控制器所辨识，所以这样的电磁感应式传感器无法应用到轨道车辆的到位信号检测中。但是这类的电磁感应式传感器与其他传感器相比，拥有更好的可靠性和准确性等优点，如果能够应用该类电磁感应式传感器，将更好的满足轨道车辆逻辑控制中对到位信号检测的可靠性和准确性的要求。
实用新型内容
本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种能将模拟量信号转换为开关量信号，使输出信号为模拟量信号的传感器应用在到位检测系统中，从而提高轨道车辆到位信号检测可靠性、准确性的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，包括稳压二极管ZD1和光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的发光元件一极与稳压二极管ZD1阳极连接，另一极接地，所述稳压二极管ZD1阴极作为电路的输入端，所述光电耦合器U1的光敏元件的两级作为电路的输出端，所述电路的输入端连接信号采集装置，所述电路的输出端连接所述逻辑控制器。
进一步，信号采集装置包括输出信号为模拟量的电磁感应式传感器，所述电磁感应式传感器的信号输出端连接所述电路的输入端。
进一步，还包括二极管D1，所述稳压二极管ZD1阴极连接所述二极管D1阴极，所述二极管D1阳极作为所述电路的输入端。
进一步，还包括用于降压分流的电阻R1、R2、R3，所述电阻R1的一端连接所述稳压二极管ZD1的阳极，另一端连接所述电阻R2，所述电阻R2的另一端连接所述光电耦合器U1发光元件的一级，所述电阻R3一端连接所述二极管D1的阳极，另一端接地。
进一步，还包括电容C1，所述电容C1与所述光电耦合器U1的发光元件并联。
进一步，发光元件为发光二极管D2，所述发光二极管D2的阳极与所述稳压二极管ZD1阳极连接，所述发光二极管D2的阴极接地，所述光敏元件为光敏二极管D3。
综上内容，本实用新型所述的一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，具有如下特点：
1、通过稳压二极管的开关作用，使传感器的输出信号转换为开关量信号，从而使得逻辑控制器可以辨识。
2、通过光电耦合器，提高了电路的抗干扰能力，使信号检测更加可靠。
3、通过本方案所述的电路，使非开关量信号输出的传感器可以应用在轨道车辆到位信号检测系统中，提高了到位检测的可靠性和准确性。
附图说明
图1 是本实用新型的结构示意图。
如图1所示，电磁感应式传感器1，信号转换电路2。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，主要应用在轨道车辆的到位检测系统中，是将轨道车辆逻辑控制器无法支持和识别的模拟量输入信号转换为可识别的开关量信号，实现输出信号并非开关量信号的传感器能够应用到到位检测系统中。在本实施例中，非开关量信号输出传感器为一种电磁感应式传感器1，该电磁感应式传感器1具有这样的特性，在未感应时，传感器在电路中为一个恒流源，在感应时，传感器在电路中为一个恒压源。
如图1所示，电磁感应式传感器1为信号采集装置，采集轨道车辆部件的到位信号，电磁感应式传感器1接电源，其信号输出端与信号转换电路2的信号输入端连接，信号转换电路2的输出端与轨道车辆逻辑控制器连接。信号转换电路2的输入端接收非开关量信号，如模拟量信号，将其转换为开关量信号，传输到逻辑控制器。
信号转换电路2包括稳压二极管ZD1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和光电耦合器U1。其中稳压二极管ZD1、二极管D1、电阻R1、电阻R2串联，二极管D1的阳极作为信号转换电路2的输入端，二极管D1的阴极连接稳压二极管ZD1的阴极，稳压二极管ZD1的阳极连接电阻R1，电阻R1连接电阻R2。电阻R2连接光电耦合器U1发光二极管D2的阳极，发光二极管D2的阴极接地或连接电源负极，光电耦合器U1的光敏二极管D3的两级作为信号转换电路2的输出端。电阻R3一端连接二极管D1的阳极，另一端接地或与电源负极连接。电容C1一端连接电阻R1和电阻R2的公共端，另一端接地或与电源负极连接。
其中二极管D1用于避免流到光电耦合器U1的电路反向流动，损坏电磁感应式传感器1，起到保护作用。电容C1对电路进行滤波，避免如尖峰电压对电路元件的损伤。光电耦合器U1提高了电路的抗干扰能力，使信号检测更加可靠。稳压二极管ZD1可增加电路承受电压波动的能力，又起到一个开关的作用。
要实现电磁感应式传感器1在到位检测系统的应用，必须使电磁感应传感器在未感应时，稳压二极管ZD1不导通，输入光电耦合器U1的电流为0，即不导通光电耦合器，使信号转换电路2的输出端为低电平；在电磁感应传感器感应时，稳压二极管ZD1导通，有电流流入光电耦合器U1，使信号转换电路2的输出端为高电平。这样在信号转换电路2的输出端上就形成了开关量信号，能够被逻辑控制器所接收和识别。这里稳压二极管ZD1起到一个开关作用，当电磁感应式传感器1未感应时，稳压二极管ZD1的电压要小于其稳定电压，使稳压二极管ZD1不导通；当电磁感应式传感器1感应时，稳压二极管ZD1的电压要大于其稳定电压，使稳压二极管ZD1导通。为实现该目的，需使用电阻R1、电阻R2和电阻R3对电路进行降压分流，计算并调节三个电阻的阻值，实现稳压二极管ZD1在电磁感应式传感器1未感应时不导通，在电磁感应式传感器1感应时导通。
在本实施例中，电源为直流100V，稳压二极管ZD1的稳定电压为33V，电磁感应式传感器1在未感应时为恒流源，电流小于等于1.7mA，在感应时为恒压源，电压小于等于6V，电阻R1为20kΩ，电阻R2为20kΩ，电阻R3为15kΩ。在电磁感应式传感器1未感应时，我们取恒流源的最大值1.7mA，由于电阻R3与稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2并联，分流等压，电阻R3的电压为1.7mA×15kΩ为22.6V，故稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2的总电压为22.6V，分到稳压二极管ZD1的电压远小于其稳定电压，所以不导通。当电磁感应式传感器1感应时，我们取恒压源的最大值为6V，总电压为106V，同样电阻R3与稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2并联，电压相同，故稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2的电压为106V，大于稳压二极管ZD1的稳定电压，使稳压二极管ZD1导通。可调节三个电阻的阻值，以适应不同型号的稳压二极管ZD1。
本方案所述的信号转换电路2，在电磁感应式传感器1未感应和感应时，通过稳压二极管ZD1的不导通和导通，将电磁感应式传感器1输出的模拟量信号转换为开关量信号，使轨道车辆逻辑控制器能够辨识，实现了此类输出信号为模拟量的传感器在轨道车辆到位检测中的应用。由于此类输出信号为模拟量的传感器，如上述的电磁感应式传感器1为非接触式传感器，与接触式传感器相比，能够避免因使用时间长而产生的一些事故，因此在轨道车辆到位检测系统中应用能够极大的提高使用寿命，增加到位检测的可靠性和准确性。
如上，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：包括稳压二极管ZD1和光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的发光元件一极与稳压二极管ZD1阳极连接，另一极接地，所述稳压二极管ZD1阴极作为电路的输入端，所述光电耦合器U1的光敏元件的两级作为电路的输出端，所述信号转换电路的输入端连接信号采集装置，所述信号转换电路的输出端连接所述逻辑控制器。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：所述信号采集装置包括输出信号为模拟量的电磁感应式传感器，所述电磁感应式传感器的信号输出端连接所述信号转换电路的输入端。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：还包括二极管D1，所述稳压二极管ZD1阴极连接所述二极管D1阴极，所述二极管D1阳极作为所述电路的输入端。
4.根据权利要求3所述的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：还包括用于降压分流的电阻R1、R2、R3，所述电阻R1的一端连接所述稳压二极管ZD1的阳极，另一端连接所述电阻R2，所述电阻R2的另一端连接所述光电耦合器U1发光元件的一级，所述电阻R3一端连接所述二极管D1的阳极，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：还包括电容C1，所述电容C1与所述光电耦合器U1的发光元件并联。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆到位检测系统的信号转换电路，其特征在于：所述发光元件为发光二极管D2，所述发光二极管D2的阳极与所述稳压二极管ZD1阳极连接，所述发光二极管D2的阴极接地，所述光敏元件为光敏二极管D3。
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