CN204236495U - 一种轴温探测器的降噪系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轴温探测技术领域，尤其是一种轴温探测器的降噪系统。它包括用于探测器探头放大器降噪的探头滤波电路和用于轴温数据采集降噪的数字锁相环电路。其中，探头滤波电路中第七运放、第六电容、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻构成模拟电感，以达到了电感的作用和补偿高频损失的目的；数字锁相环电路中输入信号依次通过CD4046芯片、第一CD4024芯片和第二CD4024芯片，最后进入89C2051单片机进行移相处理后成为包络还原同步信号。本实用新型实现了探头系统降噪和轴温采样系统的降噪，大大提高了列车运行的安全，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴温探测技术领域，尤其是一种轴温探测器的降噪系统。
背景技术
多年来铁路运输在国家经济建设中一直扮演着重要角色，铁路运输安全也逐渐受到了人们的重视，其中保障车辆运输安全的红外线轴温探测技术是关键，也存在一些不足，诸如抗干扰能力低、可靠性差、故障率高、维护不方便且成本高等。
列车在运行过程中，轴承会摩擦产生热量，但是轴承产生的热量会随着故障而使温度突升，严重时会出现热轴甚至切轴，直接导致车辆损毁。其中红外轴温探测是唯一的检测手段，直接关乎列车运行安全。所以如何具备一个免维护化、测控系统的高可靠性的新一代红外探测系统是当代铁路发展的新趋势。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种轴温探测器的降噪系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种轴温探测器的降噪系统，它包括用于探测器探头放大器降噪的探头滤波电路和用于轴温数据采集降噪的数字锁相环电路。
所述探头滤波电路包括第五运放、第六运放、第七运放和3DJ7F型三极管；
所述三极管通过第三电容连接至第五运放的同相输入端，所述第五运放的信号输出端依次通过第五电容和第十电阻连接至第六运放的同相输入端并依次通过第五电容和第六电容连接至第七运放的同相输入端，所述第五电容的两端并联有第九电阻；
所述第六运放的第四引脚连接至第七运放的同相输入端，所述第七运放的同相输入端依次连接有第十四电阻和第十三电阻，所述第七运放的同相输入端和其信号输出端之间依次连接有第六电容和第十五电阻，所述第七运放的信号输出端连接有第十六电阻；
所述数字锁相环电路包括CD4046芯片、第一CD4024芯片、第二CD4024芯片、89C2051单片机和IMP813芯片；
所述CD4046芯片的第三引脚连接至第一CD4024芯片的第三引脚，所述CD4046芯片的第四引脚分别连接至第一CD4024芯片的第一引脚和第二CD4024芯片第一引脚，所述CD4046芯片的第十四引脚通过采样保持器连接至89C2051单片机的P1.3引脚，所述第二CD4024芯片第二引脚连接至89C2051单片机的P1.6引脚，所述第二CD4024芯片第五引脚和其第四引脚分别连接至89C2051单片机的P1.4引脚和P1.5引脚，所述89C2051单片机的P1.7引脚和RST引脚分别连接至IMP813芯片的第六引脚和第七引脚。
由于采用了上述方案，本实用新型采用探头滤波电路和数字锁相环电路，实现了探头系统降噪和轴温采样系统的降噪，大大提高了列车运行的安全，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的探头滤波电路的连接结构图；
图2是本实用新型实施例的数字锁相环电路的连接结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1结合图2所示，本实施例的一种轴温探测器的降噪系统，它包括用于探测器探头放大器降噪的探头滤波电路和用于轴温数据采集降噪的数字锁相环电路。
其中，探头滤波电路包括第五运放U5、第六运放U6、第七运放U7和3DJ7F型三极管V1；三极管V1通过第三电容C3连接至第五运放U5的同相输入端，三极管V1通过第一电容C1接收输入信号，第五运放U5的同相输入端和反相输入端分别连接有第六电阻R6和第七电阻R7，第五运放U5的反相输入端和信号输出端之间连接有第四电容C4，第四电容C4的两端并联有第八电阻R8，第五运放U5的信号输出端依次通过第五电容C5和第十电阻R10连接至第六运放U6的同相输入端并依次通过第五电容C5和第六电容C6连接至第七运放U7的同相输入端，第五电容C5的两端并联有第九电阻R9；
第六运放U6的第四引脚连接至第七运放U7的同相输入端，第六运放U6的反相输入端和信号输出端之间连接有第十二电阻R12，第六运放U6的反相输入端连接有第十一电阻R11，第六运放U6的信号输出端通过第七电容C7输出信号；第七运放U7的同相输入端依次连接有第十四电阻R14和第十三电阻R13，第七运放U7的同相输入端和其信号输出端之间依次连接有第六电容C6和第十五电阻R15，第七运放U7的信号输出端连接有第十六电阻R16，第七运放U7的反相输入端和信号输出端短接。
本实施例滤波的主要目的是滤除工频电气化干扰和电源干扰引起的噪声，其中为了使探头小型化，采用了第七运放U7、第六电容C6、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16共同组成了模拟电感，这个模拟电感网络不仅仅达到了电感的作用，同时也达到了补偿高频损失的目的。其前置放大采用3DJ7F型三极管V1，滤除工频噪声由第五电容C5和第九电阻R9来完成。
数字锁相环电路包括CD4046芯片U8、第一CD4024芯片U9、第二CD4024芯片U10、89C2051单片机U11、IMP813芯片U12、第一二极管D1和第二二极管D2；
CD4046芯片U8的第三引脚连接至第一CD4024芯片U9的第三引脚，CD4046芯片U8的第四引脚分别连接至第一CD4024芯片U9的第一引脚和第二CD4024芯片U10第一引脚，CD4046芯片U8的第十四引脚通过采样保持器U3连接至89C2051单片机U11的P1.3引脚，CD4046芯片U8的第九引脚连接有第二十电阻R20和第九电容C9并通过第二十一电阻连接至其第十三电阻，CD4046芯片U8的第六引脚和第七引脚之间连接有第八电容；
第二CD4024芯片U10第二引脚连接至89C2051单片机U11的P1.6引脚，第二CD4024芯片U10第五引脚和其第四引脚分别连接至89C2051单片机U11的P1.4引脚和P1.5引脚，89C2051单片机U11的P1.7引脚和RST引脚分别连接至IMP813芯片U12的第六引脚和第七引脚。
输入的方波信号分两路进入通过第一二极管D1和第二二极管D2限幅后，一路生成相敏检波同步信号，另一路进入数字锁相环电路，依次通过CD4046芯片U8、第一CD4024芯片U9和第二CD4024芯片U10，其中第一CD4024芯片U9和第二CD4024芯片U10的分频分别为128kHz和64kHz，最后进入89C2051单片机U11进行90度移相处理后成为包络还原同步信号。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种轴温探测器的降噪系统，它包括用于探测器探头放大器降噪的探头滤波电路和用于轴温数据采集降噪的数字锁相环电路；其特征在于：
所述探头滤波电路包括第五运放、第六运放、第七运放和3DJ7F型三极管；所述三极管通过第三电容连接至第五运放的同相输入端，所述第五运放的信号输出端依次通过第五电容和第十电阻连接至第六运放的同相输入端并依次通过第五电容和第六电容连接至第七运放的同相输入端，所述第五电容的两端并联有第九电阻；
所述第六运放的第四引脚连接至第七运放的同相输入端，所述第七运放的同相输入端依次连接有第十四电阻和第十三电阻，所述第七运放的同相输入端和其信号输出端之间依次连接有第六电容和第十五电阻，所述第七运放的信号输出端连接有第十六电阻；
所述数字锁相环电路包括CD4046芯片、第一CD4024芯片、第二CD4024芯片、89C2051单片机和IMP813芯片；
所述CD4046芯片的第三引脚连接至第一CD4024芯片的第三引脚，所述CD4046芯片的第四引脚分别连接至第一CD4024芯片的第一引脚和第二CD4024芯片第一引脚，所述CD4046芯片的第十四引脚通过采样保持器连接至89C2051单片机的P1.3引脚，所述第二CD4024芯片第二引脚连接至89C2051单片机的P1.6引脚，所述第二CD4024芯片第五引脚和其第四引脚分别连接至89C2051单片机的P1.4引脚和P1.5引脚，所述89C2051单片机的P1.7引脚和RST引脚分别连接至IMP813芯片的第六引脚和第七引脚。
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| CN111077819A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-28 | 武汉航空仪表有限责任公司 | 一种频率启动电路 |
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