CN205769336U - 一种单侧磁头计轴器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种单侧磁头计轴器，包括方波信号发生器、谐振式功率放大器、激励线圈以及并联的第一支路和第二支路，所述方波信号发生器与所述谐振式功率放大器相连，所述谐振式功率放大器与所述激励线圈相连，所述激励线圈分别与所述第一支路和所述第二支路通过空气耦合的方式相连，所述第一支路包括依次相连的第一感应线圈、第一选频电路以及第一信号放大器，所述第二支路包括依次相连的第二感应线圈、第二选频电路以及第二信号放大器。本实用新型提供的一种单侧磁头计轴器，可以大幅度减少地铁信号设备维护工作量，从而实现高端铁路信号设备国产化。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁道信号，尤其涉及一种单侧磁头计轴器。
背景技术
目前计轴器主要有两种类型，一种是双侧磁头计轴器，另一种是单侧磁头计轴器。其中，单侧磁头计轴器由于结构简单，无需轨旁电子单元，安装维护工作量非常少，深受业主欢迎。但在国内尚没有开发成功可靠的单侧磁头计轴器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单侧磁头计轴器，可以大幅度减少地铁信号设备维护工作量，从而实现高端铁路信号设备国产化。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种单侧磁头计轴器，包括方波信号发生器、谐振式功率放大器、激励线圈以及并联的第一支路和第二支路，所述方波信号发生器与所述谐振式功率放大器相连，所述谐振式功率放大器与所述激励线圈相连，所述激励线圈分别与所述第一支路和所述第二支路通过空气耦合的方式相连，所述第一支路包括依次相连的第一感应线圈、第一选频电路以及第一信号放大器，所述第二支路包括依次相连的第二感应线圈、第二选频电路以及第二信号放大器，其中，所述方波信号发生器包括有源晶振，所述谐振式功率放大器包括无输出变压器形式的甲乙类放大器和串联谐振电容，所述激励线圈缠绕在预设长度的锌钴铁氧体圆柱上，所述激励线圈的一端连接在所述谐振式功率放大器中的所述串联谐振电容上，所述激励线圈的另一端接地，所述第一选频电路和所述第二选频电路均由高频谐振电容与磁罐变压器构成，所述第一信号放大器与所述第二信号放大器中均包括运算放大器。
进一步地，所述方波信号发生器中的所述有源晶振为250KHz带温度补偿功能的有源晶振。
进一步地，所述无输出变压器形式的甲乙类放大器包括型号为ZTX614的第一放大器以及型号为ZTX705的第二放大器。
进一步地，所述激励线圈采用预设股数的银线缠绕在10cm长的锌钴铁氧体上。
进一步地，所述第一感应线圈和所述第二感应线圈均为空芯线圈，所述空芯线圈为预设股数的银线。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，本实用新型主要采用了3个线圈、1个有源晶振、1组甲乙类放大器和2个运算放大器就构成了一个单侧磁头计轴器。所述单侧磁头计轴器可以实现区间占用检查、列车运行方向检测、列车运行速度检测等功能，并且能够大幅度减少地铁信号设备维护工作量，从而实现高端铁路信号设备国产化。
附图说明
图1为本实用新型中单侧磁头计轴器的结构示意图；
图2为本实用新型中单侧磁头计轴器中磁头的示意图；
图3为本实用新型中单侧磁头计轴器的电路原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。
图1为本实用新型中单侧磁头计轴器的结构示意图。图2为本实用新型中单侧磁头计轴器中磁头的示意图。图3为本实用新型中单侧磁头计轴器的电路原理图。请参阅图1至图3，所述单侧磁头计轴器包括方波信号发生器11、谐振式功率放大器12、激励线圈13以及并联的第一支路和第二支路，所述方波信号发生器11与所述谐振式功率放大器12相连，所述谐振式功率放大器12与所述激励线圈13相连，所述激励线圈13分别与所述第一支路和所述第二支路通过空气耦合的方式相连，所述第一支路包括依次相连的第一感应线圈14、第一选频电路15以及第一信号放大器16，所述第二支路包括依次相连的第二感应线圈17、第二选频电路18以及第二信号放大器19，其中，所述方波信号发生器11包括有源晶振(未示出)，所述谐振式功率放大器12包括无输出变压器形式(Output Transformer Less，OTL)的甲乙类放大器和串联谐振电容C7，所述激励线圈13缠绕在预设长度的锌钴铁氧体圆柱上，所述激励线圈13的一端连接在所述谐振式功率放大器12中的所述串联谐振电容C7上，所述激励线圈13的另一端接地，所述第一选频电路15和所述第二选频电路18均由高频谐振电容C5或C6与磁罐变压器T1或T2构成，所述第一信号放大器16与所述第二信号放大器19中均包括运算放大器AR1、AR3或AR2、AR4。在本实施方式中，所述第一信号放大器16和所述第二信号放大器19可以分别将所述第一选频电路15和第二选频电路18的输出信号放大100倍后输出。
在本实用新型一优选实施方式中，所述方波信号发生器11中的所述有源晶振是250KHz带温度补偿功能的有源晶振，所述方波信号发生器11的引脚3与电阻R7,R8的一端连接并与所述OTL的甲乙类放大器中的第一放大器Q1的基极连接，所述OTL的甲乙类放大器是主要由第一放大器Q1和第二放大器Q2构成的推挽式功率放大电路，其中Q1的型号为ZTX614，Q2的型号为ZTX705，R7、R8、R9用来抬高Q1和Q2的静态工作点。图3中的肖特基二极管D3、D4用来解决交越失真问题，串联谐振电容C7和激励线圈13可以构成串联谐振电路，将有源晶振输出的基波选择出来，抑制高次谐波信号或其他干扰信号。所述第一选频电路15和第二选频电路18可将干扰信号滤除，得到250KHz高频正弦交流电信号。图3中，P1是所述单侧磁头计轴器的输出端，可接到轨旁电缆接线盒中，便于传输到几公里外的信号机械室。
在本实用新型中，所述激励线圈13采用多股银线，缠绕在10cm长的锌钴铁氧体上，所述第一感应线圈14和第二感应线圈17均为空芯线圈，线圈也可以为多股银线。
在本实施方式中，所述第一感应线圈14或第二感应线圈17上方有车轮的轮缘接近时，由于车轮属于铁磁性物质，能够改变磁力线的方向，使得原磁力线的路径发生偏转，最终穿过第一感应线圈14或第二感应线圈17的磁通密度就会发生变化，这个细微的磁通密度变化能够在第一感应线圈14或第二感应线圈17上产生感应电动势，将这个电压信号放大，并可以在远程获取列车的占用等信息。
在本实用新型一优选实施方式中，所述第一感应线圈14和第二感应线圈17用来检测列车运行方向，当第一感应线圈14的电压先升高时即可认为列车是从第一感应线圈14往第二感应线圈17的方向运行；当第二感应线圈17的电压先升高时即可认为列车是从第二感应线圈17往第一感应线圈14的方向运行，该信号的逻辑可以通过几公里外的室内计轴器评估板判断出来。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，本实用新型系统结构特别简单，核心部件是3个银质线圈、1个有源晶振、1组甲乙类放大器和2个运算放大器，因此可靠性极高，采用双套传感器即可构成双机热备系统，进一步提高系统的安全性，同时实现提供列车运行方向和速度的功能。
上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本实用新型限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本实用新型的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
虽然通过实施方式描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (5)
1.一种单侧磁头计轴器，包括方波信号发生器、谐振式功率放大器、激励线圈以及并联的第一支路和第二支路，其特征在于：所述方波信号发生器与所述谐振式功率放大器相连，所述谐振式功率放大器与所述激励线圈相连，所述激励线圈分别与所述第一支路和所述第二支路通过空气耦合的方式相连，所述第一支路包括依次相连的第一感应线圈、第一选频电路以及第一信号放大器，所述第二支路包括依次相连的第二感应线圈、第二选频电路以及第二信号放大器，其中，所述方波信号发生器包括有源晶振，所述谐振式功率放大器包括无输出变压器形式的甲乙类放大器和串联谐振电容，所述激励线圈缠绕在预设长度的锌钴铁氧体圆柱上，所述激励线圈的一端连接在所述谐振式功率放大器中的所述串联谐振电容上，所述激励线圈的另一端接地，所述第一选频电路和所述第二选频电路均由高频谐振电容与磁罐变压器构成，所述第一信号放大器与所述第二信号放大器中均包括运算放大器。
2.根据权利要求1所述的计轴器，其特征在于，所述方波信号发生器中的所述有源晶振为250KHz带温度补偿功能的有源晶振。
3.根据权利要求1所述的计轴器，其特征在于，所述无输出变压器形式的甲乙类放大器包括型号为ZTX614的第一放大器以及型号为ZTX705的第二放大器。
4.根据权利要求1所述的计轴器，其特征在于，所述激励线圈采用预设股数的银线缠绕在10cm长的锌钴铁氧体上。
5.根据权利要求1所述的计轴器，其特征在于，所述第一感应线圈和所述第二感应线圈均为空芯线圈，所述空芯线圈为预设股数的银线。
Priority Applications (1)
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| CN201620486672.2U CN205769336U (zh) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 一种单侧磁头计轴器 |
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| CN106787786A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-31 | 深圳驰迅科技有限公司 | 一种多输入多功能电路 |
| CN109941313A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种单侧计轴传感器的感应电动势计算方法及装置 |
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