CN205793576U - 一种信号机点灯装置的测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种信号机点灯装置的测试电路，所述测试电路与所述信号机点灯装置相连，所述信号机点灯装置包括信号灯、变压器、主灯丝电路、副灯丝电路以及灯丝断丝报警电路，所述主灯丝电路和所述副灯丝电路连接于所述信号灯和所述变压器之间，所述测试电路包括单片机控制电路以及与所述单片机控制电路相连的数码管显示电路、灯丝控制电路、电流采集电路以及报警采集电路。本实用新型提供的一种信号机点灯装置的测试电路，能够测试信号机点等装置中各项元件的性能和参数，并将所述性能和参数进行实时显示。

Description

一种信号机点灯装置的测试电路

技术领域

本实用新型涉及轨道交通信号设备技术领域，尤其涉及一种信号机点灯装置的测试电路。

背景技术

铁路信号机分为色灯信号机和LED信号机，这两种信号机目前应用都比较广泛。其中色灯信号机点灯装置主要使用XDZ-B型点灯装置，该信号灯点灯主要包含变压器、主灯丝点灯电路、副灯丝点灯电路和灯丝断丝报警电路，该装置结构紧凑，封装在塑料外壳内，通过底座和灯泡连接，方便拔插，方便现场更换。

XDZ-B型点灯装置被广泛应用于铁路和地铁，用于点亮色灯信号机，被安装在铁路现场信号及机构内部，将室内送出的220V交流点灯电压转换成直流电点亮信号灯泡。点灯装置由于常年处于工作状态，加之恶劣的工作环境，其内部的元器件容易过早老化，甚至损坏，由于点灯装置元件损坏而导致的故障往往都会直接影响列车运营，降低运营效率，因此目前亟需一种能够测试点灯装置中元件工作情况的测试电路。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的在于提供一种信号机点灯装置的测试电路，能够测试信号机点等装置中各项元件的性能和参数，并将所述性能和参数进行实时显示。

为实现上述目的，本实用新型实施方式提供了一种信号机点灯装置的测试电路，所述测试电路与所述信号机点灯装置相连，所述信号机点灯装置包括信号灯、变压器、主灯丝电路、副灯丝电路以及灯丝断丝报警电路，所述主灯丝电路和所述副灯丝电路连接于所述信号灯和所述变压器之间，所述测试电路包括单片机控制电路以及与所述单片机控制电路相连的数码管显示电路、灯丝控制电路、电流采集电路以及报警采集电路，其中：所述单片机控制电路包括型号为STC12C5A60S2的单片机；所述数码管显示电路包括两位共阳数码管以及驱动所述两位共阳数码管的第三三极管和第四三极管，所述第三三极管和所述第四三极管的基极分别通过第十限流电路和第九限流电阻与所述单片机的引脚21和引脚22相连，所述第三三极管和第四三极管的射极均与电压为5V的电源相连，所述第三三极管和所述第四三极管的集电极分别通过第十一限流电阻和第十二限流电阻与所述两位共阳数码管的引脚8和引脚9相连，所述两位共阳数码管的引脚1至7分别与所述单片机的引脚39至33相连；所述灯丝控制电路包括主灯丝继电器、副灯丝继电器以及分别驱动所述主灯丝继电器和所述副灯丝继电器的第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过第一限流电阻与所述单片机的引脚3相连接，所述第一三极管的射极和电压为5V的电源相连，所述第一三极管的集电极与所述主灯丝继电器相连，所述第二三极管的基极通过第二限流电阻与所述单片机的引脚4相连接，所述第二三极管的射极和电压为5V的电源相连，所述第二三极管的集电极与所述副灯丝继电器相连接，其中，所述主灯丝继电器的接点串联在所述主灯丝电路中，所述副灯丝继电器的接点串联在副灯丝电路中；所述电流采集电路包括运算放大器和第三功率电阻，所述运算放大器的反相输入端与第四电阻相连接，所述运算放大器的同相输入端通过第六电阻与地相连接，所述运算放大器的输出端和反相输入端之间连接有反馈电阻，所述运算放大器的输出端与电位器相连接，所述电位器的中间引脚与所述单片机的引脚2相连接，所述第三功率电阻串联在所述信号灯的接地端和地之间，所述第三功率电阻远离地的一端还与所述第四电阻相连接；所述报警采集电路包括施密特触发器、第七上拉电阻以及第一电容，所述施密特触发器的输入端与所述灯丝断丝报警电路相连，所述第七上拉电阻的一端与电压为5V的电源相连接，所述第七上拉电阻的另一端与所述第一电容的一端以及所述施密特触发器的输入端相连，所述第一电容的另外一端和地相连，所述施密特触发器的输出端与所述单片机的引脚1相连接。

进一步地，所述单片机控制电路还包括复位电路和时钟电路，其中：所述复位电路包括第八电阻和第四电容，所述第四电容的一端与电压为5V的电源相连接，所述第四电容的另一端与所述第八电阻的一端以及所述单片机的引脚9相连接，所述第八电阻的另一端接地；所述的时钟电路包括无源晶振、第二电容以及第三电容，所述无源晶振连接于所述单片机的引脚18和19之间，所述第二电容和所述第三电容以并联的方式分别连接于所述无源晶振的两端。

进一步地，所述第二电容和所述第三电容的电容值均为30皮法。

进一步地，所述第十一限流电阻和所述第十二限流电阻的阻值均为5.1K欧姆，所述第十限流电阻和所述第九限流电阻的阻值均为2K欧姆。

由上述本申请实施方式可见，本实用新型中的所述单片机控制电路能够对电路中检测的电流进行处理和分析，以得出与点灯装置中各个元件相对应的指令和参数；所述数码管显示电路能够显示测试结果和故障代码；所述灯丝控制电路能够模拟现场灯丝断丝的状态；所述电流采集电路能够采集点灯装置中信号灯的工作电流；所述报警采集电路能够采集点灯装置中灯丝断丝报警电路输出的报警电流。由上可见本实用新型提供的信号机点灯装置的测试电路能够方便快捷地帮助现场维护人员测试点灯装置的各项性能和参数，能够提前检测出点灯装置的故障，帮助工作人员预防因点灯装置故障而带来的信号机点灯故障，从而减少信号设备对行车运营效率的影响。

附图说明

图1为本实用新型中信号机点灯装置的测试电路的框架图；

图2为本实用新型中信号机点灯装置的测试电路的电路图。

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。

本申请实施方式提供一种信号机点灯装置的测试电路。请参阅图1和图2，所述测试电路与所述信号机点灯装置相连，所述信号机点灯装置可以是型号为XDZ-B的点灯单元。如图2所示，所述信号机点灯装置可以包括信号灯100、变压器200、主灯丝电路300、副灯丝电路400以及灯丝断丝报警电路500，其中，所述信号灯100包括主灯丝接口Z、副灯丝接口F以及接地端G，所述变压器200的一个端口连接22V的交流电，另一端与所述信号灯的各个接口对应连接。所述主灯丝电300路和所述副灯丝电路400连接于所述信号灯100和所述变压器200之间。

本实用新型提供的所述测试电路包括单片机控制电路11以及与所述单片机控制电路11相连的数码管显示电路12、灯丝控制电路13、电流采集电路14以及报警采集电路15，其中：

所述单片机控制电路11包括型号为STC12C5A60S2的单片机U1，所述数码管显示电路12包括两位共阳数码管U4以及驱动所述两位共阳数码管的第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述第三三极管Q3和所述第四三极管Q4的基极分别通过第十限流电路R10和第九限流电阻R9与所述单片机U1的引脚21和引脚22相连，所述第三三极管Q3和第四三极管Q4的射极均与电压为5V的电源相连，所述第三三极管Q3和所述第四三极管Q4的集电极分别通过第十一限流电阻R11和第十二限流电阻R12与所述两位共阳数码管U4的引脚8和引脚9相连，所述两位共阳数码管U4的引脚1至7分别与所述单片机U1的引脚39至33相连。

所述灯丝控制电路13包括主灯丝继电器ZJ、副灯丝继电器FJ以及分别驱动所述主灯丝继电器ZJ和所述副灯丝继电器FJ的第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的基极通过第一限流电阻R1与所述单片机U1的引脚3相连接，所述第一三极管Q1的射极和电压为5V的电源相连，所述第一三极管Q1的集电极与所述主灯丝继电器ZJ相连，所述第二三极管Q2的基极通过第二限流电阻R2与所述单片机U1的引脚4相连接，所述第二三极管Q2的射极和电压为5V的电源相连，所述第二三极管Q2的集电极与所述副灯丝继电器FJ相连接，其中，所述主灯丝继电器ZJ的接点ZJJ串联在所述主灯丝电路300中，所述副灯丝继电器FJ的接点串联在副灯丝电路400中。在本实施方式中，所述主继电器ZJ和副继电器FJ可以分别控制接点ZJJ和FJJ，从而可以使得主灯丝或者副灯丝连通或者断开，以控制电路中灯丝的工作状态。

所述电流采集电路14包括运算放大器U2和第三功率电阻R3，所述运算放大器U2的反相输入端与第四电阻R4相连接，所述运算放大器U2的同相输入端通过第六电阻R6与地相连接，所述运算放大器U2的输出端和反相输入端之间连接有反馈电阻R5，所述运算放大器U2的输出端与电位器VR1相连接，所述电位器VR1的中间引脚与所述单片机U1的引脚2相连接，以将电位器VR1输出的模拟电源转换为数字电流。所述第三功率电阻R3串联在所述信号灯100的接地端G和地之间，所述第三功率电阻R3远离地的一端还与所述第四电阻R4相连接。在本实施方式中，当主灯丝或者副灯丝正常工作时，信号灯100的主灯丝接口Z或者副灯丝接口F输出的电流可以进入运算放大器U2的反相输入端。所述运算放大器U2可以将该电流放大后通过电位器VR1输出至单片机U1的模数转换引脚2。所述单片机U1可以对运算放大器U2提供的电流进行处理后显示于所述两位共阳数码管上。

所述报警采集电路15包括施密特触发器U3、第七上拉电阻R7以及第一电容C1，所述施密特触发器U3的输入端与所述灯丝断丝报警电路500相连，所述第七上拉电阻R7的一端与电压为5V的电源相连接，所述第七上拉电阻R7的另一端与所述第一电容C1的一端以及所述施密特触发器U3的输入端相连，所述第一电容C1的另外一端和地相连，所述施密特触发器U3的输出端与所述单片机U1的引脚1相连接。在本实施方式中，当所述灯丝断丝报警电路500输入报警电流时，所述施密特触发器U3的输入端会达到门限电流，从而使得所述施密特触发器U3的输出端能够输出报警电流。该报警电流进入单片机U1的引脚1后，会被单片机U1进行分析后生成相应的控制信号。该控制信号可以通过单片机U1的引脚39至33传输至两位共阳数码管的引脚1至7，从而在所述两位共阳数码管中显示故障代码。

在本实施方式中，所述单片机控制电路11还可以包括复位电路和时钟电路，其中：所述复位电路包括第八电阻R8和第四电容C4，所述第四电容C4的一端与电压为5V的电源相连接，所述第四电容C4的另一端与所述第八电阻R8的一端以及所述单片机U1的引脚9相连接，所述第八电阻R8的另一端接地。

所述的时钟电路包括无源晶振Y1、第二电容C2以及第三电容C3，所述无源晶振Y1连接于所述单片机U1的引脚18和19之间，所述第二电容C2和所述第三电容C3以并联的方式分别连接于所述无源晶振Y1的两端。

在本申请一优选实施方式中，所述第二电容和所述第三电容的电容值均为30皮法。

在本申请一优选实施方式中，所述第十一限流电阻和所述第十二限流电阻的阻值均为5.1K欧姆，所述第十限流电阻和所述第九限流电阻的阻值均为2K欧姆。

由上述本申请实施方式可见，本实用新型中的所述单片机控制电路能够对电路中检测的电流进行处理和分析，以得出与点灯装置中各个元件相对应的指令和参数；所述数码管显示电路能够显示测试结果和故障代码；所述灯丝控制电路能够模拟现场灯丝断丝的状态；所述电流采集电路能够采集点灯装置中信号灯的工作电流；所述报警采集电路能够采集点灯装置中灯丝断丝报警电路输出的报警电流。由上可见本实用新型提供的信号机点灯装置的测试电路能够方便快捷地帮助现场维护人员测试点灯装置的各项性能和参数，能够提前检测出点灯装置的故障，帮助工作人员预防因点灯装置故障而带来的信号机点灯故障，从而减少信号设备对行车运营效率的影响。

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 (4)

1.一种信号机点灯装置的测试电路，所述测试电路与所述信号机点灯装置相连，所述信号机点灯装置包括信号灯、变压器、主灯丝电路、副灯丝电路以及灯丝断丝报警电路，所述主灯丝电路和所述副灯丝电路连接于所述信号灯和所述变压器之间，其特征在于，所述测试电路包括单片机控制电路以及与所述单片机控制电路相连的数码管显示电路、灯丝控制电路、电流采集电路以及报警采集电路，其中：

所述单片机控制电路包括型号为STC12C5A60S2的单片机；

所述数码管显示电路包括两位共阳数码管以及驱动所述两位共阳数码管的第三三极管和第四三极管，所述第三三极管和所述第四三极管的基极分别通过第十限流电路和第九限流电阻与所述单片机的引脚21和引脚22相连，所述第三三极管和第四三极管的射极均与电压为5V的电源相连，所述第三三极管和所述第四三极管的集电极分别通过第十一限流电阻和第十二限流电阻与所述两位共阳数码管的引脚8和引脚9相连，所述两位共阳数码管的引脚1至7分别与所述单片机的引脚39至33相连；

所述灯丝控制电路包括主灯丝继电器、副灯丝继电器以及分别驱动所述主灯丝继电器和所述副灯丝继电器的第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过第一限流电阻与所述单片机的引脚3相连接，所述第一三极管的射极和电压为5V的电源相连，所述第一三极管的集电极与所述主灯丝继电器相连，所述第二三极管的基极通过第二限流电阻与所述单片机的引脚4相连接，所述第二三极管的射极和电压为5V的电源相连，所述第二三极管的集电极与所述副灯丝继电器相连接，其中，所述主灯丝继电器的接点串联在所述主灯丝电路中，所述副灯丝继电器的接点串联在副灯丝电路中；

所述电流采集电路包括运算放大器和第三功率电阻，所述运算放大器的反相输入端与第四电阻相连接，所述运算放大器的同相输入端通过第六电阻与地相连接，所述运算放大器的输出端和反相输入端之间连接有反馈电阻，所述运算放大器的输出端与电位器相连接，所述电位器的中间引脚与所述单片机的引脚2相连接，所述第三功率电阻串联在所述信号灯的接地端和地之间，所述第三功率电阻远离地的一端还与所述第四电阻相连接；

所述报警采集电路包括施密特触发器、第七上拉电阻以及第一电容，所述施密特触发器的输入端与所述灯丝断丝报警电路相连，所述第七上拉电阻的一端与电压为5V的电源相连接，所述第七上拉电阻的另一端与所述第一电容的一端以及所述施密特触发器的输入端相连，所述第一电容的另外一端和地相连，所述施密特触发器的输出端与所述单片机的引脚1相连接。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述单片机控制电路还包括复位电路和时钟电路，其中：

所述复位电路包括第八电阻和第四电容，所述第四电容的一端与电压为5V的电源相连接，所述第四电容的另一端与所述第八电阻的一端以及所述单片机的引脚9相连接，所述第八电阻的另一端接地；

所述的时钟电路包括无源晶振、第二电容以及第三电容，所述无源晶振连接于所述单片机的引脚18和19之间，所述第二电容和所述第三电容以并联的方式分别连接于所述无源晶振的两端。

3.根据权利要求2所述的测试电路，其特征在于，所述第二电容和所述第三电容的电容值均为30皮法。

4.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第十一限流电阻和所述第十二限流电阻的阻值均为5.1K欧姆，所述第十限流电阻和所述第九限流电阻的阻值均为2K欧姆。