CN206074784U - 一种铁路信号机点灯单元智能测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，包含单片机控制电路、电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路和显示屏。所述的单片机控制电路和所述的电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路、显示屏相连接。所述的单片机控制电路用来控制整个系统工作；所述的电压采集电路用来采集点灯单元电压信号；所述的电流采集电路用来采集信号灯泡主副灯丝电流；所述的灯丝控制电路用来控制信号灯泡主副灯丝回路的通断；所述的显示屏用来显示电压、电流等数据。本实用新型电路可靠性高，与点灯单元隔离，可以用来对铁路点灯单元的性能进行测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术领域，涉及到一种信号机点灯单元智能测试装置。
背景技术
铁路信号机是轨道交通的重要信号设备之一，属于铁路安全设备。司机根据信号灯的显示驾驶列车，信号灯不同颜色和不同灯位的组合显示，代表着不同的行驶速度和行驶轨道。如果信号灯突然发生故障，就会直接涉及到运营安全。
信号机点灯单元作为信号机的核心部件，其可靠性直接关系信号机的可靠性。由于信号机点灯单元的工作环境恶劣，工作时间长，比较容易损坏，在铁道信号领域有着较高的故障率。
目前，测试信号机点灯单元成为预防信号机故障的重要手段，通过对其性能的检测，评估其好坏，对性能下降的点灯单元及时更换，可以预防故障，进而信号机的正常工作，预防铁路意外事故的发生。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种铁路信号机点灯单元智能测试装置。
本实用新型采用的技术方案是：
一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，包括单片机控制电路、电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路和显示屏；所述的单片机控制电路与电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路、显示屏分别连接。单片机控制电路其控制其他四个部分的工作状态。
电压采集电路：包括U1和U2二个电路，U1和U2的输出端分别和各自的反相输入端相连，构成跟随器，同相输入端用于点灯单元的电压信号输入；采集的主副灯丝电压分别输出给U1、U2的同相端，U1、U2经过跟随处理经过输出端送给单片机控制电路单片机芯片的AD转换引脚；
电流采集电路：包括主灯丝采集电路和副灯丝采集电路，两个电路的核心是两个电流传感器T1和T2，主灯丝和副灯丝回路分别从两个传感器的孔中穿过；两个电流互感器分别并联电阻，阻值都为10K；输出电压经过处理后输出给同相放大电路的同相输入端，经过放大后输出到单片机控制电路的AD转换引脚；
灯丝控制电路：灯丝控制电路的继电器采用NPN三极管8050驱动，三极管的基极通过阻值为2.1K的限流电阻和单片机的控制引脚相连接，射极接地，集电极接继电器线圈，继电器的两端并联一个保护回流二极管；继电器包含两组相互独立的接点，一方面通过和主灯丝、副灯丝的回路相连接，用于控制主灯丝和副灯丝回路的通断，另一方面通过和单片机的引脚相连，用于继电器动作位置是否正确；
显示屏：显示屏为LED显示屏，显示屏设有单片机的接口、CLK为单片机控制串行时钟线、DIN为单片机串行数据输入线、DC为数据/指令选择线、CS为片选线和RST为复位线。
所述的单片机控制电路的核心芯片为STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
所述的电压采集电路的核心芯片型号都为OP07C。Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
所述的两个电流传感器T1和T2，都采用型号为HS04-6A-NP的电流传感器。
所述的灯丝控制电路的核心继电器型号为HRS2H-S-DC5V的继电器。
与现有技术相比，本实用新型的电路可靠性高，与点灯单元隔离，可以用来对铁路点灯单元的性能进行测试。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2a为本实用新型的主灯丝电压采集电路示意图。
图2b为本实用新型的副灯丝电压采集电路示意图。
图3a为本实用新型的主灯丝电流采集电路示意图。
图3b为本实用新型的副灯丝电流采集电路示意图。
图4a为本实用新型的主灯丝控制电路示意图。
图4b为本实用新型的副灯丝控制电路示意图。
图5为本实用新型的显示屏电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型仅仅是对本实用新型实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。
实施例1
如图1所示，一种铁路点灯单元测试电路，包含单片机控制电路、电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路和显示屏。所述的单片机控制电路和所述的电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路、显示屏相连接。所述的单片机控制电路用来控制整个系统工作；所述的电压采集电路用来采集点灯单元电压信号；所述的电流采集电路用来采集信号灯泡主副灯丝电流；所述的灯丝控制电路用来控制信号灯泡主副灯丝回路的通断；所述的显示屏用来显示电压、电流等数据。
如图2a和图2b所示，为本实用新型的主副灯丝电压采集电路示意图。电压采集电路的核心芯片为OP07C，即图2中的U1和U2，为了电路输出具有更好的线性度和输出范围，U1和U2运用的供电电源为±15V双电源，U1和U2的输出端分别和各自的反相输入端相连，构成跟随器，同相输入端用于点灯单元的电压信号输入。图中R1、R2、R3和R4、R5、R6分别构成点灯单元主灯丝和副灯丝的分压电路，R1、R2、R3、R4、R5、R6选择大小为50K，功率为1/4W的金属膜精密电阻，其阻值远远大于信号灯泡点灯时的阻值，不对点灯单元电路构成影响。电阻分压电路将采集的主副灯丝电压分别输出给U1、U2的同相端，U1、U2经过跟随处理经过输出端送给单片机控制电路单片机芯片的AD转换引脚。
如图3a和图3b所示，为本实用新型的主副灯丝电流采集电路示意图。电流采集电路所采用的核心电流传感器选型为HS04-6A-NP，是一种穿线式电磁传感器，可以实现测试电路和点灯单元电路的电气隔离，图中T1、T2分别为主灯丝和副灯丝的电流传感器，主灯丝和副灯丝回路分别从两个传感器的孔中穿过。为了在电流互感器的二次侧得到电压值，需要并联电阻，分别是R7和R10，阻值为10K，输出电压经过小功率二极管1N4148、1uF、10uF电容处理之后输出给同相放大电路的同相输入端，经过运放OP07C放大2倍之后，采集的信号输出到单片机控制电路的AD转换引脚上。
如图4a和图4b所示，为本实用新型的主副灯丝控制电路示意图。灯丝控制电路所采用的核心继电器型号为HRS2H-S-DC5V，继电器采用NPN三极管8050驱动，三极管的基极通过阻值为2.1K的限流电阻和单片机的控制引脚相连接，射极接地，集电极接继电器线圈，继电器的两端还并联了一个保护回流二极管1N4007，用来保护三极管8050。继电器包含两组相互独立的接点，K1-1、K2-1分别和主灯丝、副灯丝的回路相连接，用于控制主灯丝和副灯丝回路的通断，K1-2、K2-2分别和单片机的引脚相连，用于继电器动作位置是否正确。
如图5所示，为本实用新型的显示屏电路图。显示屏为LED显示屏，选型为5110，图中LCD1为显示屏5110，J13为显示屏和单片机的接口，CLK为单片机控制串行时钟线，DIN为单片机串行数据输入线，DC为数据/指令选择线，CS为片选线，RST为复位线。
Claims (8)
1.一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于：该智能测试装置包括单片机控制电路、电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路和显示屏；所述的单片机控制电路与电压采集电路、电流采集电路、灯丝控制电路、显示屏分别连接；
单片机控制电路其控制其他四个部分的工作状态；
电压采集电路：包括U1和U2二个电路，U1和U2的输出端分别和各自的反相输入端相连，构成跟随器，同相输入端用于点灯单元的电压信号输入；采集的主副灯丝电压分别输出给U1、U2的同相端，U1、U2经过跟随处理经过输出端送给单片机控制电路单片机芯片的AD转换引脚；
电流采集电路：包括主灯丝采集电路和副灯丝采集电路，两个电路的核心是两个电流传感器T1和T2，主灯丝和副灯丝回路分别从两个传感器的孔中穿过；两个电流互感器分别并联电阻，阻值都为10K；输出电压经过处理后输出给同相放大电路的同相输入端，经过放大后输出到单片机控制电路的AD转换引脚；
灯丝控制电路：灯丝控制电路的继电器采用NPN三极管8050驱动，三极管的基极通过阻值为2.1K的限流电阻和单片机的控制引脚相连接，射极接地，集电极接继电器线圈，继电器的两端并联一个保护回流二极管；继电器包含两组相互独立的接点，一方面通过和主灯丝、副灯丝的回路相连接，用于控制主灯丝和副灯丝回路的通断，另一方面通过和单片机的引脚相连，用于继电器动作位置是否正确；
显示屏：显示屏为LED显示屏，显示屏设有单片机的接口、CLK为单片机控制串行时钟线、DIN为单片机串行数据输入线、DC为数据/指令选择线、CS为片选线和RST为复位线。
2.根据权利要求1所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的单片机控制电路的核心芯片为STC12C5A60S2单片机。
3.根据权利要求1或2所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的电压采集电路的核心芯片型号都为OP07C。
4.根据权利要求1或2所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的两个电流传感器T1和T2，都采用型号为HS04-6A-NP的电流传感器。
5.根据权利要求3所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的两个电流传感器T1和T2，都采用型号为HS04-6A-NP的电流传感器。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的灯丝控制电路的核心继电器型号为HRS2H-S-DC5V的继电器。
7.根据权利要求3所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的灯丝控制电路的核心继电器型号为HRS2H-S-DC5V的继电器。
8.根据权利要求4所述的一种铁路信号机点灯单元的智能测试装置，其特征在于，所述的灯丝控制电路的核心继电器型号为HRS2H-S-DC5V的继电器。
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| CN201621085523.1U CN206074784U (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种铁路信号机点灯单元智能测试装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109587912A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 北京蓝天创通科技有限责任公司 | 利用分析点灯电流特征的方法组成的主灯丝断丝报警系统 |
| CN109613453A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 天津铁信达科技发展有限公司 | 铁路信号机故障监测系统 |
| CN113030775A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 武汉理工大学 | 一种机床信号灯状态检测系统及方法 |
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