CN2093129U

CN2093129U - 便携式电动转辙机性能测试仪

Info

Publication number: CN2093129U
Application number: CN 91208994
Authority: CN
Inventors: 李哲英; 陈同占; 赵东升; 朱钟霖; 刑利珍; 柳向
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1992-01-15

Abstract

本实用新型是一种便携式铁路电动转辙机性能测试仪。它适用于对铁道部标准TB1477-83所列 ZD6及ZD7电动转辙机的性能进行现场及室内测试。4×4键盘用于各种操作命令的输入，数据采集电路在8031单片机系统控制下完成被测量的转换及A/D输入功能，采集到的数据经计算处理后，既可通过PP-40描绘器打印输出，也可通过数码显示器显示输出。此外，本实用新型还可用于电动转辙机摩擦电流的调整。

Description

本实用新型是一种便携式铁路电动转辙机性能测试仪。它适用于对铁道部标准TB1477－83所列ZD6及ZD7电动转辙机的性能进行现场（电动转辙机已安装于铁道线路上）及室内测试。是铁路电动道岔的一种重要的检测仪器。

电动转辙机是铁路电气集中站场的一个重要设备，其性能好坏，工作是否正常直接影响到铁路行车安全。因此，对电动转辙机性能检测是铁路信号部门的一项重要工作。目前由于没有合适的检测工具，对于电动转辙机的性能特别是已安装于铁道线路上的电动转辙机无法进行迅速、全面及正确的检测，而只能通过用电流表测量电动转辙机的电流对其性能作大概的估计。由于电动转辙机的电流维持时间很短（只有0.8－3.8秒），所以这种测量方法与操作者的经验有很大的相关性，很难做到判断准确。这些都对铁路行车安全形成了潜在的危胁。此外，目前虽然有相应的电动转辙机试验台，但其原理及方式与上述相同，故不能对电动转辙机的性能做出全面准确的评价。同时这种试验台也无法在铁路现场使用。

本实用新型的目的在于提供一种轻便可靠、能迅速正确地检测电动转辙机性能的测试仪，以确保铁路行车安全。

本实用新型是这样构成的，它包括输入信号插孔板、A／D转换电路接口、主机电路、存储器电路、键盘显示接口电路、键盘显示板电路、描绘器，其特征是：被测信号经输入插孔板接入，经模拟量输入电路放大、滤波后作为A／D转换电路的输入信号，在主机（8031单片机）电路控制下，完成A／D转换工作，转换后的数据由主机电路读出，处理后存入存储器U17（RAM6116），处理后的数据在主机电路控制下，经描绘器接口电路，输入到描绘器将测试结果打印输出，还可在显示器上显示出来。

本实用新型可使用任何一种可输出±5V和±9V，功率为4W的直流稳压电源。

本实用新型的优点是体积小、重量轻、操作简便、集成化高及可靠性高。既用直观的曲线和表格形式将测试结果打印输出，又可通过显示器直接读出测试结果。

图1总体框图。

图2输入信号插孔板。

图3模拟量输入电路。

图4A／D转换电路。

图58031主机电路。

图6主机存储器电路。

图7描绘器接口及键盘显示接口电路。

图8键盘显示电路。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

由总体框图1可见，本实用新型包括：输入信号插孔板、模拟量输入电路、主机板电路（含A／D转换、主机、存贮器、描绘器及其接口、键盘显示及其接口）电路。4×4键盘用于实现各种操作命令的输入，经过计算处理过后的数据既可通过PP－40描绘器打印输出，也可通过4位共阴LED数码显示器显示输出。此外，本实用新型还可用于电动转辙机的摩擦电流的调整。

输入信号插孔板见图2，其上设有各种插孔：孔V＋和V－为被测直流电压插孔，其上的引出线与电阻R3、R4连接；I为被测直流电流插孔，其上的引出线与保险管FU（12A）连接；孔＋5V与－5V为传感器电源插孔，其上的引出线与传感器连接；孔F＋、F－为正向拉力信号和反向拉力信号插孔，其上的引出线与R21和U24＋连接；BUSY、D0－D7、DSTB孔为接打印机的插孔，其上的引出线与打印机连接；AC220V两孔为该测试仪电源的电源插孔，其上的引出线与该机的电源连接；所有的接地孔上的引出线与主机系统地线连接。KP及KN孔的引出线与主机电路的KP，KN相接。

模拟量输入电路（见图3）：

被测直流电压V＋（＜200V，由图2所示的输入信号插孔板的V＋接入）V＋经R3，R3与二极管U21正极相接，U21负极与R6串接后，与R7和U23B（1／4LM324）＋相接，R7另一端接地，被测直流电压V－（＜200V，由图2所示的输入信号插孔板的V－接入），V－接入R4，R4的另一端与二极管U22正极相接，U22负极与U21负极相接，R5的一端与U22负相接，R5另一端与R8连接后与系统地相接，R8的另一端接U23B－，R9并接于U23－和U23B的输出端，二极管U22及R5分压，R5上的电压信号进入由电阻R6－R9及U23B组成放大电路；U23B的输出端与R10相接，R10的另一端接R12的一端，R12的另一端接于U23C（1／4LM324）＋上，C4并接于R10、R12的连接点和U23C的输出端，C5的一端接地，另一端接于U23C＋，C6与R13并接后一端接R11和U23C－，另一端接U23C的输出端，R11的另一端接地，U23C的输出为IN0信号；

被测直流电流I（＜12A，由图2所示输入信号插孔板的I接入），接入保俭管FU（12A），FU的另一端连接取样电阻R14的一端和U23A（1／4LM324）＋，R14的另一端与R15相连，并接系统地，R15、R16、W3串联后与U23A的输出端连接，U23A－与R15、R16的连接点连接，U23A的输出端与R17的一端相接、R17的另一端与R18相连、R18的另一端与C8和U23D（1／4LM324）＋连接，C7并接于R17、R18的连接点和U23D的输出端上，R19、R20、W2串联，W2的另一端接U23D的输出端，C8的另一端和R19的连接点共地，U23D输出IN1信号；

＋5V、－5V给拉力传感器提供电源，F＋、F－（由图2所示输入信号插孔板的F＋、F－接入）为来自传感器的差动电压信号，F＋接入电阻R21的一端和U24B＋，R21的另一端接地，电位器W1一端接U24B－，W1的另一端接U24A－和R23的一端，R23的另一端与R24、R27的一端、U24A的输出相接，F－与U24A＋相接，R22的另一端与R25的一端和U24B的输出相接，R25的另一端与R26的一端和U24C＋相接，R24的另一端和U24C－相接，R26的另一端和U24C的输出端相接，U24C输出信号IN2；R27的一端与U24D－相接，U24D－连接U24C的输出端和U24D的输出端，U24D＋接地，U24D输出IN3信号；电阻R21－R27、电位器W1、及U24A、U24B、U24C、U24D组成传感器电压信号放大电路。IN0为转换后的电压IN1信号，为转换后的电流信号，IN2为转换后的定位拉力信号，IN3为转换后的反位拉力信号。

所用元件的名称及参数如下：

U21、U22－－2AP2J二极管；

U23A、U23B、U23C、U23D、U24A、U24B、U24C、U24D－－1／4LM324

R3、R4－－－－197KΩ、1／4W金属膜电阻；

R5－－－－－－－－2KΩ、1／4W金属膜电阻；

R6、R8、R10、R11、R12、R15、R19、R24、R25－－－10KΩ、1／8W金属膜电阻；

R7、R9－－－－33KΩ、1／8W金属膜电阻；

R13、R20－－5.85KΩ、1／8W金属膜电阻；

C4、C5－－－－0.47μF、30V电容；

C6－－－－－－－－1000pF、30V电解电容；

R14－－－－－－－0.01Ω电阻；

R16－－－－－－－200KΩ、1／8W金属膜电阻；

W3－－－－－－－－330KΩ、1／2W实芯电位器；

R17、R18－－56KΩ、1／8W金属膜电阻；

C7、C8－－－－0.47μF、30V电容：

C9－－－－－－－－1000pF、30V电解电容；

W1、W2－－－－4.7KΩ、1／2W实芯电位器；

R21－－－－－－－300KΩ、1／8W金属膜电阻；

R22、R23、R26、R27－－－－100KΩ、1／8W金属膜电阻；

图4是A／D转换电路。A／D转换电由U13（ADC0809）、U12（74LS02及U11（74LS74）组成。U13的2－1到2－8与数据总线的D0－D7对应相接，ADD－A、ADD－B、ADD－C与地址总线的A0、A1、A2对应相接，IN－0到IN－3与模拟量输入电路的IN0－IN3相接。控制总线的WR、AD经U12A与非后接至U13的ALE和START，控制总线的RD、AD经U12B与非后接至U13的ENABLE。U11A的CLK连接控制总线的ALE，Q端连接U13的CLOCK。U13的ref＋接＋5V电源，ref－、IN4－IN7、EOC及U11A的CD接地线。

图5是8031主机电路。8031单片机U1的P2口为地址总线的高8位，P0口为地址总线低8位和数据线，地址低8位和数据线分时复用，U2（74LS373）在U1的ALE信号控制下（U1的ALE与U2的LE相连接）完成地址低8位锁存，U2的D0－D7与U1的P00－P07相连接，其输出与地址总线的A0－A7相连接。8031单片机共有64K程序存储空间和64K数据存储空间，主机板上的U3（74LS138）对64K程序存储空间和64K数据存储空间的0－16K地址进行地址译码，U1的P23、P24及P25分别与U3的A、B、C相连接，U3的E1与E2接主机板上的地线，E3接＋5V电源。U3的输出Y0－Y7为8个内存片选信号，其地址分配如下：

Y0 0000H－07FFH U15（EPROM2716），U17（RAM6116）

Y1 0800H－0FFFH U16（EPROM2716）

Y2 1000H－17FFH 数码显示段选

Y3 1800H－1FFFH 数码显示位选

Y4 2000H－17FFH 键盘地址

Y5 2800H－2FFFH 描绘器接口地址

Y6 3000H－37FFH A／D转换片选地址

Y7 3800H－3FFFH 未使用

U14（6MHz晶振）、C1和C2（均为30pF、30V陶磁电容）构成U1的时钟源。R1（1.1KΩ、1／8W金属膜电阻）、R2（8.2KΩ、1／8W金属膜电阻）及C3（10μF、30V电解电容）组成U1的复位电路，R1的一端接＋5V电源，另一端与C3的＋端相接并通过键盘接口的RET端与键盘显示电路（见图8）连接，C3的一端与R2的一端连接后接至U1的RESET端，R2的另一端接在地线上；U1的WR和U3的Y2为U4A的输入，U4A的输出为SD。U1的WR和U3的Y3为U4B的输入，U4B的输出为SW。U1的WR和U3的y5为U4C的输入，U4C的输出为PR，U1的RD和U3的Y4为U4D的输入，U4D的输入为KW，U3的Y为AD。

图5中A0－A10为地址总线，D0－D7为数据总线，ALE、Y0、Y1、SD、SW、KW、PR、AD、RD、WR、及PSEN组成控制总线。P10、P11、KP、KN及RET组成输出总线。＋5V及接地线来自电源。

图6是主机存储器电路图。U15、U16（均为EPROM2716）是程序存，储器，U15、U16的D0－D7与数据总线的D0－D7对应相接，A0－A10与地址总线的A0－A10对应相接，OE与控制总线的PSEN相接。U15的E／P与控制总线的Y0相接，U16的E／P与控制总线的Y1相接。U17（RAM6116）为数据存储器，U17的D0－D7与数据总线的D0－D7对应相接，A0－A10与地址总线的A0－A10对应相接。G、E和W分别与控制总线的RD、Y0和WR对相连接。

图7是描绘器接口及键盘显示接口电路。

键盘显示接口电路包括段锁存器U5、位锁存器U6（均为74LS273）和段驱动器U8、位驱动器U9（均为75492）及键盘读入电路U10（74LS244），U5、U6的D1－D8与数据总线的D0－D7对应相接，U5的CLK与控制总线的SD连接，U6的CLK与控制总线的SW连接，U5的Q1－Q6与U8的A1－A6对应相接，U5的Q7、Q8与U9的A1、A2对应相接，U6的Q1－Q4与U20的A2－A6对应相接，U8的Y1－Y6及U9的Y1、Y2组成输出到键盘显示电路的S0－S7，U9的Y3－Y6组成输出到键盘显示电路的K0－K3，U10的1A1－1A4分别与数据总线的D0－D3相接，1Y1－1Y4组成输出到键盘显示电路的K4－K7。输出到键盘显示电路的RET、地线、＋5V电源分别来自输出总线的RET、电源的地线及＋5V。系统地线与电源的地线相接。

描绘器pp－40接口电路由U7（74LS273）、输出总线的P10及P11及接地线组成。U7的D1－D8与数据总线的D0－D7对应相接，U7的Q1－Q8作为描绘器接口的M0－M7相，输出总线的P10、P11及系统地线组成－40描绘器接口的BUSY、DSTB相。接口的BUSY、M0－M7、DSTB及接地线经扁平电缆与PP－40描绘器相连。

以上图3－7所示电路构成主机板电路。

图8是键盘显示电路。U18的LD0－LD3为四个共阴极LED数码管，R28－R35（均为220Ω、1／8W碳膜电阻）为8个限流电阻，U19为4×4键盘，U20为复位键，U19、U20的型号均为TB801A，R36－R39（均为10KΩ、1／8W碳膜电阻）为4个限流电阻。各键的意义如下：

0－9 数据键。DEL 删除键。

CR 回车键。

↑ 上行键。

↓ 下行键。

Prt 打印键。

RET 复位键。

NO 备用键。

键盘显示电路的S0－S7、K0－K7及接地线、＋5V电源线分别与图4的S0－S7、K0－K7及地线、＋5V电源线用扁平电缆连接起来。

键盘命令功能如下：

0 CR－－执行测试功能

1 CR－－输入信息

2 CR－－显示测试结果

Claims

1、一种铁路电动转辙机性能测试仪，其特征是：8031主机电路分别与主机存储器电路，描绘器接口及键盘显示接口电路，A/D转换电路相连接后组成主机系统板，主机系统板上的描绘器接口及键盘显示接口电路经扁平电缆与PP-40描绘器和键盘显示电路连接，主机系统板上的A/D转换电路经电缆与模拟量输入电路的输出连接，模拟量输入电路的输入经电缆连接到输入信号插孔板。

2、根据权利要求1所述的铁路电动转辙机性能测试仪，其特征是：模拟量输入电路是，V＋接入R3，R3与二极管U21正极相接，U21负极与R6串接后，与R7和U23B（1／4LM324）＋相接，R7另一端接地，V－接入R4，R4的另一端与二极管U22正极相接，U22负极与U21的负极相接，R5的一端和U22负相接，R5另一端与R8连接后与系统地相接，R8的另一端接U23B－，R9并接于U23B－和U23B的输出端，R5上的电压信号进入由电阻R6－R9及U23B组成的放大电路；U23B的输出端与R10相接，R10的另一端接R12，R12的另一端接于U23C（1／4LM324）＋上，C4并接于R10、R12的连接点和U23C的输出端，C5一端接地，另一端接于U23C＋，C6与R13并接后一端接R11和U23C－，另一端接U23C的输出端，R11的另一端接地，U23的输出端为IN0信号；

I接入保险管FU，FU的另一端连接取样电阻R14的一端和U23A（1／4LM324）＋，R14的另一端与R15相连并接入系统地，R15、R16、W3串联后与U23A的输出端连接，U23A－与R15、R16的连接点连接，U23A的输出端与R17的一端连接，R17的另一端与R18相连，R18的另一端与C8和U23D（1／4LM324）＋连接，C7并接于R17、R18的连接点和U23D的输出端上，R19、R20、W2串联，W2的另一端接U23D的输出端，C8的另一端和R19的连接点接系统地，U23D的输出端为IN1信号；

F＋接入电阻R21的一端和U24B（1／4LM324）＋，R21的另一端接系统地，电位器W1的一端接U24B－和R22的一端，W1的另一端接U24A（1／4LM324）－和R23的一端，R23的另一端与R24、R27的一端、U24A的输出端相接，F－与U24A＋相接，R22的另一端与R25的一端和U24B的输出端相接，另一端与R26的一端和U24C（1／4LM324）＋相接，R24的另一端和U24C－相接，R26的另一端和U24C的输出端相接，U24C的输出端为IN2信号；R27的一端与U24D（1／4LM324）－相接，U24D－连接U24C的输出端和U24D的输出端，U24D＋接系统地，U24D的输出端为IN3信号。

3、根据权利要求1所述的铁路电动转辙机性能测试仪，其特征是：描绘器PP－40接口电路由U7（74LS273）、输出总线的P10、P11及接地线构成。U7的D1－D8与数据总线的D0－D7对应相接，U7的Q1－Q8与描绘器接口的M0－M7对应相接，输出总线的P10、P11及地线组成描绘器接口的BUSY、DSTB和地线。