CN211652078U - 车速信号模拟装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车速信号模拟装置及车辆。本实用新型实施例提供的车速信号模拟装置，通过将定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器的触发端口与第一电位器连接，调节部用于调节第一电位器接入触发端口的电阻阻值，以改变定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器的输出端口的输出信号的频率，并将定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使定时器向速度通道输入方波脉冲信号，从而实现了机车静止状态下就可以对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号，无需进行动车试验，可以防止线路接错，以及司机开动车辆进行试验过程中发生安全事故。

Description

车速信号模拟装置及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种车速信号模拟装置及车辆。

背景技术

随着轨道车辆技术快速发展，对于车辆运行的故障诊断也就显得尤其重要。

目前，在对车辆进行日常检修过程中，当车辆的速度通道发生故障时需要司机运行车量以确认故障，即车辆需要在动态状态下，才能对车辆的速度通道所发生故障进行诊断。

但是，在车辆动态下进行测试需要依赖于场地以及驾驶员的行车操作，而且存在较多的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种车速信号模拟装置及车辆，以使车辆能够在静态状态下模拟车辆的车速信号，从而在静态下完成对于车辆的测试功能。

第一方面，本实用新型提供一种车速信号模拟装置，包括：定时器以及调节部；

所述定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接；

所述定时器的触发端口与第一电位器连接，所述调节部用于调节所述第一电位器接入所述触发端口的电阻阻值，以改变所述定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变所述定时器的输出端口的输出信号的频率；

所述定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使所述定时器向所述速度通道输入方波脉冲信号，所述方波脉冲信号用于表征车速信号。

在一种可能的设计中，所述的车速信号模拟装置，还包括：显示器以处理器；

所述定时器的输出端口与所述处理器的输入端口连接，所述处理器的输出端口与所述显示器连接，所述处理器用于将经所述定时器的输出端口输出的所述方波脉冲信号转化为车速，所述显示器用于显示所述车速。

在一种可能的设计中，所述定时器的触发端口与所述第一电位器的动触点连接；

所述第一电位器的第一固定触点与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与所述定时器的放电端口连接；

所述第一电位器的第二固定触点连接在所述第一电位器的动触点与所述定时器的触发端口之间。

在一种可能的设计中，所述的车速信号模拟装置，包括：第二电位器；

所述第二电位器的动触点连接在所述定时器的放电端口；

所述第二电位器的第一固定触点与第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述定时器的供电端口连接，所述定时器的复位端口连接在所述第一电阻的第二端与所述定时器的供电端口之间；

所述第二电位器的第二固定触点与第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极连接于所述定时器的触发端口与所述第一电位器的第二固定触点之间。

在一种可能的设计中，所述第二二极管的阳极与第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。

在一种可能的设计中，所述定时器的控制端口与第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地。

在一种可能的设计中，所述定时器的阈值端口连接在所述定时器的触发端口与所述第二二极管的阳极之间。

在一种可能的设计中，所述第一电阻为20千欧，所述第二电阻为10千欧；

第一电位器的最大阻值为500千欧，所述第二电位器的最大阻值为10千欧；

所述第一电容以及所述第二电容的电容量为0.01微法。

在一种可能的设计中，所述定时器为555定时器。

第二方面，本实用新型还提供一种车辆，包括：如第一方面中任意一种可能的车速信号模拟装置；

所述车速信号模拟装置中的定时器的供电端口与数模盒的电源输出端口连接；

所述定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接。

本实用新型实施例提供的一种车速信号模拟装置及车辆，通过将定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器的触发端口与第一电位器连接，调节部用于调节第一电位器接入触发端口的电阻阻值，以改变定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器的输出端口的输出信号的频率，并将定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使定时器向速度通道输入方波脉冲信号，从而实现了机车静止状态下就可以对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号，从而无需进行动车试验，同时还可以防止线路接错，以及司机开动车辆进行试验过程中发生安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型根据一示例性实施例示出的车速信号模拟装置的结构示意图；

图2是本实用新型根据一示例性实施例示出的车速信号模拟装置的电路原理示意图；

图3是本实用新型根据一示例性实施例示出的方波脉冲信号的波形图。

附图标记：

100：车速信号模拟装置；

110：调节部；

120：显示器；

U1：定时器；

GND：接地端口；

TR：触发端口；

Q：输出端口；

R：复位端口；

CV：控制端口；

TH：阈值端口；

DC：放电端口；

VCC：供电端口；

RV1：第二电位器；

RV2：第一电位器；

R1：第一电阻；

R2：第二电阻；

C1：第一电容；

C2：第二电容；

D1：第一二极管；

D2：第二二极管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

随着轨道车辆技术快速发展，对于车辆运行的故障诊断也就显得尤其重要。目前，在对车辆进行日常检修过程中，当车辆的速度通道发生故障时需要司机运行车量以确认故障，即车辆需要在动态状态下，才能对车辆的速度通道所发生故障进行诊断。

但是，这样存在着严重的弊病：调试人员没有先进的仪器对静态机车速度通道进行全面的检测，所以必须让机车启动已获得速度信号，从而判别故障处。但是，因为在许多场景下，并不能进行较高速度的动车试验，进而导致了速度故障不能得到及时的处理和有效地确认。

针对上述存在的各个问题，本申请实施例提供的车速信号模拟装置，通过将定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器的触发端口与第一电位器连接，调节部用于调节第一电位器接入触发端口的电阻阻值，以改变定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器的输出端口的输出信号的频率，并将定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使定时器向速度通道输入方波脉冲信号，从而实现了机车静止状态下就可以对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号，从而无需进行动车试验，同时还可以防止线路接错，以及司机开动车辆进行试验过程中发生安全事故。

下面通过几个具体实现方式对该支架进行详细说明。

图1是本实用新型根据一示例性实施例示出的车速信号模拟装置的结构示意图，图2是本实用新型根据一示例性实施例示出的车速信号模拟装置的电路原理示意图。如图1-图2所示，本实施例提供的车速信号模拟装置100，包括：定时器U1以及调节部110。

具体的，定时器U1的供电端口VCC用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器U1的接地端口GND进行接地。

定时器U1的触发端口TR与第一电位器RV2连接，调节部110用于调节第一电位器RV2接入触发端口TR的电阻阻值，以改变定时器U1的触发端口TR所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器U1的输出端口Q的输出信号的频率。

定时器U1的输出端口Q用于与车辆的速度通道连接，以使定时器U1 向速度通道输入方波脉冲信号，方波脉冲信号用于表征车速信号。

图3是本实用新型根据一示例性实施例示出的方波脉冲信号的波形图。如图3所示，定时器U1输出方波脉冲信号，以用于模拟光电速度传感器在测量动态测量时说成发生的速度信号。

可选的，车速信号模拟装置100，还包括：显示器120以处理器，其中，定时器U1的输出端口Q与处理器的输入端口连接，处理器的输出端口与显示器120连接，处理器用于将经定时器U1的输出端口Q输出的方波脉冲信号转化为车速，显示器120用于显示车速。

本实施例提供的车速信号模拟装置，通过将定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器的触发端口与第一电位器连接，调节部用于调节第一电位器接入触发端口的电阻阻值，以改变定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器的输出端口的输出信号的频率，并将定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使定时器向速度通道输入方波脉冲信号，从而实现了机车静止状态下就可以对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号，从而无需进行动车试验，同时还可以防止线路接错，以及司机开动车辆进行试验过程中发生安全事故。

继续参照图2，本实施例提供的车速信号模拟装置，即模拟信号发生器电路，主要由定时器、二极管、电容、电阻、电位器等组成。

具体的，定时器U1的触发端口TR与第一电位器RV2的动触点连接；

第一电位器RV2的第一固定触点与第一二极管D1的阴极连接，第一二极管D1的阳极与定时器U1的放电端口DC连接；

第一电位器RV2的第二固定触点连接在第一电位器RV2的动触点与定时器U1的触发端口TR之间。

在一种可能的设计中，车速信号模拟装置，还包括：第二电位器RV1；

第二电位器RV1的动触点连接在定时器U1的放电端口DC；

第二电位器RV1的第一固定触点与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与定时器U1的供电端口VCC连接，定时器U1的复位端口R 连接在第一电阻R1的第二端与定时器U1的供电端口VCC之间；

第二电位器RV1的第二固定触点与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极连接于定时器U1的触发端口TR与第一电位器RV2的第二固定触点之间。

在一种可能的设计中，第二二极管D2的阳极与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地。

在一种可能的设计中，定时器U1的控制端口CV与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端接地。

在一种可能的设计中，定时器U1的阈值端口TH连接在定时器U1的触发端口TR与第二二极管D2的阳极之间。

为了对本实施例提供的车速信号模拟装置的工作原理进行更好的理解，可以结合测量的具体参数进行说明，具体如下：

可以将测量的轮径设置为1050mm。

则可以根据下述公式，计算轮轴转速：

其中，n为轮轴转速，v为机车速度，D为轮径直径。

由于车辆的数模盒校验由传感器产生脉冲改由脉冲发生器输入方波信号时，脉冲的幅度大于6V，所以可以根据以下公式：

式中：p为传感器每转脉冲数(200P/R)，n为转速，f为频率。

通过以上两个公式，可以计算出机车轮径在1050mm、速度在0～160km/h 的状态下，频率为0～2695Hz。

基于上述的频率要求，可以对上述实施例提供的车速信号模拟装置中的电路进行具体设计，具体如下：

定时器U1的接地端口GND接地，定时器U1的触发端口TR与第一电位器RV2连接，定时器U1的输出端口Q用于与车辆的速度通道连接，定时器U1的触发端口TR与第一电位器RV2的动触点连接。其中，定时器U1 为555定时器。

第一电位器RV2的第一固定触点与第一二极管D1的阴极连接，第一二极管D1的阳极与定时器U1的放电端口DC连接，第一电位器RV2的第二固定触点连接在第一电位器RV2的动触点与定时器U1的触发端口TR之间。其中，第一电位器RV2的最大阻值为500千欧，第一二极管D1为1N4001。

第二电位器RV1的动触点连接在定时器U1的放电端口DC，第二电位器RV1的第一固定触点与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与定时器U1的供电端口VCC连接，定时器U1的复位端口R连接在第一电阻R1的第二端与定时器U1的供电端口VCC之间，第二电位器RV1的第二固定触点与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极连接于定时器U1的触发端口TR 与第一电位器RV2的第二固定触点之间。其中，第二电位器RV1的最大阻值为10千欧，第二二极管D1为1N4001。

第二二极管D2的阳极与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，第一电容C1为的电容量为0.01微法。

定时器U1的控制端口CV与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2 的第二端接地，第二电容C2为的电容量为0.01微法。

定时器U1的阈值端口TH连接在定时器U1的触发端口TR与第二二极管D2的阳极之间。

通过上述电路，经计算电路的输出频率为0～2884Hz，占空比大于50％，输出信号的幅值大于6V。

值得说明的，将第一电位器RV2的动触点向第一二极管D1连接的方向调节，则会增大输出频率，而将第一电位器RV2的动触点向远离第一二极管 D1连接的方向调节，则会减小输出频率。

此外，将第二电位器RV1的动触点向第一电阻R1连接的方向调节，则会增大占空比，而将第二电位器RV1的动触点向第二电阻R2连接的方向调节，则会减小占空比。

而在实际应用过程中，可以先将占空比调节至合适的数值，后续只需对频率进行调节，以模拟不同车速即可。

在本实施例中，通过采用NE555集成电路，即555定时器，设计出方波脉冲发生器电路，实现脉冲的频率可调、输出电压可控的方波脉冲发生器。通过调节电路实现了占空比以及频率可调电路，该电路设计具有功耗低，机构简单，便携方便等特点。该信号发生器除可对监控装置速度通道进行检测外，还可对监控装置柴油机转速信号通道进行有效检测，例如：监控装置柴油机转速信号通道接收的同样是脉冲信号，所以可以有较广的应用范围。为了能在机车静止状态下对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号。

此外，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括：上述任意实施例提供的车速信号模拟装置，其中，车速信号模拟装置中的定时器的供电端口与数模盒的电源输出端口连接，定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接。

本实施例提供的车辆，可以通过将定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接，将定时器的触发端口与第一电位器连接，调节部用于调节第一电位器接入触发端口的电阻阻值，以改变定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变定时器的输出端口的输出信号的频率，并将定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使定时器向速度通道输入方波脉冲信号，从而实现了机车静止状态下就可以对需要速度信号才能工作的机车电气进行检修，并且为机车的过渡试验提供模拟信号，从而无需进行动车试验，同时还可以防止线路接错，以及司机开动车辆进行试验过程中发生安全事故。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系均可以为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或者是仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车速信号模拟装置，其特征在于，包括：定时器以及调节部；

所述定时器的供电端口用于与车辆数模盒的电源输出端口连接；

所述定时器的触发端口与第一电位器连接，所述调节部用于调节所述第一电位器接入所述触发端口的电阻阻值，以改变所述定时器的触发端口所连接的分压电阻的阻值，以在输入信号的驱动下改变所述定时器的输出端口的输出信号的频率；

所述定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接，以使所述定时器向所述速度通道输入方波脉冲信号，所述方波脉冲信号用于表征车速信号。

2.根据权利要求1所述的车速信号模拟装置，其特征在于，还包括：显示器以处理器；

所述定时器的输出端口与所述处理器的输入端口连接，所述处理器的输出端口与所述显示器连接，所述处理器用于将经所述定时器的输出端口输出的所述方波脉冲信号转化为车速，所述显示器用于显示所述车速。

3.根据权利要求2所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述定时器的触发端口与所述第一电位器的动触点连接；

所述第一电位器的第一固定触点与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与所述定时器的放电端口连接；

所述第一电位器的第二固定触点连接在所述第一电位器的动触点与所述定时器的触发端口之间。

4.根据权利要求3所述的车速信号模拟装置，其特征在于，还包括：第二电位器；

所述第二电位器的动触点连接在所述定时器的放电端口；

所述第二电位器的第一固定触点与第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述定时器的供电端口连接，所述定时器的复位端口连接在所述第一电阻的第二端与所述定时器的供电端口之间；

所述第二电位器的第二固定触点与第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极连接于所述定时器的触发端口与所述第一电位器的第二固定触点之间。

5.根据权利要求4所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述第二二极管的阳极与第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述定时器的控制端口与第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地。

7.根据权利要求6所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述定时器的阈值端口连接在所述定时器的触发端口与所述第二二极管的阳极之间。

8.根据权利要求7所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述第一电阻为20千欧，所述第二电阻为10千欧；

第一电位器的最大阻值为500千欧，所述第二电位器的最大阻值为10千欧；

所述第一电容以及所述第二电容的电容量为0.01微法。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的车速信号模拟装置，其特征在于，所述定时器为555定时器。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任意一项所述的车速信号模拟装置；

所述车速信号模拟装置中的定时器的供电端口与数模盒的电源输出端口连接；

所述定时器的输出端口用于与车辆的速度通道连接。

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