CN213398808U

CN213398808U - 一种便携式机车电路检测仪

Info

Publication number: CN213398808U
Application number: CN202021440126.8U
Authority: CN
Inventors: 张继文; 吴清军; 车爱云
Original assignee: Xi'an Yongxintong Railway Technology Co ltd
Current assignee: Xi'an Yongxintong Railway Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本实用新型公开了一种便携式机车电路检测仪，包括箱体，所述箱体上安装面板，面板上安装USB接口、触摸电脑、电源开关、绝缘电压测试接口、电阻测试接口和电量显示仪表；所述箱体内安装电压测试板、电阻测试板、电池、电源转换模块、继电器模组板和WIFI模块。本便携式机车电路检测仪采用采用嵌入式的触摸电脑以及四端测试法测试电阻，可对测出的数据进行故障诊断并给出处理措施，因而大大提高机车的安全经济运行水平。

Description

一种便携式机车电路检测仪

技术领域

本实用新型涉及机车电路检测技术领域，具体为一种便携式机车电路检测仪。

背景技术

铁路机车设备的故障直接关系到机车乃至铁路系统的安全经济运行。铁路机车故障诊断系统是利用专家系统对智能检测仪器检测出的数据进行故障诊断并给出处理措施，提高机车的安全经济运行水平。

机车设备故障的原因很多，其中机车电气回路的状态直接关系到列车的运行安全，它是机车动力的传导系统，各电器不仅要承受着长时间大电流的负载，还需承受着来自外界的振动、高温、油污等的侵袭。机车在运行过程中，电气系统的任何故障都可以直接造成机车的途中故障。

目前的检测装置由于无法输入测试人及被测产品信息，无法处理数据以及电阻测试量程太小，只能测试0～2Ω范围内的阻值，测试数据需要转存到 PC机上才能分析，无法在线分析，以及功能太单一，只能测试电阻，无其他附加功能等问题，从而无法进行故障诊断并给出处理措施，使得机车的安全经济运行水平大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式机车电路检测仪，可对测出的数据进行故障诊断并给出处理措施，因而大大提高机车的安全经济运行水平，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便携式机车电路检测仪，包括箱体，箱体上安装面板，面板上安装USB接口、触摸电脑、电源开关、绝缘电压测试接口、电阻测试接口和电量显示仪表；箱体内安装电压测试板、电阻测试板、电池、电源转换模块、继电器模组板和WIFI模块。

优选的，还包电阻/电压变换电路、A/D转换器、单片机电路、无线收发电路和计算机，电阻/电压变换电路包括电阻测量电路、量程自动转换电路和自动调零校准电路；单片机电路包括单片机、硬时钟电路、键盘接口、液晶显示接口、RS232接口和存储器扩展电路；

电阻测量电路连接于自动调零校准电路，量程自动转换电路连接于电阻测量电路，自动调零校准电路连接于单片机，单片机连接于量程自动转换电路、液晶显示接口与无线收发电路，硬时钟电路、键盘接口与存储器扩展电路均与单片机连接，无线收发电路连接于RS232接口，RS232接口连接于计算机。

优选的，还包恒流源电路，流源电路由电阻R1～电阻R4、比较器U1、三极管T1、三级管T2、电阻Rx和电阻Rg组成，比较器U1的3脚连接于电阻 R1，电阻R1连接于电阻R2后，接+5V电压，比较器U1的2脚连接于电阻 Rg并接地，比较器U1的9脚连接于电阻R4，电阻R4连接于三极管T1的基极，三极管T1的射极连接于三极管T2的基极，三极管T2的射极连接于电阻Rx，电阻Rx连接于比较器U1的2脚电路接口，三极管T1与三极管T2的集电极均接+5V电压。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本便携式机车电路检测仪，采用嵌入式的触摸电脑作为输入设备和显示终端，能够触摸录入测试人及被测产品信息；采用四端测试法测试电阻，消除了导线对测试结果的影响，并且在同等级测试精度的情况下，扩展电阻测试范围到500Ω，可大大提高测试范围；因此，通过本仪器测出的数据进行故障诊断并给出处理措施，可大大提高机车的安全经济运行水平。

附图说明

图1为本实用新型的箱体结构示意；

图2为本实用新型的电路模块原理图；

图3为本实用新型的恒流源电路原理图；

图4为本实用新型的单片机与无线收发电路接线图；

图5为本实用新型的四线制测量法示意图。

图中：1、箱体；2、面板；3、USB接口；4、触摸电脑；5、电源开关； 6、绝缘电压测试接口；7、电阻测试接口；8、电量显示仪表；9、电压测试板；10、电阻测试板；11、电池；12、电源转换模块；13、继电器模组板； 14、WIFI模块；15、电阻/电压变换电路；151、电阻测量电路；152、量程自动转换电路；153、自动调零校准电路；16、A/D转换器；17、单片机电路； 171、单片机；172、硬时钟电路；173、键盘接口；174、液晶显示接口；175、 RS232接口；176、存储器扩展电路；18、无线收发电路；19、计算机；20、恒流源电路。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-4，一种便携式机车电路检测仪，包括箱体1，箱体1上安装面板2，面板2上安装USB接口3、触摸电脑4、电源开关5、绝缘电压测试接口6、电阻测试接口7和电量显示仪表8；箱体1内安装电压测试板9、电阻测试板10、电池11、电源转换模块12、继电器模组板13和WIFI模块14。

通过电压测试板9来测试机车蓄电池对地绝缘电阻以及柴油机启机时蓄电池最低电压，并将测得电压值实时传输至触摸电脑4计算或显示；通过电阻测试板10来测试内燃机车、电力机车、和谐系列机车电线路的阻值，并将测得电阻值实时传输至触摸电脑4显示；电源转换模块12可将电池电压DC24V转换为DC12V，从而位电压测试板9、电阻测试板10、继电器模组板 13提供DC24V电压，以及为触摸电脑4提供DC12V电压。

请参阅图2，还包电阻/电压变换电路15、A/D转换器16、单片机电路17、无线收发电路18和计算机19；电阻/电压变换电路15包括电阻测量电路151、量程自动转换电路152和自动调零校准电路153；单片机电路17包括单片机 171、硬时钟电路172、键盘接口173、液晶显示接口174、RS232接口175和存储器扩展电路176；其中，电阻测量电路151连接于自动调零校准电路153，量程自动转换电路152连接于电阻测量电路151，自动调零校准电路153连接于单片机171，单片机171连接于量程自动转换电路152、液晶显示接口174 与无线收发电路18，硬时钟电路172、键盘接口173与存储器扩展电路176 均与单片机171连接，无线收发电路18连接于RS232接口175，RS232接口 175连接于计算机19。

利用无线收发电路18构建的无线收发器完成数据的无线传输，借助单片机171与计算机19之间的串行通信完成人机交互控制。

请参阅图3，还包恒流源电路20，该恒流源电路20由电阻R1～电阻R4、比较器U1、三极管T1、三级管T2、电阻Rx和电阻Rg组成，比较器U1的 3脚连接于电阻R1，电阻R1连接于电阻R2后，接+5V电压，比较器U1的 2脚连接于电阻Rg并接地，比较器U1的8脚连接于电阻R4，电阻R4连接于三极管T1的基极，三极管T1的射极连接于三极管T2的基极，三极管T2 的射极连接于电阻Rx，电阻Rx连接于比较器U1的2脚电路接口，三极管 T1与三极管T2的集电极均接+5V电压。

因电阻Rx为被测电阻，电阻Rg为恒流源的检测电阻，U1为比较器，由于U3＝U2＝2V，I3＝I2≈0，所以流过被测电阻Rx的电流I就是流过检测电阻 Rg的电流，则I＝U3/Rg。Rg为恒定值，所以流过被测电阻Rx的电流I为恒定值，改变Rg可以得到不同的恒定电流。

请参阅图5，四线制测量法原理：

电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc、电阻Rd为引线和接触电阻；由于放大器输入阻抗很高，电阻Ra上可认为无电流流过，因此V1≈V4；另一方面输出电压Ux到数字电压表，数字电压表的输入阻抗也很高，所以电阻Rd上也可认为无电流流过，则V2≈V3；此时3、4两端的电压降与1、2两端的电压降相等，即V34＝V12，因而消除了引线电阻Ra、电阻Rd的影响。

电阻Rb的引入相当于增大了放大器K的输出电阻，但在闭环工作时，电路的电压增益因为RN远远大于电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc，所以Auf≈1, 反馈系数F＝1/Auf；一般运放的开环增益系数为107，Rb/(1+AF)约为10-7Ω，是一个很小的数值，所以，即使测量微欧计的电阻，电阻Rb的影响也是很小的；电阻Rc是串在输入电路RN的回路中，电阻Rc≤电阻RN，可适当调节电阻RN可以抵消电阻Rc的影响。

这样，该测量法便消除了引线电阻和接触电阻的影响，可以大大提高测量的精度。

本便携式机车电路检测仪，采用嵌入式的触摸电脑4作为输入设备和显示终端，能够触摸录入测试人及被测产品信息；采用四端测试法测试电阻，消除了导线对测试结果的影响，并且在同等级测试精度的情况下，扩展电阻测试范围到500Ω，可大大提高测试范围；因此，通过本仪器测出的数据进行故障诊断并给出处理措施，可大大提高机车的安全经济运行水平。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种便携式机车电路检测仪，包括箱体(1)，其特征在于：箱体(1)上安装面板(2)，面板(2)上安装USB接口(3)、触摸电脑(4)、电源开关(5)、绝缘电压测试接口(6)、电阻测试接口(7)和电量显示仪表(8)；箱体(1)内安装电压测试板(9)、电阻测试板(10)、电池(11)、电源转换模块(12)、继电器模组板(13)和WIFI模块(14)。

2.根据权利要求1所述的一种便携式机车电路检测仪，其特征在于：还包电阻/电压变换电路(15)、A/D转换器(16)、单片机电路(17)、无线收发电路(18)和计算机(19)，电阻/电压变换电路(15)包括电阻测量电路(151)、量程自动转换电路(152)和自动调零校准电路(153)，单片机电路(17)包括单片机(171)、硬时钟电路(172)、键盘接口(173)、液晶显示接口(174)、RS232接口(175)和存储器扩展电路(176)；

电阻测量电路(151)连接于自动调零校准电路(153)，量程自动转换电路(152)连接于电阻测量电路(151)，自动调零校准电路(153)连接于单片机(171)，单片机(171)连接于量程自动转换电路(152)、液晶显示接口(174)与无线收发电路(18)，硬时钟电路(172)、键盘接口(173)与存储器扩展电路(176)均与单片机(171)连接，无线收发电路(18)连接于RS232接口(175)，RS232接口(175)连接于计算机(19)。

3.根据权利要求1所述的一种便携式机车电路检测仪，其特征在于：还包恒流源电路(20)，流源电路(20)由电阻R1～电阻R4、比较器U1、三极管T1、三级管T2、电阻Rx和电阻Rg组成，比较器U1的3脚连接于电阻R1，电阻R1连接于电阻R2后，接+5V电压，比较器U1的2脚连接于电阻Rg并接地，比较器U1的8脚连接于电阻R4，电阻R4连接于三极管T1的基极，三极管T1的射极连接于三极管T2的基极，三极管T2的射极连接于电阻Rx，电阻Rx连接于比较器U1的2脚电路接口，三极管T1与三极管T2的集电极均接+5V电压。