[實用新型]多功能電子軌道水平儀

無效

• 申請號: 200720029137.5
• 申請日: 2007-10-22
• 公開（公告）號: CN201104228Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 宮春勇;高小群;趙華
• 申請（專利權）人: 山東申普汽車控制技術有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

1、多功能電子軌道水平儀，其特征在于：包括整體尺架(5)、系統控制單元(6)、提手(7)、存儲插口(8)、鍵盤插口(9)、顯示數碼管(10)、探頭(11)、傳感器(12)，系統控制單元(6)安裝在整體尺架(5)內，顯示數碼管(10)、存儲插口(8)、鍵盤插口(9)安裝在整體尺架(5)上，探頭(11)、傳感器(12)通過螺釘固定在電機導軌(4)下方。

2、根據權利要求1所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：整體尺架(5)包括絕緣墊(2)、步進電機(3)、電機導軌(4)，整體尺架(5)通過絕緣墊(2)放置于火車軌道(1)上。

3、根據權利要求1所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：傳感器(12)采用電子差動電容式傾角傳感器和反射式光纖位移傳感器。

4、根據權利要求1所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：系統控制單元(6)包括水平傳感器信號、轉距傳感器信號、信號調理電路、微處理器、鍵入單元、存儲單元、顯示單元，水平傳感器信號、轉距傳感器信號通過信號調理電路與微處理器相連，鍵入單元連接微處理器，微處理器與存儲單元、顯示單元相連。

5、根據權利要求4所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：水平傳感器信號包括：精密波形發生器U1、前置放大器U2、高阻抗緩沖放大器U3、放大器U4、線性溫度傳感器U5、放大器U6、放大器U7、12位A/D變換器U8、微處理器U9、數碼管DS1-DS8、晶體管Y1、電阻R1-R26、可調電阻RT1-RT3、電容C1-C12、穩壓二極管D1、D2，精密波形發生器U1的7、8腳相連，4、5腳分別通過電阻R1、R2與可調電阻RT1相連，6腳接高電平VCC，10腳通過電容C1接地，11腳接地；精密波形發生器U1的12腳連接電阻R5的1腳，電阻R5的2腳通過電阻R6接高電平VCC，3腳接地；精密波形發生器U1的1腳連接電阻R3的1腳，電阻R5的3腳通過電阻R4接地，3腳接高電平VCC；精密波形發生器U1的2腳通過可調電阻RT1與前置放大器U2的2腳相連；前置放大器U2的3腳通過電阻R7接地；前置放大器U2的1腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA1，并通過電阻R8接地；前置放大器U2的14腳接高電平VCC，7腳接地；水平傳感器信號通過電阻R9、R10及電容C4以及電容C2、C3、穩壓二極管D1和電阻R11接地，對其信號進行濾波、整形后輸入到高阻抗緩沖放大器U3的5腳；高阻抗緩沖放大器U3的12、1腳之間連接有電阻R13，且12腳接高電平VCC，1腳通過電容C7接地；高阻抗緩沖放大器U3的9、10腳之間連接有電阻R12，且9腳通過電容C5接地；高阻抗緩沖放大器U3的1腳通過電容C6、電阻R14與放大器U4的3腳相連；放大器U4的3腳通過電阻R15接高電平VCC，放大器U4的2腳通過電阻R16接地，5腳接負高電平-VCC，7腳通過電容C8接地；放大器U4的6腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA2。

6、根據權利要求4所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：轉距傳感器信號包括：線性溫度傳感器U5、放大器U6及其外圍器件構成阻容電橋電路，線性溫度傳感器U5的2腳接高電平VCC，4腳接地；線性溫度傳感器U5的6腳連接電阻R17的3腳，并通過電阻R19、R20與放大器U6的3腳相連；線性溫度傳感器U5的5腳連接電阻R17的1腳；電阻R17的2腳接地；線性溫度傳感器U5的3腳通過電阻R18與放大器U6的3腳相連，并通過可調電阻RT3接地；線性溫度傳感器U5的2腳、1腳之間連接有電阻R21；線性溫度傳感器U5的1腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA3。

7、根據權利要求4所述多功能電子軌道水平儀，其特征在于：系統控制單元6由精密波形發生器U1、前置放大器U2、高阻抗緩沖放大器U3、放大器U4、U6、U7、線性溫度傳感器U5、12位A/D變換器U8、微處理器U9、數碼管DS1-DS8、晶體管Y1、電阻R1-R26、可調電阻RT1-RT3、電容C1-C12、穩壓二極管D1、D2組成；其中：由精密波形發生器U1和前置放大器U2及外圍器件組成激勵源電路，以消除電壓波動對水平傳感器的影響，精密波形發生器U1的7、8腳相連，4、5腳分別通過電阻R1、R2與可調電阻RT1相連，6腳接高電平VCC，10腳通過電容C1接地，11腳接地；精密波形發生器U1的12腳連接電阻R5的1腳，電阻R5的2腳通過電阻R6接高電平VCC，3腳接地，精密波形發生器U1的1腳連接電阻R3的1腳，電阻R5的3腳通過電阻R4接地，3腳接高電平VCC，精密波形發生器U1的2腳通過可調電阻RT1與前置放大器U2的2腳相連，前置放大器U2的3腳通過電阻R7接地，前置放大器U2的1腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA1，并通過電阻R8接地，前置放大器U2的14腳接高電平VCC，7腳接地；由高阻抗緩沖放大器U3和及其外圍器件組成水平信號采集放大電路，通過二級信號放大，信號具有比較高的帶寬、低輸入偏置電流等優點，水平信號通過電阻R9、R10及電容C4以及電容C2、C3、穩壓二極管D1和電阻R11接地，對其信號進行濾波、整形后輸入到高阻抗緩沖放大器U3的5腳，高阻抗緩沖放大器U3的12、1腳之間連接有電阻R13，且12腳接高電平VCC，1腳通過電容C7接地，高阻抗緩沖放大器U3的9、10腳之間連接有電阻R12，且9腳通過電容C5接地，高阻抗緩沖放大器U3的1腳通過電容C6、電阻R14與放大器U4的3腳相連，放大器U4的3腳通過電阻R15接高電平VCC，放大器U4的2腳通過電阻R16接地，5腳接負高電平-VCC，7腳通過電容C8接地，放大器U4的6腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA2；由線性溫度傳感器U5、放大器U6及其外圍器件構成阻容電橋電路，對其采集信號進行溫度補償，抑制溫度的影響，線性溫度傳感器U5的2腳接高電平VCC，4腳接地，線性溫度傳感器U5的6腳連接電阻R17的3腳，并通過電阻R19、R20與放大器U6的3腳相連，線性溫度傳感器U5的5腳連接電阻R17的1腳，電阻R17的2腳接地，線性溫度傳感器U5的3腳通過電阻R18與放大器U6的3腳相連，并通過可調電阻RT3接地，線性溫度傳感器U5的2腳、1腳之間連接有電阻R21，線性溫度傳感器U5的1腳輸入到12位A/D變換器U8的模擬通道VA3；以上3路信號分別接入12位A/D變換器U8的3路模擬通道，保證3路信號的同時采樣及穩定性，3路采樣信號經12位A/D變換器U8轉換后送入微處理器U9的P10、P11、P50腳進行處理輸出。由放大器U7及其外圍器件組成軌距信號采集放大電路，軌距信號通過電阻R22、R23及電容C11以及電容C9、C10、穩壓二極管D2和電阻R24接地，對其信號進行濾波、整形后輸入到放大器U7的3腳，高阻抗緩沖放大器U3的12、1腳之間連接有電阻R13，且12腳接高電平VCC，1腳通過電容C7接地，放大器U7的3腳通過電阻R25接高電平VCC，放大器U7的2腳通過電阻R26接地，5腳接負高電平-VCC，7腳通過電容C12接地；放大器U7的6腳輸入到微處理器U9的P51腳進行處理輸出，微處理器U9采用NEC公司78k0系列的一種8位微處理單片機，微處理器U9采集到信號后，對其進行存儲、顯示的輸出處理，微處理器U9的X1、X2腳之間連接有晶體管Y1，并分別通過電容C13、C14接地；微處理器U9的V_DD腳接高電平VCC，并通過電容C15接地；微處理器U9的Vss腳接地；微處理器U9的TXD6、RXD6腳與存儲單元連接，對其處理信號進行存儲備份，微處理器U9的P40-P47、P60-P67腳分別于數碼管DS1-DS4、DS5-DS8，對其處理信號進行實時顯示。