[發明專利]車輪傳感器及使用該傳感器判斷列車行進參數的方法

有效

• 申請號: 201410701093.0
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104477212A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 童云;楊柳;李俊杰
• 申請（專利權）人: 深圳市遠望谷信息技術股份有限公司
• 主分類號: B61L1/16
• 分類號: B61L1/16;G01M17/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 劉顯揚

技術領域

本發明涉及列車車輛檢測領域，更具體地說，涉及一種車輪傳感器及使用該傳感器判斷列車行進參數的方法。

背景技術

????目前，國內常用的列車探測、計軸系統主要采用無源車輪傳感器和有源車輪傳感器這兩種傳感器方案來實現車輛探測。無源車輪傳感器主要利用電磁感應原理將車輪通過傳感器上方的信息轉化為電壓輸出。通過車速越高，傳感器輸出的電壓波動越大；通過車速越低，傳感器輸出電壓波動越小。但當車輪靜止不動，無源車輪傳感器就不能發揮探測功能。有源車輪傳感器主要利用霍爾傳感器原理，當車輪停在傳感器上方時，也能實現探測功能。但通過有源磁鋼的輸出為邏輯電平，只能反映傳感器上有無車輪的狀態，無法知道車輪中軸通過傳感器正上方的時刻。這使得為了實現列車行進參數的檢測，現有的無源車輪傳感器和有源車輪傳感器都須通過成對安裝的方式，才能實現對列車通過方向和通過速度的探測判別，這就增加了系統復雜度，傳感器的結構較復雜，安裝成本和維護成本都很高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述結構較為復雜、成本較高的缺陷，提供一種結構較為簡單、成本較低的車輪傳感器及使用該傳感器判斷列車行進參數的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種車輪傳感器，包括第一磁敏電阻、第二磁敏電阻和永磁體，?所述第一和第二磁敏電阻分別放置在所述車輪傳感器的工作面上，分別位于所述工作面的一端且相互平行；所述第一磁敏電阻的一端與所述傳感器的電源輸入端連接，其另一端與所述第二磁敏電阻的一端連接，該節點同時作為傳感器信號輸出端；所述第二磁敏電阻的另一端接地；所述永磁體設置在所述傳感器中且位于所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻的下方。

更進一步地，所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻分別包括由線圈構成的電阻本體以及由所述線圈長度方向兩端分別引出的接線端，所述接線端分別與所述線圈的端點連接；所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻的線圈參數相同；所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻在所述工作面上放置時其長度方向對齊且相互平行。

更進一步地，所述永磁體設置在所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻放置位置的中心線下方，當其投影到所述工作面時，其中心位置與所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻放置位置的中線重合；所述永磁體的磁力線被所述第一磁敏電阻和第二磁敏電阻的線圈切割。

本發明還涉及一種使用上述車輪傳感器檢測列車行進參數的方法，包括如下步驟：

????A）監測車輪傳感器的輸出端電壓，判斷其是否等于電源電壓的一半，如是，重復本步驟；否則，執行下一步驟；

????B）判斷所述輸出電壓是否大于電源電壓的一半，如否，判斷列車車輪由第一磁敏電阻向第二磁敏電阻方向行進；如是，判斷列車車輪由第二磁敏電阻向第一磁敏電阻方向行進。

更進一步地，還包括如下步驟：

????C）通過監測所述輸出電壓的波形，得到其相鄰的波峰和波谷之間的時間差，并與第一磁敏電阻和第二磁敏電阻之間的距離相運算，得到列車行進速度。

更進一步地，所述步驟C）中進一步包括：

??C1）取得所述車輪傳感器輸出電壓的相鄰的波峰和波谷之間的間隔時間Δt；

??C2）取得所述車輪傳感器第一磁敏電阻和第二磁敏電阻之間的距離d；

??C3）按照d/Δt得到列車行進的速度。

更進一步地，所述步驟C1）中進一步包括：

C11）監測所述輸出電壓是否到達第一設定峰值或第二設定峰值，如否，重復本步驟；如是，執行下一步驟；其中，所述第一設定峰值是所述輸出電壓位于波谷時的值，第一設定峰值是所述輸出電壓位于波峰時的值；

???C12）開始計時，并監測所述輸出電壓是否達到第二設定峰值或第一設定峰值，如否，重復本步驟；如是，執行下一步驟；

???C13）停止計時，計時時間即為波峰和波谷之間的時間間隔Δt。

更進一步地，所述距離d是所述第一磁敏電阻的幾何中心到所述第二磁敏電阻幾何中心的距離。

更進一步地，所述步驟A）中，通過將所述輸出電壓與電源電壓的一半的值相減并判斷其差是否為零來判斷所述輸出電壓是否等于所述電源電壓的一半。

更進一步地，所述步驟B）中，通過將所述輸出電壓與電源電壓的一半的值相減并判斷其差是否為正數來判斷所述輸出電壓是否大于所述電源電壓的一半。