[發(fā)明專利]消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810450903.8
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108917572B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅來珩;陳杰;宋玉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京城鐵信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 王玉松

1.一種消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)同步于一個時鐘；所述系統(tǒng)包括依次電性連接的如下部分：

時鐘脈沖發(fā)生模塊(1)，用于向磁位移傳感器組(2)發(fā)送采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的起始信號和停止信號，并在監(jiān)測周期結(jié)束時向數(shù)據(jù)輸出模塊發(fā)送復(fù)位信號，將當(dāng)前通道內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)暫時鎖存；

磁位移傳感器組(2)，包括至少兩個磁位移傳感器，用于根據(jù)所述起始信號和所述停止信號，對橋梁板、軌道板以及鋼軌之間的位移變化數(shù)據(jù)進行采集；

數(shù)據(jù)輸出模塊，用于對所述磁位移傳感器組(2)采集的數(shù)據(jù)進行處理并串行輸出；

所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括依次電性連接的至少兩個通道計數(shù)器(3)、至少兩個格式轉(zhuǎn)換器(4)以及一個多路選擇器(5)，所述通道計數(shù)器(3)和所述格式轉(zhuǎn)換器(4)的數(shù)量均與所述磁位移傳感器相等，每個所述磁位移傳感器與唯一一個所述通道計數(shù)器(3)電性連接，并且每個所述通道計數(shù)器(3)與唯一一個所述格式轉(zhuǎn)換器(4)連接；

所述通道計數(shù)器(3)用于對所述磁位移傳感器采集的數(shù)據(jù)進行處理；所述格式轉(zhuǎn)換器(4)用于將所述通道計數(shù)器(3)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為便于輸出的格式；

所述多路選擇器(5)用于對每個所述格式轉(zhuǎn)換器(4)的轉(zhuǎn)換結(jié)果進行分時串行輸出，并且在每個所述監(jiān)測周期內(nèi)輸出且僅輸出一個所述格式轉(zhuǎn)換器(4)的轉(zhuǎn)換結(jié)果，當(dāng)后一通道內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)被鎖存時，將前一通道內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出；

所述時鐘脈沖發(fā)生模塊(1)包括依次電性連接的晶體振蕩器(11)和定時參考計數(shù)器(12)，所述晶體振蕩器(11)用于產(chǎn)生振蕩頻率；

所述定時參考計數(shù)器(12)用于將所述振蕩頻率轉(zhuǎn)換為起始脈沖、作為所述起始信號發(fā)送給所述磁位移傳感器，并對外界輸入所述磁位移傳感器組(2)的信號進行解析、構(gòu)成停止脈沖并作為所述停止信號發(fā)送給所述磁位移傳感器，以及在監(jiān)測周期結(jié)束時向所述數(shù)據(jù)輸出模塊發(fā)送復(fù)位脈沖作為所述復(fù)位信號；

所述起始脈沖和所述停止脈沖均為1μs的正脈寬；

所述定時參考計數(shù)器(12)為以所述系統(tǒng)最高頻率為時鐘的最大計數(shù)器，并且所述最大計數(shù)器的計數(shù)周期不小于所述位移變化的監(jiān)測量程。

2.如權(quán)利要求1所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁位移傳感器、所述通道計數(shù)器(3)以及所述格式轉(zhuǎn)換器(4)均為4個，所述多路選擇器(5)為四選一多路選擇器(5)。

3.如權(quán)利要求2所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁位移傳感器為起始停止型磁位移傳感器。

4.如權(quán)利要求1所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述起始脈沖和位于所述起始脈沖之后并與所述起始脈沖相鄰的所述停止脈沖的時間間隔等于所述監(jiān)測周期的時長。

5.如權(quán)利要求1所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述定時參考計數(shù)器(12)還用于控制所述通道計數(shù)器(3)的計數(shù)頻率和所述格式轉(zhuǎn)換器(4)的波特率，以及控制所述多路選擇器(5)在不同的監(jiān)測周期內(nèi)將每個所述格式轉(zhuǎn)換器(4)的轉(zhuǎn)換結(jié)果分時串行輸出。

6.如權(quán)利要求1所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述格式轉(zhuǎn)換器(4)將所述通道計數(shù)器(3)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為UART格式的串行輸出數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求1所述的消除磁位移傳感器在鋼軌狀態(tài)監(jiān)測時毛刺現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)集成在一個FPGA芯片上。