[發明專利]一種紅外傳感器測車鉤高度的方法

在審

• 申請號: 201910494807.8
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110068275A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 張文;李純;韓銘君;劉杭周
• 申請（專利權）人: 南京鐵道職業技術學院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 邢文月

1.一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、測量器件準備：先在車鉤的中心線處沿橫向貼一條具有閃亮表面的貼條，然后在貼條閃亮表面正對的一側設置豎立的支柱(6)，在支柱(6)上設置一組傳動帶組件，將傳動帶組件的主動輪連接步進電機(9)，并在傳動帶組件的傳動帶(8)上固定一個紅外傳感器(7)，將紅外傳感器(7)通過電線(5)與控制箱(4)連接，在控制箱(4)內裝有前述步進電機(9)、單片機(10)和電路集成，在控制箱(4)的表面設置數碼顯示管(2)和電源開關(3)，電路集成包括連接紅外傳感器(7)和單片機(10)的紅外探測電路(11)、連接單片機(10)和步進電機(9)的驅動電路(12)以及連接單片機(10)和數碼顯示管(2)的數碼管顯示電路(13)，所述單片機(10)連接有計時器，單片機(10)內設有計時器程序；

S2、開始測量：初始狀態下，紅外傳感器(7)位于最低點處，該最低點處距軌面的高度為h₀；打開電源開關(3)接通電源，紅外傳感器(7)內的發光二極管發出紅外信號，未檢測閃亮表面時，紅外傳感器(7)內的光敏二極管接收不到信號，通過紅外探測電路(11)輸出低電平信號給單片機；

S3、紅外傳感器移動：單片機接收低電平信號，通過驅動電路(12)控制步進電機(9)正轉，步進電機(9)驅動傳動帶組件，帶動傳動帶(8)向上移動，紅外傳感器(7)隨之向上移動，單片機(10)記錄步進電機(9)的脈沖數；

S4、檢測到閃亮表面：當紅外傳感器(7)檢測到閃亮表面，光敏二極管接收反射信號，通過紅外探測電路(11)輸出高電平信號給單片機(10)；

S5、步進電機停轉：單片機(10)接收高電平信號，通過驅動電路(12)控制步進電機(9)停止正轉，紅外傳感器(7)和傳動帶(8)停止上移，同時通過計時器程序啟動計時器開始計時；

S6、車鉤高度顯示：紅外傳感器(7)停止上移的位置即為車鉤中心處高度，單片機(10)根據記錄的步進電機(9)的脈沖數計算得出此時車鉤高度，并通過數碼管顯示電路(13)控制數碼顯示管(2)顯示出來，前述計算的計算公式為：其中，h為車鉤高度，n為脈沖個數，x為電機細分，r為電機軸半徑，h₀為紅外傳感器(7)的初始高度；

S7、紅外傳感器復位：在計時器計時到點時，即單片機(10)接收高電平信號持續相應的時間，通過驅動電路(12)控制步進電機(9)反轉，帶動傳動帶(8)下移，直至紅外傳感器(7)回到初始最低點。

2.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S2中所述紅外傳感器(7)位于的最低點處為距軌面高度810mm處。

3.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S7中所述計時器的計時時間為5s。

4.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S1中所述紅外傳感器(7)采用O8H200紅光傳感器。

5.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S1中所述步進電機(9)采用兩相四線步進電機。

6.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S1中所述控制箱(4)底部設有萬向輪(1)。

7.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S1中所述驅動電路(12)采用L298N型集成的電機驅動模塊。

8.根據權利要求1所述的一種紅外傳感器測車鉤高度的方法，其特征在于，步驟S1中所述數碼顯示管(2)設有并列設置的四個，其顯示范圍為0～999.9。