[發明專利]一種節能型高精度溫度檢測板卡

有效

• 申請號: 202011062103.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112146776B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 史氙;石勇;王永剛
• 申請（專利權）人: 中車大連電力牽引研發中心有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20;G01K7/24
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

本發明公開了一種節能型高精度溫度檢測板卡，屬于列車控制領域，包括與M個進行溫度檢測的熱敏電阻相連接的第一接口電路；對M個熱敏電阻的輸入電阻分別電壓轉換、升壓、并進行求差計算的升壓求差控制組合，將N個模擬信號轉換為N個數字電壓信號的ADC電路；接收ADC電路傳送的N個數字電壓信號的中央處理器，當中央處理器接收到的M個數字電壓值在0?Usubgt;0/subgt;范圍之間，則中央處理器將M個數字電壓信號轉化處理得到M個數字量溫度信號，當所述中央處理器接收到的N?M個數字電壓值大于Usubgt;1/subgt;，則控制其余N?M個升壓求差控制電路關閉；CAN/485雙路冗余通信電路及，將M個溫度信號傳送給其他設備的第二接口電路，該溫度檢測板卡有效提高了檢測的精度，自動、節能，便于安裝和維護。

技術領域

本發明涉及列車控制領域，尤其涉及一種節能型高精度溫度檢測板卡。

背景技術

溫度采集板卡是RIOM(Remote?Input?Output?Module遠程輸入輸出模塊)的重要組成部分，負責列車車輛變流器、變壓器、控制器等主要設備的溫度采集，采用溫度采集板卡配合溫度傳感器檢測的方式，將被采設備的傳感器電阻值采集到溫度采集板卡，再通過此板卡將電阻值對應的溫度值發送給RIOM主控板從而發送給顯示屏及相應的控制器。

現有溫度采集板卡采用三線制采集、恒流源輔助供電?，F有溫度采集板卡主要缺點如下：

1)、三線制采集方法，在實際列車生產調試時接線復雜，不利于裝車及維護，且占用電路板端口點位多，不利于電路板接口的功能擴展；

2)、三線制電路設計復雜，處理算法復雜；

3)、PT1000的額定工作電流僅為0.1～1mA，普通恒流源精度不足，從而使得采集的數據偏差較大，甚至存在數據持續跳變現象。高精度恒流源成本較高；

4)、現有ADC模數轉換器大多采用單片機或處理器自帶ADC，精度12位，采樣精度不足；

5)、對于溫度采集電路，本質上是采集電阻值，現有溫度采集方案不能任意控制關閉采樣通道；不能避免溫度采集通道在未連接外部溫度傳感器時，采樣通道的能量損失；通常列車運行電子設備通常需要冗余多通道設計以保證安全運行，因此，一塊溫度采集板卡包含多路溫度采集通道，但是實際使用中，同一塊溫度采集板卡仍有多路通道未使用，這些通道雖然未使用，但仍然處于通電狀態，這樣會增加板卡電源的負荷，也會增加采樣通道的能耗和發熱，縮短使用壽命。

司機可以通過顯示屏的檢測數據判斷主要設備是否有過熱現象，控制器讀出精確的溫度信號后進行下一步的整車控制或者保護機制，避免關鍵設備過熱甚至起火，從而影響列車的安全行駛。其穩定性直接影響到變流器、變壓器、控制器等主要設備的穩定性和可靠性，對列車安全運行有著非常重要的作用。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種節能型高精度溫度檢測板卡，包括與M個進行溫度檢測的熱敏電阻相連接的第一接口電路；

接收所述第一接口電路傳送的M個熱敏電阻的輸入電阻分別電壓轉換、升壓、并進行求差計算的升壓求差控制組合，所述升壓求差控制組合包括電源控制電路和分別與所述電源控制電路相連接的N個相互獨立的升壓求差控制電路；

接收所述升壓求差控制組合傳送的N個模擬信號轉換為N個數字電壓信號的ADC電路；

接收所述ADC電路傳送的N個數字電壓信號的中央處理器，當所述中央處理器接收到的M個數字電壓值在0-U₀范圍之間，則中央處理器將M個數字電壓信號轉化處理得到M個數字量溫度信號，當所述中央處理器接收到的N-M個數字電壓值大于U₁,則控制其余N-M個升壓求差控制電路關閉；

接收所述中央處理器傳送的M個數字量溫度信號的CAN/485雙路冗余通信電路；