CN203011946U - 一种测试雷达速度传感器的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种测试雷达速度传感器的装置，该装置包括：雷达速度传感器、速度传感器、数据采集器、转动机构、处理设备，将速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度进行比对，从而判断雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与正常工作的速度传感器所检测的转动机构的转动速度的差值是否在阈值范围内，如果是雷达速度传感器处于正常工作状态，本实用新型能够实现针对雷达速度传感器的故障判断，从而解决了现有技术无法检测雷达速度传感器是否处于故障状态的问题。

Description

一种测试雷达速度传感器的装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，更具体地说，涉及一种测试雷达速度传感器的装置。

背景技术

ATP（Automatic Train Protection，列车自动防护***）是CTCS（ChineseTrain Control System，中国列车控制***）的组成之一。CTCS3-300T列控车载ATP设备是时速300公里以上高速铁路列车控制***的重要设备。在众多的ATP设备中，雷达速度传感器是其中之一，雷达速度传感器安装在头车车体底部，其利用多普勒效应，利用发送和接收信号的频率差进行测速，在C3***中，它与车轮速度传感器（霍尔传感器）一起完成对列车速度的测量工作，并将速度信号上传至ATP***的速度距离单元。

由于雷达速度传感器是进口原装设备，动车维修基地与集成商都不具备对其的测试能力，因此当雷达速度传感器发生疑似故障问题时，无法快速检测雷达是否是真的故障，只能返回国外进行检测、维修，返修周期长，影响现场的使用。因此急需一种能够快速对列控车载设备雷达速度传感器进行测试，以判断其是否处于故障状态的测试装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种测试雷达速度传感器的装置，以实现雷达速度传感器的故障判断。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种测试雷达速度传感器的装置，包括：

转动机构，所述转动机构具有反射雷达波的转动面；

与所述转动机构相连，检测所述转动机构转动的速度，并输出测量信号的速度传感器；

通过向所述转动面发射和接收雷达波，检测所述转动机构的速度，并输出测量信号的雷达速度传感器；

分别与所述速度传感器和雷达速度传感器相连，将速度传感器输出的测量信号和雷达速度传感器输出的测量信号进行电平转换，得到速度传感器对应的测量信号，和雷达速度传感器对应的测量信号，并将两者电平转换后的测量信号输出的数据采集器；

与所述数据采集器相连，通过所述数据采集器输出的经电平转换后的速度传感器对应的测量信号，计算所述速度传感器检测的速度值，通过所述数据采集器输出的经电平转换后的雷达速度传感器对应的测量信号，计算所述雷达速度传感器检测的速度值，将计算出的所述速度传感器检测的速度值和所述雷达速度传感器检测的速度值进行比对，判断比对差值是否在阈值范围内，若是，则确定雷达速度传感器工作正常，若否，则确定雷达速度传感器出现故障的处理设备。

其中，所述转动机构包括：

具有反射雷达波表面的皮带，所述皮带的反射雷达波的表面为所述转动机构的转动面；

位于所述皮带两侧的主动轮和从动轮，所述主动轮的转动通过所述皮带带动所述从动轮的转动。

优选的，所述皮带的表面带有螺钉，所述皮带通过所述螺钉反射雷达波。

优选的，所述转动机构还包括：转速台、控制主动轮按既定转速转动的伺服电机；

所述皮带，所述主动轮，所述从动轮，和所述伺服电机设置于所述转速台上。

其中，速度传感器包括：安装在从动轮一侧的GEL247速度传感器，安装在所述从动轮另一侧的HS22G速度传感器。

优选的，上述测试雷达速度传感器的装置，还包括：可移动悬挂架；

所述可移动悬挂架设置有安装雷达速度传感器的安装立柱。

其中，所述数据采集器还包括：

分别将经电平转换后的速度传感器和雷达速度传感器的测量信号进行干扰信号隔离处理和整形处理的干扰信号隔离电路。

其中，所述处理设备为设置有PCI6602信号采集板的工控机。

优选的，所述处理设备还包括：显示器，输入装置，电机控制器，变压器和控制柜柜体；

所述显示器、输入装置和电机控制器与所述工控机相连；

所述工控机，显示器，数据采集器和电机控制器分别与所述变压器相连；

所述工控机，所述电机控制器，所述显示器，所述输入装置，所述变压器设置于所述控制柜柜体内。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的测试雷达速度传感器的装置，将速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度进行比对，从而判断雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与正常工作的速度传感器所检测的转动机构的转动速度的差值是否在阈值范围内，如果是，则确定雷达速度传感器所检测的转动速度的精确性，与正常工作的速度传感器所检测的转动速度相近，雷达速度传感器处于正常工作状态；若否，则确定雷达速度传感器所检测的转动速度并不准确，雷达速度传感器出现故障。通过本实用新型实施例提供的测试雷达速度传感器的装置能够实现针对雷达速度传感器的故障判断，从而解决了现有技术无法检测雷达速度传感器是否处于故障状态的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对本实用新型的实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实用新型实施例提供的一种测试雷达速度传感器的装置结构框图；

图2为实用新型实施例提供的转动机构的结构示意图

图3为实用新型实施例提供的所述装置中转动机构的俯视图

图4为实用新型实施例提供的所述装置中转动机构的前视图；

图5为实用新型实施例提供的所述装置中控制柜柜体主视结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种测试雷达速度传感器的装置的结构示意图，如图1所示该测试雷达速度传感器的装置可以包括：转动机构01、速度传感器02、雷达速度传感器03、数据采集器04、处理设备05。

其中，转动机构01是按一定速度转动的，具有反射雷达波的转动面的机构，转动面的转动速度可以反应转动机构01的转动速度；转动机构01可以是采用转轴、转动轮、链条等架设的，能使链条持续转动的机构，此处，转动面可认为是链条的表面；转动机构01也可以是其他的带有转动面，并能够通过转动面反应转动速度的机构，本领域人员能够想到多种转动机构01的实现方式；

转动机构01的具有反射雷达波的转动面是指，雷达速度传感器能够通过向该转动面发送和接收信号，从而通过信号的频率差计算转动面的转动速度；可选的，可将转动面设置成不平整的、水平高度不一的表面，从而使得转动面能够反射雷达波。

本实用新型实施例提供的转动机构01的可选实现方式可如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的转动机构的结构示意图，转动机构01可以包括：皮带21，主动轮22转动和从动轮23；

具有反射雷达波表面的皮带，所述皮带的反射雷达波的表面为所述转动机构的转动面；位于所述皮带两侧的主动轮和从动轮，所述主动轮的转动通过所述皮带带动所述从动轮的转动。

速度传感器02与所述转动机构01相连，检测所述转动机构转动的速度，并输出测量信号；

雷达速度传感器03通过向转动机构01的转动面发射和接收雷达波，检测所述转动机构的速度，并输出测量信号；

数据采集器04分别与速度传感器02和雷达速度传感器03相连，将速度传感器输出的测量信号和雷达速度传感器输出的测量信号进行电平转换，得到速度传感器对应的测量信号和雷达速度传感器对应的测量信号，并将两者电平转换后的测量信号输出；

处理设备05与数据采集器04相连，通过数据采集器输出经电平转换后的速度传感器对应的测量信号，计算所述速度传感器检测的速度值，通过所述数据采集器输出经电平转换后的雷达速度传感器对应的测量信号，计算所述雷达速度传感器检测的速度值，将计算出的所述速度传感器检测的速度值和所述雷达速度传感器检测的速度值进行比对，判断比对差值是否在阈值范围内，若是，则确定雷达速度传感器工作正常，若否，则确定雷达速度传感器出现故障。

本实用新型实施例提供的测试雷达速度传感器的装置，将速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度进行比对，从而判断雷达速度传感器所检测的转动机构的转动速度，与正常工作的速度传感器所检测的转动机构的转动速度的差值是否在阈值范围内，如果是，则确定雷达速度传感器所检测的转动速度的精确性，与正常工作的速度传感器所检测的转动速度相近，雷达速度传感器处于正常工作状态；若否，则确定雷达速度传感器所检测的转动速度并不准确，雷达速度传感器出现故障。通过本实用新型实施例提供的测试雷达速度传感器的装置能够实现针对雷达速度传感器的故障判断，从而解决了现有技术无法检测雷达速度传感器是否处于故障状态的问题。

图3为本实用新型实施例提供的转动机构的俯视图，图4为本实用新型实施例提供的转动机构的前视图，结合图3和图4所示，本实用新型实施例提供的转动机构的转动通过伺服电机3进行驱动，具体由伺服电机3控制主动轮5按既定的速度转动，并通过皮带6带动从动轮4转动，伺服电机3连接在主动轮5一侧，为便于安装，本实用新型实施例中，伺服电机3、从动轮4、主动轮5、皮带6均安装在转速台7上；

为了测量转动速度的准确，本实用新型采用了两个速度传感器进行速度测试，将它们测到的速度值求平均得到转动速度，另外，也可以采用一个速度传感器进行速度测试，测试方法与上述方法类似，就不再累述；

分别位于从动轮的两侧安装有GEL247速度传感器1和HS22G速度传感器2；

GEL247速度传感器是一种霍尔传感器，是利用霍尔效应实现磁电转换的一种速度类传感器，能够安装于各种铁路信号和轨道交通车辆传动***的箱体或箱盖上向控制***传输速度信号并且具有可靠的测速性能；

HS22G系列霍尔传感器是一种双通道霍尔转速传感器，传感器安装于测速端盖上，可用于检测轮轴的转速、线速度、加速度和车辆运行方向。传感器的输出波形为方波。它与被测齿轮不接触，无磨损，安装方便，且测速范围宽，温度适应范围宽，抗震性强；

GEL247速度传感器和HS22G速度传感器测量从动轮的转动速度，并输出测量信号到数据采集器，其中GEL247速度传感器和HS22G速度传感器输出的是方波信号；

雷达速度传感器9通过向皮带6发送和接收电磁波，并将测量的脉冲信号输出到数据采集器，皮带表面带有螺钉用于反射电磁波，本实用新型所使用的雷达速度传感器型号为DRS05雷达传感器；

可选的，如图4所示，为了安装和拆卸方便，本实用新型实施例安装有可移动悬挂架8并设置有快速安装和拆卸雷达速度传感器的安装立柱，可移动悬挂架可设置有多台，方便同时测试多个雷达速度传感器；

转动机构与控制柜由配套的电缆相连。

可选的，本实用新型实施例提供的测试雷达速度传感器的装置还可以包括：显示器、键盘、电机控制器和变压器；其中，显示器、输入装置和电机控制器与工控机相连，工控机，显示器，数据采集器和电机控制器分别与所述变压器相连。

为便于安装工控机，数据采集器等电子设备，本实用新型实施例还提供有控制柜，通过在控制柜内设置电子设备，使得电子设备的安装更为有序便捷，图5为实用新型实施例提供的所述装置中控制柜主视结构示意图，如图所示：控制柜包括控制柜柜体，柜体内设置有显示器安装部，键盘安装部，工控机安装部，电机控制器安装部，数据采集器安装部，变压器安装部。将所述显示器31、键盘32、工控机33、电机控制器34、数据采集器35和变压器36安装在控制柜柜体中

其中，所述显示器、键盘、电机控制器、数据采集器与工控机相连；

所述显示器、工控机、电机控制器、数据采集器与变压器相连；

在本实用新型实施例中，所述工控机程序控制电机控制器启动，电机控制器控制转动机构中的伺服电机按既定的转速运转；

所述数据采集器与所述速度传感器由配套的电缆相连，将GEL247速度传感器和HS22G速度传感器输出的方波信号进行电平转换，隔离干扰信号、信号整形，处理成设置在工控机内的PCI6602信号采集板识别的信号，并将所述经过处理的信号传输给工控机；

将雷达速度传感器输出的脉冲信号进行电平转换，隔离干扰信号、信号整形，处理成设置在工控机内的PCI6602信号采集板识别的信号，并将所述经过处理的信号传输给工控机；

所述工控机接收GEL247速度传感器和HS22G速度传感器输出经过所述处理的信号，设置在工控机内的PCI6602信号采集板的计数器对该信号频率进行计算，从而计算出速度信号，得到GEL247速度传感器对应的转动速度值和HS22G速度传感器对应的转动速度值，并将两速度值平均，得到一个转动速度值作为从动轮转动的速度值；

所述工控机接收雷达速度传感器输出经过所述处理的信号，设置在工控机内的PCI6602信号采集板的计数器对该信号频率进行计算，从而计算出速度信号，得到雷达速度传感器测试的转动速度值，并将该速度值与上述经过两个速度传感器测试速度值平均得到的速度平均值进行比对，判断比对差值是否在阈值范围内，若是，则确定雷达速度传感器工作正常，若否，则确定雷达速度传感器出现故障的处理设备；

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种测试雷达速度传感器的装置，其特征在于，包括：

转动机构，所述转动机构具有反射雷达波的转动面；

与所述转动机构相连，检测所述转动机构转动的速度，并输出测量信号的速度传感器；

通过向所述转动面发射和接收雷达波，检测所述转动机构的速度，并输出测量信号的雷达速度传感器；

分别与所述速度传感器和雷达速度传感器相连，将速度传感器输出的测量信号和雷达速度传感器输出的测量信号进行电平转换，得到速度传感器对应的测量信号，和雷达速度传感器对应的测量信号，并将两者电平转换后的测量信号输出的数据采集器；

与所述数据采集器相连，通过所述数据采集器输出的经电平转换后的速度传感器对应的测量信号，计算所述速度传感器检测的速度值，通过所述数据采集器输出的经电平转换后的雷达速度传感器对应的测量信号，计算所述雷达速度传感器检测的速度值，将计算出的所述速度传感器检测的速度值和所述雷达速度传感器检测的速度值进行比对，判断比对差值是否在阈值范围内，若是，则确定雷达速度传感器工作正常，若否，则确定雷达速度传感器出现故障的处理设备。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转动机构包括：

具有反射雷达波表面的皮带，所述皮带的反射雷达波的表面为所述转动机构的转动面；

位于所述皮带两侧的主动轮和从动轮，所述主动轮的转动通过所述皮带带动所述从动轮的转动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述皮带的表面带有螺钉，所述皮带通过所述螺钉反射雷达波。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：转速台、控制主动轮按既定转速转动的伺服电机；

所述皮带，所述主动轮，所述从动轮，和所述伺服电机设置于所述转速台上。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，速度传感器包括：安装在从动轮一侧的GEL247速度传感器，安装在所述从动轮另一侧的HS22G速度传感器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，还包括：可移动悬挂架；

所述可移动悬挂架设置有安装雷达速度传感器的安装立柱。

7.根据权利要求1至5所述的装置，其特征在于，所述数据采集器还包括：

分别将经电平转换后的速度传感器和雷达速度传感器的测量信号进行干扰信号隔离处理和整形处理的干扰信号隔离电路。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理设备为设置有PCI6602信号采集板的工控机。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：显示器，输入装置，电机控制器，变压器和控制柜柜体；

所述显示器、输入装置和电机控制器与所述工控机相连；

所述工控机，显示器，数据采集器和电机控制器分别与所述变压器相连；

所述工控机，所述电机控制器，所述显示器，所述输入装置，所述变压器设置于所述控制柜柜体内。

Images