铁路机车车辆车轮感应传感器的制作方法

本发明涉及传感器领域，具体是一种用于检测铁路机车车辆位置的车轮感应传感器。

背景技术：

目前用于检测铁路机车车辆位置的方式大多采用地磁传感器，通过利用车辆通过道路时对地球磁场的影响来完成车辆检测的传感器。但是采用地磁传感器进行检测存在很多问题，例如地磁环境重大变化时，比如更换铁轨或附近增加大型的金属部件(如安装其它检测设备)，导致的误检测与漏检测，或者，当有多道铁轨相邻时，相邻道火车经过容易误检测。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测铁路机车车辆位置的车轮感应传感器，对经过的铁路机车车辆的车轮进行感应检测，结构简单，安装方便，检测数据准确。

本发明的技术方案为：

铁路机车车辆车轮感应传感器，包括有控制电路板，连接于控制电路板上的振动感应传感器、电磁感应车轮传感器和发射机；所述的控制电路板上集成有单片机和电源电路，所述的电源电路的输入端与电源供电模块连接，振动感应传感器、电磁感应车轮传感器、发射机、单片机均与电源电路对应的电源输出端连接实现供电，所述的振动感应传感器的信号输出端、电磁感应车轮传感器的信号输出端、发射机的信号输入端均与单片机连接。

所述的控制电路板、振动感应传感器、电磁感应车轮传感器和发射机集成于壳体内，所述的壳体通过安装支架连接于铁路的钢轨上，所述的安装支架包括有两个用于卡设于钢轨轨底上的u形钢轨卡扣、固定于每个u形钢轨卡扣底端上的卡扣连接座、连接于两个卡扣连接座之间的固定连杆、固定连接于其中一个u形钢轨卡扣上的支撑座、设置于支撑座正上方的传感器安装座、以及高度调节螺杆，两个u形钢轨卡扣的u型槽口水平相对，所述的支撑座连接于其中一个u形钢轨卡扣的正上方，所述的高度调节螺杆从上往下依次穿过传感器安装座和支撑座并分别与两者螺纹连接，所述的壳体固定连接于传感器安装座上。

所述的控制电路板上连接有两个振动感应传感器和两个电磁感应车轮传感器，每一个振动感应传感器和对应的一个电磁感应车轮传感器为一组传感器单元，两组传感器单元的信号输出端均与控制电路板上的单片机连接，壳体通过安装支架连接于铁路的钢轨上时，两组传感器单元之间的连线平行于钢轨的轴线。

所述的振动感应传感器选用三轴陀螺仪加速度传感器。

所述的电磁感应车轮传感器包括有磁感应传感器和信号放大电路，信号放大电路的输入端与磁感应传感器的输出端连接，信号放大电路的输出端与单片机连接。

所述的发射机为射频收发模块，射频收发模块通过与之连接的发射天线进行信号输出。

所述的壳体上设置有与发射机连接的触发信号指示灯和发射指示灯，触发信号指示灯用于表示发射机接收到触发信号，发射指示灯用于表示发射机启动。

本发明的优点：

(1)、本发明采用振动感应传感器、电磁感应车轮传感器结合用于感应铁路机车车辆的车轮，当车轮经过本发明车轮感应传感器设置的位置会引起钢轨的振动、车轮与电磁感应车轮传感器之间的磁场变化，通过两种传感器结合进行检测，提高了检测的准确度；

(2)、本发明电磁感应车轮传感器采用磁感应传感器进行检测，仅相对于铁路机车车辆的车轮进行检测，车轮引起磁感应传感器磁场变化实现电路导通从而实现信号采集，相对于现有的地磁传感器，采集准确度和精度更高；

(3)、本发明振动感应传感器选用三轴陀螺仪加速度传感器，全方向均能灵敏检测,对振动没有方向性要求，检测灵敏度高；

(4)、本发明通过安装支架连接于铁路的钢轨上，安装支架保证了电磁感应车轮传感器安装的稳定性，且安装支架可根据钢轨规格的不同，调节车轮感应传感器安装的高度，进一步提高检测的准确度；

(5)、本发明设置有两组传感器单元，两组传感器单元沿钢轨轴向布设，车轮依次经过两组传感器单元，当两组感应器单元同时检测到车轮信号，控制电路板才输出脉冲触发信号给发射机，进一步提高检测的准确度，避免误检测的发生。

本发明结构简单、集成度高，便于快速安装于钢轨上，且采用振动感应传感器和电磁感应车轮传感器结合进行车辆检测，检测准确度和精度高。

附图说明

图1是本发明的原理结构图。

图2是本发明通过安装支架连接于铁路钢轨上的结构示意图。

图3是本发明发射机的脉冲触发波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

见图1，铁路机车车辆车轮感应传感器，包括有壳体1，安装于壳体1内的控制电路板、振动感应传感器4、电磁感应车轮传感器5和发射机6，设置与壳体1上且与发射机6连接的触发信号指示灯7和发射指示灯8，触发信号指示灯7用于表示发射机接收到触发信号，发射指示灯8用于表示发射机启动；

控制电路板上集成有单片机2和电源电路3，电源电路3的输入端与外置的电源供电模块连接，振动感应传感器4、电磁感应车轮传感器5、发射机6、单片机2均与电源电路3对应的电源输出端连接实现供电；振动感应传感器4的信号输出端、电磁感应车轮传感器5的信号输出端、发射机6的信号输入端均与单片机2连接。

见图2，铁路机车车辆车轮感应传感器通过安装支架连接于铁路的钢轨9上，安装支架包括有两个用于卡设于钢轨9轨底上的u形钢轨卡扣10、固定于每个u形钢轨卡扣10底端上的卡扣连接座11、连接于两个卡扣连接座11之间的固定连杆12、固定连接于其中一个u形钢轨卡扣10上的支撑座13、设置于支撑座13正上方的传感器安装座14、以及高度调节螺杆15，两个u形钢轨卡扣10的u型槽口水平相对，支撑座13连接于其中一个u形钢轨卡扣10的正上方，高度调节螺杆15从上往下依次穿过传感器安装座14和支撑座13并分别与两者螺纹连接，壳体1固定连接于传感器安装座14上。

其中，控制电路板上连接有两个振动感应传感器4和两个电磁感应车轮传感器5，每一个振动感应传感器4和对应的一个电磁感应车轮传感器5为一组传感器单元，两组传感器单元的信号输出端均与控制电路板上的单片机2连接，壳体1通过安装支架连接于铁路的钢轨9上时，两组传感器单元之间的连线平行于钢轨9的轴线。

其中，振动感应传感器4选用三轴陀螺仪加速度传感器；电磁感应车轮传感器5包括有磁感应传感器和信号放大电路，信号放大电路的输入端与磁感应传感器的输出端连接，信号放大电路的输出端与单片机2连接；发射机6为射频收发模块，射频收发模块通过与之连接的发射天线进行信号输出。

本发明的工作原理：

见图3，首先发射机6处于休眠状态,当铁路机车车辆经过车轮感应传感器时，两组传感器单元的振动感应传感器4和电磁感应车轮传感器5均感应到信号并发送给单片机2，单片机发射触发信号给发射机6；发射机6被唤醒后,发射指示灯8点亮，在3秒(1-5秒可调)内发射机6收到2个(1-5个可调)及以上的方波脉冲信号(或者连续保持3秒以上的低电平)时，发射机6发射2秒，3秒后发射机6再次接收到触发信号时，只要满足条件就按上述动作执行，直到最后一个触发信号消失，发射机6每接收一个触发信号,触发信号指示灯7闪一次。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。