轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器制造技术

本发明专利技术公开了轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，包括控制器、光藕、电流取样电阻和电压取样电阻；控制器包括电流取样端、电压取样端、接地端和数字信号输出端；数字信号输出端通过光藕与多路选择开关连接；电流取样端与接地端之间依次并联电流取样电阻、第一保护二极管和第二保护二极管，并通过第一连接点与信号继电器的正极连接；接地端通过第二连接点与信号继电器的接地连接；电压取样端与接地端之间依次并联电压取样电阻、第三保护二极管和第四保护二极管，且电压取样端与第三连接点之间串接取样限流电阻，取样限流电阻的另一端通过第三连接点与信号继电器的正极连接。本发明专利技术通现对直流供电的LED组合信号灯的高精度检测。

Intelligent filament current and filament voltage digital sensor for rail transit

【技术实现步骤摘要】
轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器
本专利技术涉及轨道交通监测
，特别涉及轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器。
技术介绍
在现有技术中，轨道交通信号灯状态检测通用办法采用电流传感器和电压传感器。但在实际应用中，由于LED组合信号灯由多个LED发光管组成，供电为直流供电而且工作电流较小，当有部分LED发光管失效时需根据检测工作电流和工作电压的变化来判断，由于工作电流较小如果要实现对部分LED发光管失效的可靠判别就需要高精度的直流电流传感器和电压传感器，从而给轨道交通信号灯状态检测系统造成巨大的成本增加。因此，如何实现对LED组合信号灯的直流电流和直流电压进行高精度检测，简化现有轨道交通信号灯状态检测系统的结构，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，实现的目的是通过采用智能数字化处理模式通过光电隔离实现对直流供电的LED组合信号灯的直流电流和直流电压进行高精度检测，借用LED组合信号灯的电源工作，无需外加电源，简化了轨道交通信号灯状态检测系统的结构。为实现上述目的，本专利技术公开了轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，输入端与信号继电器连接，输出端与多路选择开关连接。所述传感器包括控制器、光藕、电流取样电阻、电压取样电阻和四个保护二极管。求中，所述控制器包括电流取样端、电压取样端、接地端和数字信号输出端；所述数字信号输出端与所述光藕连接，所述光藕的输出端为所述传感器的第四连接点和第五连接点，并籍由所述第四连接点和所述第五连接点与所述多路选择开关连接；所述电流取样端与所述接地端之间依次并联电流取样电阻、第一保护二极管和第二保护二极管，且所述电流取样端通过第一连接点与所述信号继电器的正极连接，所述接地端通过第二连接点与所述信号继电器的接地连接；所述电压取样端与所述接地端之间依次并联电压取样电阻、第三保护二极管和第四保护二极管，且所述电压取样端与第三连接点之间串接取样限流电阻，所述取样限流电阻的另一端通过所述第三连接点与所述信号继电器的正极连接。优选的，所述第一连接点与所述信号继电器的正极之间设有信号灯。优选的，所述控制器的供电端与电源模块连接，并并联电容，所述电源模块与所述信号继电器的通过第三连接点连接。更优选的，所述电源模块与所述信号继电器之间设有电源保护二极管。更优选的，所述电源模块为输入16-48V、输出5V的1W电源。优选的，所述多路选择开关与所述传感器的第五连接点之间设有保护电阻。优选的，所述光藕与所述控制器之间设有光偶限流电阻。优选的，所述电流取样电阻和所述电压取样电阻均为金属膜1％精度电阻。优选的，所述控制器为ATMEL系列16以下的小型处理器。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，采用智能数字化处理模式通过光电隔离实现对直流供电的LED组合信号灯的直流电流和直流电压进行高精度检测。本专利技术借用LED组合信号灯的电源工作，无需外加电源，简化了轨道交通信号灯状态检测系统的结构，更进一步降低了成本。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例的结构示意图。具体实施方式实施例如图1所示，轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，输入端与信号继电器J1连接，输出端与多路选择开关IC1连接。传感器包括控制器CPU、光藕G1、电流取样电阻R1、电压取样电阻R2和四个保护二极管D1、D2、D3、D4。求中，控制器CPU包括电流取样端AD1、电压取样端AD2、接地端和数字信号输出端；数字信号输出端与光藕G1连接，光藕G1的输出端为传感器的第四连接点P4和第五连接点P5，并籍由第四连接点P4和第五连接点P5与多路选择开关IC1连接；电流取样端AD1与接地端之间依次并联电流取样电阻R1、第一保护二极管D1和第二保护二极管D2，且电流取样端AD1通过第一连接点P1与信号继电器J1的正极连接，接地端通过第二连接点P2与信号继电器J1的接地GND连接；电压取样端AD2与接地端之间依次并联电压取样电阻R2、第三保护二极管D3和第四保护二极管D4，且电压取样端AD2与第三连接点P3之间串接取样限流电阻R3，取样限流电阻R3的另一端通过第三连接点P3与信号继电器J1的正极连接。在某些实施例中，第一连接点P1与信号继电器J1的正极之间设有信号灯X1。在某些实施例中，控制器CPU的供电端与电源模块DY1连接，并并联电容C1，电源模块DY1与信号继电器J1的通过第三连接点P3连接。在某些实施例中，电源模块DY1与信号继电器J1之间设有电源保护二极管D5。在某些实施例中，电源模块DY1为输入16-48V、输出5V的1W电源。在某些实施例中，多路选择开关IC1与传感器的第五连接点P5之间设有保护电阻R6。在某些实施例中，光藕G1与控制器CPU之间设有光偶限流电阻R5。在某些实施例中，电流取样电阻R1和电压取样电阻R2均为金属膜1％精度电阻。在某些实施例中，控制器CPU为ATMEL系列16以下的小型处理器。在实际应用中，当信号继电器J1闭合时，24V电源通过信号继电器J1的接点供给信号灯X1正端，信号灯X1负端连接到第一连接点P1，第一连接点P1连接到电流取样电阻R1、第一保护二极管D1和第二保护二极管D2的一端，通过电流取样电阻R1、第一保护二极管D1和第二保护二极管D2的另一端回到接地GND；此时，在电流取样电阻R1上取得一个电流取样电压，此电压输入给控制器CPU的电流取样端AD1，用于测量灯丝电流的值。当信号继电器J1闭合式，24V电源通过信号继电器J1的接点传输至第三连接点P3，第三连接点P3连接到取样限流电阻R3一端和电源保护二极管D5的正端，电源保护二极管D5的负端连接到电源模块DY1，产生5V电源供给CPU工作。而取样限流电阻R3的另一端连接到电压取样电阻R2、第三保护二极管D3和第四保护二极管D4的一端，电压取样电阻R2、第三保护二极管D3和第四保护二极管D4的另一端连接至接地GND，在电压取样电阻R2上取得电源电压的取样电压，此电压输入给控制器CPU的电压取样端AD2，用于测量灯丝电压的值。控制器CPU对电流取样端AD1以及电压取样端AD2的采样信息进行数字化处理，以数字通信模式输出到光耦G1，通过光耦G1隔离后输出给多路选择开关IC1。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本专利技术的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，输入端与信号继电器(J1)连接，输出端与多路选择开关(IC1)连接；其特征在于：/n所述传感器包括控制器(CPU)、光藕(G1)、电流取样电阻(R1)、电压取样电阻(R2)和四个保护二极管(D1、D2、D3、D4)；/n所述控制器(CPU)包括电流取样端(AD1)、电压取样端(AD2)、接地端和数字信号输出端；/n所述数字信号输出端与所述光藕(G1)连接，所述光藕(G1)的输出端为所述传感器的第四连接点(P4)和第五连接点(P5)，并籍由所述第四连接点(P4)和所述第五连接点(P5)与所述多路选择开关(IC1)连接；/n所述电流取样端(AD1)与所述接地端之间依次并联电流取样电阻(R1)、第一保护二极管(D1)和第二保护二极管(D2)，且所述电流取样端(AD1)通过第一连接点(P1)与所述信号继电器(J1)的正极连接，所述接地端通过第二连接点(P2)与所述信号继电器(J1)的接地(GND)连接；/n所述电压取样端(AD2)与所述接地端之间依次并联电压取样电阻(R2)、第三保护二极管(D3)和第四保护二极管(D4)，且所述电压取样端(AD2)与第三连接点(P3)之间串接取样限流电阻(R3)，所述取样限流电阻(R3)的另一端通过所述第三连接点(P3)与所述信号继电器(J1)的正极连接。/n...

【技术特征摘要】
1.轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，输入端与信号继电器(J1)连接，输出端与多路选择开关(IC1)连接；其特征在于：
所述传感器包括控制器(CPU)、光藕(G1)、电流取样电阻(R1)、电压取样电阻(R2)和四个保护二极管(D1、D2、D3、D4)；
所述控制器(CPU)包括电流取样端(AD1)、电压取样端(AD2)、接地端和数字信号输出端；
所述数字信号输出端与所述光藕(G1)连接，所述光藕(G1)的输出端为所述传感器的第四连接点(P4)和第五连接点(P5)，并籍由所述第四连接点(P4)和所述第五连接点(P5)与所述多路选择开关(IC1)连接；
所述电流取样端(AD1)与所述接地端之间依次并联电流取样电阻(R1)、第一保护二极管(D1)和第二保护二极管(D2)，且所述电流取样端(AD1)通过第一连接点(P1)与所述信号继电器(J1)的正极连接，所述接地端通过第二连接点(P2)与所述信号继电器(J1)的接地(GND)连接；
所述电压取样端(AD2)与所述接地端之间依次并联电压取样电阻(R2)、第三保护二极管(D3)和第四保护二极管(D4)，且所述电压取样端(AD2)与第三连接点(P3)之间串接取样限流电阻(R3)，所述取样限流电阻(R3)的另一端通过所述第三连接点(P3)与所述信号继电器(J1)的正极连接。


2.根据权利要求1所述的轨道交通智能灯丝电流和灯丝电压数字传感器，其特征在于，所述第一连接点(P1)与所述信号继电器(J1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建飞，刘晨，徐正良，张中杰，陈佳飞，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31