本實(shí)用新型涉及一種鐵路車輪傳感器。
背景技術(shù)：
目前，鐵路使用的車輪傳感器一般是無(wú)源的傳感器，采用永久磁鐵加感應(yīng)線圈制成，也稱為磁鋼。它的工作原理是當(dāng)車輪經(jīng)過永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)，對(duì)永久磁鐵的外露磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的擾動(dòng)，等效于磁鋼內(nèi)部感應(yīng)線圈中的磁通量產(chǎn)生變化，感應(yīng)線圈內(nèi)部磁通的變化將在線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其外部表現(xiàn)即在線圈兩引出線端形成電壓差。車輪在逼近磁鋼、到達(dá)磁鋼及遠(yuǎn)離磁鋼的過程中，在感應(yīng)線圈的兩端產(chǎn)生一個(gè)近似單個(gè)正弦周期信號(hào)的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)即為車輪經(jīng)過時(shí)被檢測(cè)到的車輪經(jīng)過信號(hào)。感應(yīng)信號(hào)的大小與線圈中磁通變化的快慢相關(guān)，磁通變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓就越大，磁通變化越慢，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓就越小。磁通變化的快慢由車輪經(jīng)過的速度決定，因而當(dāng)列車快速通過時(shí)，無(wú)源磁鋼傳感器可以產(chǎn)生很好的脈沖信號(hào)作為車輪經(jīng)過的指示。但是，當(dāng)列車通過速度很低時(shí)，低于5km/h，通過這種辦法產(chǎn)生的脈沖信號(hào)將非常微弱，在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)不能正確指示車輪通過信息。
此外，無(wú)源磁鋼的永久磁性，也會(huì)隨著時(shí)間的推移，對(duì)車輪經(jīng)過部分的反復(fù)磁化而逐漸衰減，因而無(wú)源磁鋼雖然有著免供電的優(yōu)點(diǎn)，但其存在著使用壽命及適應(yīng)低速性能差的固有缺陷。同時(shí)，無(wú)源磁鋼的抗干擾性與靈敏度之間也存在著固有矛盾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有無(wú)源磁鋼傳感器檢測(cè)速度低于5km/h的列車時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度低，且無(wú)源磁鋼自身存在使用壽命低及適應(yīng)低速性能差的缺陷。因此，本實(shí)用新型提供了一種車輪傳感器。
一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器，它包括磁體、霍爾效應(yīng)器件和電流處理及放大電路；
磁體和霍爾效應(yīng)器件封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，且磁體位于霍爾效應(yīng)器件的下方，所述的殼體固定在任意一條鐵軌的內(nèi)側(cè)，
磁體用于給霍爾效應(yīng)器件提供磁場(chǎng)，
電流處理及放大電路用于將霍爾效應(yīng)器件輸出的電流進(jìn)行處理及電流放大。
所述的電流處理及放大電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、PNP型三極管和接線端子；
所述的霍爾效應(yīng)器件的電流輸出端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端同時(shí)與電阻R2的一端和PNP型三極管的基極，電阻R2的另一端、PNP型三極管的集電極和電源VCC同時(shí)連接，
PNP型三極管的集電極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端接電源地GND；
霍爾效應(yīng)器件的電源正極、電源負(fù)極和電阻R3的另一端分別與接線端子的3個(gè)端子連接。
所述的霍爾效應(yīng)器件采用SS441A型芯片實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型所述的一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器安裝在鋼軌上，當(dāng)車輛車輪經(jīng)過其傳感器安裝位置時(shí)，可以產(chǎn)生脈沖信號(hào)。
本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是，本實(shí)用新型所述的一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器為有源器件，其使用有源器件霍爾效應(yīng)器件感應(yīng)磁通變化，該種磁通感應(yīng)器件使用壽命長(zhǎng)，并當(dāng)本實(shí)用新型所述的用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器，檢測(cè)速度低于5km/h的列車時(shí)，可對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理及放大，檢測(cè)準(zhǔn)確度高，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度提高了30％以上。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型所述的電流處理及放大電路的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式所述的一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器，它包括磁體、霍爾效應(yīng)器件U1和電流處理及放大電路；
磁體和霍爾效應(yīng)器件U1封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，且磁體位于霍爾效應(yīng)器件U1的下方，所述的殼體固定在任意一條鐵軌的內(nèi)側(cè)，
磁體用于給霍爾效應(yīng)器件U1提供磁場(chǎng)，
電流處理及放大電路用于將霍爾效應(yīng)器件輸出的電流進(jìn)行處理及電流放大。
本實(shí)施方式中，磁體和霍爾效應(yīng)器件U1安裝在軌道附近，磁體用于給霍爾效應(yīng)器件U1提供磁場(chǎng)，從而使火車車輪改變所述霍爾效應(yīng)器件U1中的磁場(chǎng)，以便產(chǎn)生車輪指示信號(hào)(即：電流信號(hào))；電流處理及放大電路，用于從所述霍爾效應(yīng)器件U1接收車輪指示信號(hào)，并響應(yīng)車輪指示信號(hào)而產(chǎn)生輸出信號(hào)。
本實(shí)用新型中使用有源器件霍爾效應(yīng)器件U1，用于感應(yīng)磁通變化，該種磁通感應(yīng)器件使用壽命長(zhǎng)，并當(dāng)本實(shí)用新型所述的用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器，檢測(cè)速度低于5km/h的列車時(shí)，可對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理及放大，檢測(cè)準(zhǔn)確度高，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度提成了30％以上
當(dāng)車輪經(jīng)過時(shí)，從上至下依次為：車輪——霍爾效應(yīng)器件U1——磁體，磁體和霍爾效應(yīng)器件U1均固定在殼體內(nèi)，磁體與車輪相互吸引，磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度變大，至磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到霍爾效應(yīng)器件U1的觸發(fā)門限時(shí)，霍爾效應(yīng)器件U1生成車輪指示信號(hào)(電流信號(hào))。
具體實(shí)施方式二：參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器的區(qū)別在于，所述的電流處理及放大電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、PNP型三極管Q1和接線端子J1；
所述的霍爾效應(yīng)器件U1的電流輸出端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端同時(shí)與電阻R2的一端和PNP型三極管Q1的基極，電阻R2的另一端、PNP型三極管Q1的集電極和電源VCC同時(shí)連接，
PNP型三極管Q1的集電極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端接電源地GND；
霍爾效應(yīng)器件U1的電源正極、電源負(fù)極和電阻R3的另一端分別與接線端子J1的3個(gè)端子連接。
本實(shí)施方式中，電阻R1阻值為1.2KΩ，該電阻R1為PNP型三極管Q1基極的限流電阻，使PNP型三極管Q1工作在飽和區(qū)。
電阻R2阻值為5.6KΩ，該電阻為上拉電阻，起穩(wěn)定作用，平時(shí)沒有信號(hào)時(shí)保證PNP型三極管Q1截止。
電阻R3阻值為1KΩ，該電阻為輸出限流電阻，避免使PNP型三極管Q1的ICE電流過大。
電阻R4阻值為56KΩ，該電阻為負(fù)載電阻。
具體實(shí)施方式三：參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二所述的一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器的區(qū)別在于，所述的霍爾效應(yīng)器件U1采用SS441A型芯片實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施方式，當(dāng)車輪經(jīng)過本實(shí)用新型所述的傳感器安裝位置時(shí)，霍爾效應(yīng)器件SS441A型芯片磁通量發(fā)生變化，當(dāng)磁通量大于115高斯時(shí)，霍爾效應(yīng)器件SS441A輸出高電平，當(dāng)磁通量低于20高斯時(shí)，霍爾效應(yīng)器件SS441A輸出低電平，由于SS441A型芯片為電流輸出，最大為20毫安，需要把電流信號(hào)經(jīng)過放大轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。
本實(shí)用新型所述一種用于檢測(cè)軌道車輛的車輪傳感器的電路結(jié)構(gòu)不局限于上述各實(shí)施方式所記載的具體結(jié)構(gòu)，還可以是上述各實(shí)施方式所記載的技術(shù)特征的合理組合。