[发明专利]内燃机车电流电压检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机车电流电压检测方法及其装置，特别适合 不带微机柜控制的内燃机车采用显示屏显示反映其运行状况的电流 电压电信号。

背景技术

目前，国内使用的内燃机车还有很大一部分是不带微机柜控制， 反映内燃机车运行状况的各种电流电压的显示主要通过多个单独的 机车仪表，司机不容易查看，且发生过流和牵引电机分流不均时也不 易观察。这种不带微机柜控制的内燃机车上的电流电压信号大部分因 信号较弱不能直接采集用于显示屏显示。随着客运列车高速运行、货 物列车重载牵引，机车满功率运行，温度高、振动大、电机电气工作 条件恶劣，而当机车发生故障时，司乘人员(尤其是单司机)难以进 行及时的检查处理，无法直接判断出具体故障部位，势必影响列车正 常运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可用于显示 屏显示的内燃机车电流电压检测方法及其装置，主要用于解决内燃机 车的电流电压信号采集问题，尤其是信号采集方法、信号隔离转换处 理，抗干扰处理，以及传感器简易安装方式等。

本发明的内燃机车电流电压检测方法是：利用电压/电流转换电 路将内燃机车运行电信号采集端口的低直流电压信号转换成直流电 流信号，经电流传感器变换成放大的直流模拟电压信号；利用耐高压 电缆将内燃机车运行电信号采集端口的高直流电压信号，由电压传感 器变换成直流电流模拟信号；再对直流模拟电压信号和直流电流模拟 信号经过模数转换成为可用于显示屏显示的数字信号。

本发明的内燃机车电流电压检测装置，包括：

至少一个用于将内燃机车运行状况电信号采集端口的低直流电 压信号转换成直流电流信号的电压/电流转换电路；

至少一个将直流电流信号变换成放大的直流电压模拟信号的电 流传感器；

将直流电压模拟信号转换成可用于显示屏显示的数字信号的模 数转换单元。

所述内燃机车电流电压检测装置还包括将内燃机车运行状况电 信号采集端口的高直流电压信号变换成直流电流模拟信号的电压传 感器，所述模数转换单元将直流电压模拟信号和直流电流模拟信号分 别转换成可用于显示屏显示的数字信号。

所述电流传感器包括：牵引电机电流传感器、主发电流传感器和 充放电流传感器。

所述电压传感器包括主发电压传感器、辅发电压传感器和励磁电 压传感器。

所述模数转换单元由依次连接的前置放大隔离电路、模数转换 电路和SPI串行口组成。

不带微机柜控制的内燃机车，其目前主要是利用采集分流器上的 毫伏级的直流电压信号来直接驱动机车上的仪表，由于仪表很多，司 机不易观看，发生故障时也无提示，只能靠司机自己判断。若要用大 的霍尔传感器来检测机车电机的大电流，则安装非常复杂，拆卸不方 便，维护成本也高。而本发明就能很好解决上述问题。本发明也是通 过采集机车分流器上的毫伏级直流电压信号，通过滤波后，将此电压 信号通过电阻转换成0-20毫安的直流电流信号，再通过小型的漏电 流传感器，将此直流电流信号转换为0-5伏的直流电压信号，再通过 放大和A/D数模转换电路，将0-5伏的电压信号转换为数字量信号， 可送入显示器进行显示。通过此方法，可以很好解决信号隔离，传感 器安装维护困难等问题，也便于司机查看。

本发明解决了不带微机柜控制的内燃机车上的电流电压信号采 集困难问题，本发明留有通信接口，可将采集的电流电压信号送入其 他装置，在屏幕显示器进行显示和并在故障时报警。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：电路简洁合理，集成化 程度高，工作可靠，性能稳定，可以解决内燃机车的电流电压信号采 集问题，尤其是信号采集方法、信号隔离转换处理，抗干扰处理，以 及传感器简易安装方式。适合于铁道机车车辆生产企业和科研单位使 用。

附图说明

图1是本发明装置示意图。

图2是电压/电流转换电路示意图。

图3是前置放大隔离电路示意图。

图4是模数转换电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：