[发明专利]车轮传感器及使用该传感器判断列车行进参数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车车辆检测领域，更具体地说，涉及一种车轮传感器及使用该传感器判断列车行进参数的方法。

背景技术

    目前，国内常用的列车探测、计轴系统主要采用无源车轮传感器和有源车轮传感器这两种传感器方案来实现车辆探测。无源车轮传感器主要利用电磁感应原理将车轮通过传感器上方的信息转化为电压输出。通过车速越高，传感器输出的电压波动越大；通过车速越低，传感器输出电压波动越小。但当车轮静止不动，无源车轮传感器就不能发挥探测功能。有源车轮传感器主要利用霍尔传感器原理，当车轮停在传感器上方时，也能实现探测功能。但通过有源磁钢的输出为逻辑电平，只能反映传感器上有无车轮的状态，无法知道车轮中轴通过传感器正上方的时刻。这使得为了实现列车行进参数的检测，现有的无源车轮传感器和有源车轮传感器都须通过成对安装的方式，才能实现对列车通过方向和通过速度的探测判别，这就增加了系统复杂度，传感器的结构较复杂，安装成本和维护成本都很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述结构较为复杂、成本较高的缺陷，提供一种结构较为简单、成本较低的车轮传感器及使用该传感器判断列车行进参数的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车轮传感器，包括第一磁敏电阻、第二磁敏电阻和永磁体， 所述第一和第二磁敏电阻分别放置在所述车轮传感器的工作面上，分别位于所述工作面的一端且相互平行；所述第一磁敏电阻的一端与所述传感器的电源输入端连接，其另一端与所述第二磁敏电阻的一端连接，该节点同时作为传感器信号输出端；所述第二磁敏电阻的另一端接地；所述永磁体设置在所述传感器中且位于所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻的下方。

更进一步地，所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻分别包括由线圈构成的电阻本体以及由所述线圈长度方向两端分别引出的接线端，所述接线端分别与所述线圈的端点连接；所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻的线圈参数相同；所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻在所述工作面上放置时其长度方向对齐且相互平行。

更进一步地，所述永磁体设置在所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻放置位置的中心线下方，当其投影到所述工作面时，其中心位置与所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻放置位置的中线重合；所述永磁体的磁力线被所述第一磁敏电阻和第二磁敏电阻的线圈切割。

本发明还涉及一种使用上述车轮传感器检测列车行进参数的方法，包括如下步骤：

    A）监测车轮传感器的输出端电压，判断其是否等于电源电压的一半，如是，重复本步骤；否则，执行下一步骤；

    B）判断所述输出电压是否大于电源电压的一半，如否，判断列车车轮由第一磁敏电阻向第二磁敏电阻方向行进；如是，判断列车车轮由第二磁敏电阻向第一磁敏电阻方向行进。

更进一步地，还包括如下步骤：

    C）通过监测所述输出电压的波形，得到其相邻的波峰和波谷之间的时间差，并与第一磁敏电阻和第二磁敏电阻之间的距离相运算，得到列车行进速度。

更进一步地，所述步骤C）中进一步包括：

  C1）取得所述车轮传感器输出电压的相邻的波峰和波谷之间的间隔时间Δt；

  C2）取得所述车轮传感器第一磁敏电阻和第二磁敏电阻之间的距离d；

  C3）按照d/Δt得到列车行进的速度。

更进一步地，所述步骤C1）中进一步包括：

C11）监测所述输出电压是否到达第一设定峰值或第二设定峰值，如否，重复本步骤；如是，执行下一步骤；其中，所述第一设定峰值是所述输出电压位于波谷时的值，第一设定峰值是所述输出电压位于波峰时的值；

   C12）开始计时，并监测所述输出电压是否达到第二设定峰值或第一设定峰值，如否，重复本步骤；如是，执行下一步骤；

   C13）停止计时，计时时间即为波峰和波谷之间的时间间隔Δt。

更进一步地，所述距离d是所述第一磁敏电阻的几何中心到所述第二磁敏电阻几何中心的距离。

更进一步地，所述步骤A）中，通过将所述输出电压与电源电压的一半的值相减并判断其差是否为零来判断所述输出电压是否等于所述电源电压的一半。

更进一步地，所述步骤B）中，通过将所述输出电压与电源电压的一半的值相减并判断其差是否为正数来判断所述输出电压是否大于所述电源电压的一半。