[发明专利]一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制装置及方法

权利要求书

1.一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制装置，其特征在于：包括热靶和光子探头，所述的光子探头包括光学系统、光子器件、偏置电源、前放板和控制板；所述前放板包括前置放大电路、滤波电路、校零电路、增益调整电路和后级放大电路；所述控制板包括单片机、外部晶振、时间模块、A/D模块、AGC模块、存储模块以及壳温和器件温度模块；所述的单片机采集时间模块、外部晶振、存储模块、A/D模块、壳温和器件温度模块的信息，并实时采集探头信号，生成增益调整信息通过AGC模块发送给增益调整电路；

所述偏置电源给光子器件提供偏置电流，热靶发出的信号通过光学系统后进入光子器件得到电压信号，光子器件输出的电压信号首先经过前放板内的前置放大电路，然后依次经过滤波电路、校零电路，到达后级放大电路，在后级放大电路中结合增益调整电路输出得到探头信号，前放板接收光子器件输出的电压信号并进行放大、滤波处理后输出探头信号；控制板通过采集前方板输出的探头信号，结合器件温度和壳体温度，对增益进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制装置，其特征在于：所述光子器件为碲镉汞光子器件。

3.一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、单片机初始化，采集探头信号；

步骤二、探头做热靶标定，探头信号同步传输到单片机内，由单片机采集并判断探头信号的有效性；具体步骤为，

步骤201、单片机通过A/D模块实时的对探头信号进行采集；

步骤202、开始做热靶标定，此时探头信号会逐渐增大，单片机绘制热靶标定曲线；

步骤203、单片机对热靶标定曲线进行分析判断；

所述的热靶标定曲线如果为近似递增的一条直线，则判断V-T曲线有效，能够表征响应率，执行步骤204；否则不做任何处理，返回步骤201；

步骤204、单片机判断热靶标定曲线有效后，将所述热靶标定曲线的数据存储在存储模块中，并把当时对应的挡板温度、壳体温度和器件温度一起打包存储为响应组A；

步骤三、当轴温探测系统的工作状态发生变化时，单片机重复执行步骤二中的热靶标定，得到响应组B，将响应组B和响应组A进行比较，确定是否需要进行增益调整，并给出增益调整量；

步骤四、如果单片机的增益调整命令生效，单片机给AGC模块发送增益调整命令，同时存储新的响应组B；AGC模块根据增益调整命令，设定好调节的增益大小，发送给前放板上的增益调整电路，通过改变后级放大电路的放大倍数而实现探头信号的增益调整；

步骤五、探头信号的放大倍数调整完毕，探头的响应率恢复正常。

4.根据权利要求3所述的一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制方法，其特征在于：步骤一中采集探头信号的频率为0.5秒一次。

5.根据权利要求3所述的一种基于列车轴温探测的光子探头智能增益控制方法，其特征在于：步骤三具体步骤为，

步骤301、单片机采集到新的热靶标定曲线数据得到响应组B；

步骤302、响应组B与响应组A中的参数做比较，计算(b-a)×e与W的关系；其中，b为响应组B的参数，e为不同机型的计算因子，为固定值；W为设备经过收集得到响应率变化参数；a为热靶标定曲线的平均斜率；

步骤303、如果(b-a)×e>W，单片机的增益调整命令生效，执行步骤四；

步骤304、如果(b-a)×e≤W，单片机不做任何操作，存储响应组B，执行步骤二。