[实用新型]一种单探头双线圈自诊断磁浮列车悬浮气隙测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有自诊断功能的气隙测量装置，尤其是一种磁浮列 车悬浮气隙非接触式测量装置。

背景技术

磁浮列车通过悬浮控制系统调整悬浮电磁铁中的电流保持列车稳定悬浮， 悬浮气隙测量装置可以实现非接触地实时检测列车电磁铁与轨道之间的悬浮 气隙，同时送给悬浮控制器进行闭环控制。因此气隙测量装置的精度和可靠性 直接影响悬浮控制系统的性能，任何原因导致气隙测量装置输出异常时，都将 影响列车悬浮控制系统的动态性能，降低列车的乘坐舒适性，甚至加剧车轨耦 合振动，造成控制系统崩溃，危及列车运行安全。

现有磁浮列车悬浮气隙测量多采用非接触位移测量装置(气隙传感器)， 常采用单探头或双探头两种方式。单探头气隙传感器的探头内只包含一个检测 线圈，只输出一路检测结果，传感器自身无诊断功能。另一种双探头气隙传感 器中一般为实现自诊断功能，常采用双线圈检测方法，每个探头中含有一个检 测线圈，为避免两探头线圈之间的磁场耦合，一般将两个探头线圈布置在相距 较远的位置上，且两个探头线圈一般采用不同频率的信号源。

现在技术的主要不足就是单探头中单线圈检测时只有一个检测结果，传感 器自身无诊断功能，悬浮控制器无法判断传感器检测结果是否正确，当传感器 自身出现故障时将直接导致悬浮控制系统功能失效；而双线圈检测时为降低两 线圈之间磁耦合带来的干扰，两线圈之间必须保持一定的距离，使得传感器探 头尺寸变大不便安装甚至受空间限制无法安装，而且两线圈之间的磁耦合不能 完全消除，两个检测线圈的检测结果受彼此工作状态影响。另外虽然两线圈电 参数相同，但为降低两线圈之间磁场干扰，信号源的频率不能相同，导致检测 电路的参数不同，使传感器的复杂性增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单探头双线圈自诊断磁浮列车气隙测量装 置，该测量装置只有一个检测探头，并能够输出两路独立的悬浮气隙值，同时 测量装置具有自诊断功能可根据自身工作状态是否正常输出报警信号。

本实用新型为实现其发明目，所采用的技术方案是：

一种单探头双线圈自诊断磁浮列车悬浮气隙测量装置，包括与车体上高频 信号源相连的可控高频开关，与可控高频开关相连的探头线圈，与探头线圈连 接的信号检测电路，与信号检测电路相连的自诊断单元；其特征在于，测量装 置由单个探头组成，探头内有2个检测线圈(L1和L2)；2个检测线圈(L1和 L2)的大小和绕向相同，且空间上完全重合；两个检测线圈(L1和L2)的输 入端分别通过两个可控高频开关(K1和K2)与两个高频信号源(S1和S2)相 联；两个检测线圈(L1和L2)的输出端分别与相互独立的信号检测电路(PS1 和PS2)相连；可控高频开关和信号检测电路同时还与时序控制器(T)相连； 两个信号检测电路(PS1和PS2)输出两个独立的气隙检测值，信号检测电路 输出还与自诊断单元(D)的输入端相连，自诊断单元输出测量装置状态诊断 信号。

每个高频信号源经过相应的可控高频开关与对应的检测线圈相连，两个高 频信号源(S1和S2)相互独立，其频率可以相同也可以不同。两个检测线圈 大小相同、绕向相同，两个线圈空间重叠，具有完全相同的电参数。两个可控 开关(K1和K2)同时由时序控制器(T)控制，任意时间段内只有一个开关闭 合，即只有一个检测线圈处于工作状态，另一个检测线圈处于断路状态。两个 信号检测电路(PS1和PS2)同时由时序控制器(T)控制，只有在相应开关闭 合时信号检测电路才对相应检测线圈的信号进行检测,两个检测线圈与两个信 号检测电路分时检测两个独立的间隙值。单探头内任意一个检测线圈检测结果 不受另一线圈工作情况影响，两个信号检测电路(PS1和PS2)的输出之间互 相独立。两个信号检测电路(PS1和PS2)的输出与自诊断单元(D)的输入端 相连，自诊断单元(D)输出表征测量装置工作状态是否正常的自诊断信号。