[实用新型]数字式机车速度表

说明书

一种数字式机车速度表，特别适用于列车机车上，用它向司机反映出列车的运行速度。目前使用的机车速度表是以一个微型三相交流发电机作为速度传感器，它安装在机车的前轴上，它输出的电压随着列车运行速度而变化。经过三相桥式整流后，串联一个电阻向速度表（电流表）送电，用电流的大小来表示速度值。由于是通过二极管整流向速度表供电的，而二极管又是非线性元件，其阻值随电压的高低而有不同，机车运行速度愈低，速度表的误差越大，机车在低速运行时，指示的速度值是不准确的。当电压低于1.4伏时，二极管截止，速度指示为零，而机车还在运行。现行的传感器转子是个永久磁铁，使用中磁性逐渐减弱，也使速度表的误差增大。因此，很多列车司机反映现用机车速度表不准。

本实用新型的目的是提供一种使用数字式传感器的测量精度与列车运行速度无关几乎不存在误差的机车速度表。

本实用新型是这样实现的，使用8039单片计算机和数字式机车测速测距传感器组成测速系统，将列车的运行速度通过4位半导体数码管显示出来。显示的分辨率可做到0.1Km／h。显示速度范围为0～255Km／h。数字显示清晰，不需照明。

下面结合附图说明本实用新型的工作原理，图1为传感器的结构原理图，图2为数字式机车速度表的原理电路图。传感器1的码盘2使用不透光的硬质板材料制成，上面开出均匀排列的窗口17以使光线通过。当车轮转动时，通过轴3带动码盘2转动，由光源4发出的光线被码盘2切割成断续的光信号射到受光体5上，即将车轮的位移变换成脉冲数字信号，再经过光电转换器6（TIL－113）送到计数器7（4024芯片）进行计数。当列车速度在3.5Km／h以上时，计数器7计满16个脉冲，则由其Q₅端向单片计算机8 （8039）的INT端输出中断信号，计算机8根据内部时钟和车轮的直径计算出列车的运行速度和距离，单轮直径可由轮径开关12确定。当列车速度在3.5Km／h及其以下时，计算机8查询读取计算器7的低4位数字，计算列车运行速度和距离。计算机8每响应或读取一次计数器7的信号或读取一次7的信号或数据后，即将计数器7复位为零，使其再重新计数。

为了显示清晰明亮，显示的数据采用锁存方式，即使用4个显示译码器9（4511芯片）锁存数据，并驱动4个数码管10显示速度值（或里程值）。

程序存贮器11（2716芯片）用来存贮计算机软件。74LS244芯片13供总线输入数据用，74LS373芯片14则是给程序存贮器11选址用。计算机中的P₁₄、P₁₅、P₁₆输出口通过光电耦合器15可控制机车中的其他设备，如自动停车装置16等。