Atp速度传感器智能检测系统
阅读说明：本技术 Atp速度传感器智能检测系统 (Intelligent detection system of ATP (adenosine triphosphate) speed sensor ) 是由 路峻崴 王晓霞 刘向平 张瑞峰 李笑龙 赵剑锋 王鑫 张东星 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了ATP速度传感器智能检测系统,包括计算机、检测平台、水平移动单元、驱动执行单元和检测单元；水平移动单元用于调节驱动执行单元和检测单元之间的间隙；驱动执行单元包括伺服电机,伺服电机固定在移动板上,伺服电机的输出轴上设置有第一齿轮盘和刹车器；检测单元包括安装立板,安装立板垂直固定在检测平台上且正对第一齿轮盘设置,安装立板上设置有安装槽,安装槽内设置速度传感器；计算机分别与驱动机构、位置传感器、速度传感器、伺服电机以及刹车器电连接。本发明可以准确检测ATP用速度传感器的性能,为ATP设备的安全运用提供可靠的设备保障和技术保障。(The invention discloses an ATP speed sensor intelligent detection system, which comprises a computer, a detection platform, a horizontal moving unit, a driving execution unit and a detection unit, wherein the detection platform is arranged on the computer; the horizontal moving unit is used for adjusting the gap between the driving execution unit and the detection unit; the driving execution unit comprises a servo motor, the servo motor is fixed on the moving plate, and an output shaft of the servo motor is provided with a first gear disc and a brake; the detection unit comprises a mounting vertical plate, the mounting vertical plate is vertically fixed on the detection platform and is arranged opposite to the first gear disc, a mounting groove is formed in the mounting vertical plate, and a speed sensor is arranged in the mounting groove; the computer is respectively and electrically connected with the driving mechanism, the position sensor, the speed sensor, the servo motor and the brake. The invention can accurately detect the performance of the speed sensor for ATP and provides reliable equipment guarantee and technical guarantee for the safe application of ATP equipment.)
技术领域
本发明属于高铁动车电务技术领域，尤其涉及一种ATP速度传感器智能检测系统。
背景技术
在目前国内的列控车载设备维护中，暂时无可靠的设备能够对ATP配套的速度传感器进行测试，因此，无法对速度传感器的运行状态进行有效检测，出现故障时，也无法对故障点进行准确定位，更换的新速度传感器只能安装到地铁列车进行上线运行测试，同时，对于替换下的速度传感器，因缺乏测试仪器，也无法确定其性能好坏，给维修工作造成了很大难度，同时，也会产生不必要的浪费。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，提供一种ATP速度传感器智能检测系统，可以准确检测ATP用速度传感器的性能，为ATP设备的安全运用提供可靠的设备保障和技术保障。
为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：
ATP速度传感器智能检测系统，包括计算机、检测平台、水平移动单元、驱动执行单元和检测单元；
所述水平移动单元包括移动板、导轨、滑块、驱动机构和位置传感器，所述移动板活动设置在所述检测平台上，所述导轨设有两条，所述导轨的两端固定在所述检测平台上，所述移动板的四角处均固定有滑块，位于移动板同一侧的两个所述滑块套设在同一导轨上，所述驱动机构与所述移动板连接，所述位置传感器固定在所述检测平台上且与检测单元同侧设置；
所述驱动执行单元包括伺服电机，所述伺服电机固定在所述移动板上，所述伺服电机的输出轴上设置有第一齿轮盘和刹车器；
所述检测单元包括安装立板，所述安装立板垂直固定在所述检测平台上且正对所述第一齿轮盘设置，所述安装立板上安装有速度传感器；
所述计算机分别与所述驱动机构、所述位置传感器、所述速度传感器、所述伺服电机以及所述刹车器电连接，通过所述计算机将所述速度传感器所测得的数据与驱动第一齿轮盘转动的伺服电机的数据进行比对，从而判定速度传感器的精度是否符合要求；计算机根据位置传感器测量的第一齿轮盘与速度传感器之间的间隙信息控制驱动机构动作，通过驱动机构驱动所述移动板沿导轨滑动，从而调整第一齿轮盘与所述检测单元之间的间隙。
作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括第一步进电机、推动丝杆和推动块，所述第一步进电机竖直安装在所述检测平台内，所述第一步进电机输出轴端设置有第一齿轮，所述推动丝杆与所述导轨平行设置，所述推动丝杆的一端设置有与第一齿轮啮合的第二齿轮，推动丝杆的另一端设置在推动块的螺纹孔内，所述推动块固定在所述移动板上，通过第一步进电机带动所述第一齿轮转动，与第一齿轮啮合的第二齿轮同步转动，同时带动推动丝杆转动，通过推动丝杆推动块和螺纹配合带动所述移动板沿沿导轨滑动，进而实现第一齿轮盘与所述速度传感器的间隙调整。
作为本发明的进一步改进，所述驱动执行单元还包括有第二步进电机、皮带、第二齿轮盘和离合器，所述第二步进电机设置所述移动板上，所述第二齿轮盘和所述离合器均设在伺服电机的输出轴上且分别位于第一齿轮盘的两侧，所述第二齿轮盘位于第一齿轮盘和刹车器之间，所述第二步进电机的输出轴端通过皮带与第二齿轮盘连接，所述离合器和第二步进电机分别与控制器连接。
目前常用的电机有：交流异步电机、交流伺服系统、直流伺服系统以及步进电机等。交流异步电机的转速范围小和稳定性差，并不适合作为稳定的转速源；而伺服系统转速范围可达1r/min到3000r/min,转速精度可达1r/min；步进电机转速范围小，但是在低速时可提供较大扭矩。综合以上因素，我们采用了第二步进电机加伺服电机的方案，第二步进电机提供0.1r/min到1r/min的低速转速，伺服电机提供1r/min到3000r/min的转速。这种电机的配合解决了宽范围、高精度转速源的问题。
通过离合器实现第二步进电机和伺服电机的切换，高速转速范围时，通过伺服电机带动第一齿轮盘转动进行速度传感器的检测；低速转速范围时，第二步进电机通过皮带带动第二齿轮盘转动，进而带动第一齿轮盘转动实现速度传感器的检测；如果交流伺服电机能够实现全速度范围内稳定旋转则可以直接使用伺服电机，省去第二步进电机。
作为本发明的进一步改进，此ATP速度传感器智能检测系统还包括一供电电源，所述供电电源用于为所述计算机、所述伺服电机、所述第一步进电机、所述第二步进电机、所述速度传感器以及所述位置传感器供电。
作为本发明的进一步改进，所述速度传感器为霍尔传感器或磁电传感器。
所述磁电传感器为AG43E-3型多通道磁电式传感器，所述霍尔传感器可为300S型、300T型的霍尔传感器；
对于AG43E-3型多通道磁电式传感器，需要测量线圈电阻，测试不同间隙、不同转速下的输出电压以及频率；
对于霍尔传感器，需要测试不同间隙、不同电压、不同转速下的输出电压、频率、占空比、相位差、边沿时间；空载功耗电流。
本发明的有益效果是：本发明可以准确检测ATP用速度传感器的性能，为ATP设备的安全运用提供可靠的设备保障和技术保障。
本发明采用第二步进电机加伺服电机的双电机驱动执行单元，通过离合器实现第二步进电机和伺服电机的切换，高速转速范围时，通过伺服电机带动第一齿轮盘转动进行速度传感器的检测；低速转速范围时，第二步进电机通过皮带带动第二齿轮盘转动，进而带动第一齿轮盘转动实现速度传感器的检测；如果交流伺服电机能够实现全速度范围内稳定旋转则可以直接使用伺服电机，省去第二步进电机。
通过所述计算机将所述速度传感器所测得的数据与驱动第一齿轮盘转动的伺服电机的数据进行比对，从而判定速度传感器的精度是否符合要求；计算机根据位置传感器测量的第一齿轮盘与速度传感器之间的间隙信息控制驱动机构动作，通过驱动机构驱动所述移动板沿导轨滑动，从而调整第一齿轮盘与所述检测单元之间的间隙。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为图2中A部结构的放大图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1-3所示，ATP速度传感器52智能检测系统，包括计算机1、检测平台2、水平移动单元3、驱动执行单元4和检测单元5；
所述水平移动单元3包括移动板31、导轨32、滑块33、驱动机构和位置传感器34，所述移动板31活动设置在所述检测平台2上，所述导轨32设有两条，所述导轨32的两端固定在所述检测平台2上，所述移动板31的四角处均固定有滑块33，位于移动板31同一侧的两个所述滑块33套设在同一导轨32上，所述驱动机构与所述移动板31连接，所述位置传感器34固定在所述检测平台2上且与检测单元5同侧设置；
所述驱动执行单元4包括伺服电机41，所述伺服电机41固定在所述移动板31上，所述伺服电机41的输出轴上设置有第一齿轮盘42和刹车器43；
所述检测单元5包括安装立板51，所述安装立板51垂直固定在所述检测平台2上且正对所述第一齿轮盘42设置，所述安装立板51上安装有速度传感器52；
所述计算机1分别与所述驱动机构、所述位置传感器34、所述速度传感器52、所述伺服电机41以及所述刹车器43电连接，通过所述计算机1将所述速度传感器52所测得的数据与驱动第一齿轮盘42转动的伺服电机41的数据进行比对，从而判定速度传感器52的精度是否符合要求；所述计算机1根据位置传感器34测量的第一齿轮盘42与速度传感器52之间的间隙信息控制驱动机构动作，通过驱动机构驱动所述移动板31沿导轨32滑动，从而调整第一齿轮盘42与所述检测单元5之间的间隙。
所述驱动机构包括第一步进电机35、推动丝杆36和推动块37，所述第一步进电机35竖直安装在所述检测平台2内，所述第一步进电机35输出轴端设置有第一齿轮38，所述推动丝杆36与所述导轨32平行设置，所述推动丝杆36的一端设置有与第一齿轮38啮合的第二齿轮39，推动丝杆36的另一端设置在推动块37的螺纹孔内，所述推动块37固定在所述移动板31上，通过第一步进电机35带动所述第一齿轮38转动，与第一齿轮38啮合的第二齿轮39同步转动，同时带动推动丝杆36转动，通过推动丝杆36推动块37和螺纹配合带动所述移动板31沿沿导轨32滑动，进而实现第一齿轮盘42与所述速度传感器52的间隙调整。
所述驱动执行单元4还包括有第二步进电机44、皮带45、第二齿轮39盘和离合器47，所述第二步进电机44设置所述移动板31上，所述第二齿轮39盘和所述离合器47均设在伺服电机41的输出轴上且分别位于第一齿轮盘42的两侧，所述第二齿轮39盘位于第一齿轮盘42和刹车器43之间，所述第二步进电机44的输出轴端通过皮带45与第二齿轮39盘连接，所述离合器47和第二步进电机44分别与控制器连接。
目前常用的电机有：交流异步电机、交流伺服系统、直流伺服系统以及步进电机等。交流异步电机的转速范围小和稳定性差，并不适合作为稳定的转速源；而伺服系统转速范围可达1r/min到3000r/min,转速精度可达1r/min；步进电机转速范围小，但是在低速时可提供较大扭矩。综合以上因素，我们采用了第二步进电机44加伺服电机41的方案，第二步进电机44提供0.1r/min到1r/min的低速转速，伺服电机41提供1r/min到3000r/min的转速。这种电机的配合解决了宽范围、高精度转速源的问题。
通过离合器47实现第二步进电机44和伺服电机41的切换，高速转速范围时，通过伺服电机41带动第一齿轮盘42转动进行速度传感器52的检测；低速转速范围时，第二步进电机44通过皮带45带动第二齿轮39盘转动，进而带动第一齿轮盘42转动实现速度传感器52的检测；如果交流伺服电机41能够实现全速度范围内稳定旋转则可以直接使用伺服电机41，省去第二步进电机44。
此ATP速度传感器52智能检测系统还包括一供电电源，所述供电电源用于为所述计算机1、所述伺服电机41、所述第一步进电机35、所述第二步进电机44、所述速度传感器52以及所述位置传感器34供电。
所述速度传感器52为霍尔传感器或磁电传感器。
所述磁电传感器为AG43E-3型多通道磁电式传感器，所述霍尔传感器可为300S型、300T型的霍尔传感器；
对于AG43E-3型多通道磁电式传感器，需要测量线圈电阻，测试不同间隙、不同转速下的输出电压以及频率；
对于霍尔传感器，需要测试不同间隙、不同电压、不同转速下的输出电压、频率、占空比、相位差、边沿时间；空载功耗电流。
本发明采用第二步进电机44加伺服电机41的双电机驱动执行单元4，通过离合器47实现第二步进电机44和伺服电机41的切换，高速转速范围时，通过伺服电机41带动第一齿轮盘42转动进行速度传感器52的检测；低速转速范围时，第二步进电机44通过皮带45带动第二齿轮39盘转动，进而带动第一齿轮盘42转动实现速度传感器52的检测；如果交流伺服电机41能够实现全速度范围内稳定旋转则可以直接使用伺服电机41，省去第二步进电机44。
通过所述计算机1将所述速度传感器52所测得的数据与驱动第一齿轮盘42转动的伺服电机41的数据进行比对，从而判定速度传感器52的精度是否符合要求；计算机1根据位置传感器34测量的第一齿轮盘42与速度传感器52之间的间隙信息控制驱动机构动作，通过驱动机构驱动所述移动板31沿导轨32滑动，从而调整第一齿轮盘42与所述检测单元5之间的间隙。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进、部件拆分或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。