行车测速系统国内外研究现状综述和发展趋势
时间:2017-03-02 22:09 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 机械式速度表此类速度表是将运动车轮转速或转角通过机械传动传至速度显示装置来显示速度。其装置组成的三部分是:速度的机械检测部分，传动轴和永磁式速度表[4]。这种速度表整个系统简单，安装方便，不要任何能源，成本低，但低速时精度太差，而且整个测量精度都比较低。在50年代，我国蒸汽机火车上曾尝试安装此类速度表，但由于蒸汽机车运行振动剧烈，速度表经常损坏，根本不能推广使用。6237 1.2.2 测速发电机型速度表 由于车轴的转动直接反映列车的运动，因此可以利用车轴转动信息获得列车的运行速度，测速电机型速度表就是基于这一原理提出的。 测速电机方式作为一种传统的列车测速测距方式，其技术发展比较成熟。目前，在一些火车上仍采用这种方式。测速发电机的基本原理是利用电磁感应产生感生电动势，感生电动势的频率与车轮转速成正比，经过频率一电压变换后，把转速变换为电压，通过测量电压得到列车实际运行速度。 此类速度表由于采用电传输，安装方便灵活，简单易行，这是它能被广泛采用的根本所在。但是其精度还不够高，在低速时感生电动势较低，造成测量精度降低，车速低于一定值时甚至不能推动测速单元工作，系统可靠性较差。 1.2.3 霍尔数字式转速表 霍尔数字转速表一个固定于旋转轴上的非磁性圆盘，其周围等距离的嵌有铁氧体磁计。传感器的测头封装有霍尔元件，安装在贴近磁针的位置，随着圆盘的转动，霍尔元件输出周期性的波形。也可将导磁材料的齿轮固定在转轴上，对着齿轮端面固定一块磁钢，霍尔元件贴在磁钢的一个端面上，随着齿轮转动，元件的输出呈周期性变化，其输出含有直流分量。传感器输出频率与转速成正比，此信号经放大和数字显示即成数字式转速输出。 1.2.4 脉冲式转速传感器型测速系统 脉冲式测速系统的发展是与科学技术的发展、数字电路的出现相关联的。也就是与车辆的车轮同步旋转的脉冲发生器，产生与车轮转速成正比的脉冲数，根据适当比例的单位时间内的脉冲数的计数和显示，即可表示车辆运行的速度。就脉冲发生器而言，有许多类型，主要有光电式和磁电式两种[5][6]。 其中磁电式脉冲发生器这种测速系统，其基本原理是以导体和磁场发生相对运动而产生电动势为基础。如图1.1所示的是奥迪100汽车采用的磁电式脉冲车速里程表结构。车速传感器由一个舌簧开关和一个有4对磁极的转子组成。当转子转动时，永久磁铁的磁场发生变化，舌簧开关的触点交替打开和闭合，电路中不断产生电压脉冲信号。转子每转动一周，舌簧开关中的触点开、闭8次，产生8个脉冲信号，输入电子电路。电子控制电路将车速传感器输入的脉冲信号经整形后向车速表输出一个与车速成正比的电流信号，经车速表指示出相应的车速值。脉冲转速传感器这种方式与测速电机方式类似，也是直接由车轮的旋转获取速度信息，但它与测速电机方式相比较，无论在传感器方面还是在处理方法上都有较多优点，传感器的输出信号易于数字化处理，满足车辆运行控制系统智能化、小型化的发展趋势，另外由于采用微处理器等先进技术，在测量精度和可靠性方面有较大提高。 图1.1 磁电式脉冲车速里程表 1.2.5 雷达测速 雷达测速这是一种直接测量速度和距离的方法。在机车上安装雷达，始终向轨面发射电磁波，由于机车和轨面之间有相对运动，根据多普勒频移效应原理，在发射波和反射波之间产生频差，通过测量频差可以计算出机车的运行速度，并累积求出走行距离。 (责任编辑：qin) |