技術(shù)屬于鐵路貨車檢測，具體涉及超偏載便攜信號模擬裝置。

背景技術(shù)：

1、鐵道貨車超偏載檢測裝置擔(dān)負(fù)著鐵路運(yùn)輸過程中貨物列車安全運(yùn)行的重要責(zé)任。隨著不斷推廣應(yīng)用，超偏載裝置的數(shù)量越來越多。其核心部件是4個稱重控制器，負(fù)責(zé)對傳感器微弱信號進(jìn)行濾波、放大等精密處理，且每個稱重控制器有14個信號處理通道，由于現(xiàn)場環(huán)境差，電磁干擾大，設(shè)備需要24小時不間斷工作，稱重控制器容易出現(xiàn)通道故障，通道發(fā)生故障會直接影響設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致超偏載檢測裝置無法正常工作，超載、偏載情況無法檢測，繼而影響鐵路貨運(yùn)行車安全。

2、目前稱重控制器檢測時存在以下問題：(1)只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，通過信號發(fā)生器輸入高精度毫伏電壓信號，需要使用高精度萬用表測量觀察和記錄；(2)每個稱重控制器有14個信號處理通道，需要在兩個人互相配合的情況下重復(fù)檢測14次，耗時耗力；(3)設(shè)備發(fā)生故障時，現(xiàn)場無法進(jìn)行通道檢測，難以實(shí)現(xiàn)對信號通道定期巡檢，設(shè)備發(fā)生故障時只能將稱重控制器先行帶回實(shí)驗(yàn)室再進(jìn)行檢修，整個流程周期長，成本高，并且影響現(xiàn)場超偏載裝置的正常運(yùn)行。為此，基于目前超偏載稱重控制器的信號通道多，需要對微弱信號進(jìn)行精密處理，并且現(xiàn)場檢測很不方便且設(shè)備檢修時更是困難等諸多原因，自主研發(fā)便攜超偏載信號模擬裝置以解決現(xiàn)場遇到的實(shí)際問題很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、實(shí)用新型的目的在于提供超偏載便攜信號模擬裝置，本實(shí)用新型有效解決了超偏載現(xiàn)場無法進(jìn)行稱重控制器通道測試的問題，節(jié)省了大量因設(shè)備拆、裝和運(yùn)輸?shù)娜肆?、物力和時間成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，實(shí)用新型采用以下技術(shù)效果：

2、根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提供了超偏載便攜信號模擬裝置，所述模擬裝置包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的模擬控制電路，在殼體一側(cè)壁設(shè)置有輸入接口，在殼體的三個側(cè)面分別設(shè)置有輸出接口，在殼體的頂部外壁設(shè)置有按鍵模塊，所述模擬控制電路分別與所述輸入接口、輸出接口和按鍵模塊電氣連接，所述模擬控制電路包括控制器、基準(zhǔn)電壓模塊、供電模塊、至少兩路高精度dac轉(zhuǎn)換器和多路輸出模塊，所述供電模塊分別與控制器的電源端、基準(zhǔn)電壓模塊的電源端和高精度dac轉(zhuǎn)換器的電源端連接，所述輸入接口分別與所述控制器和供電模塊的輸入端連接，所述按鍵模塊的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的每一個控制輸出端分別通過一個對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓模塊與一路高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸出端通過一路輸出模塊與對應(yīng)的一個輸出接口連接。

3、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)電壓模塊包括可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器z1、電阻r10、電阻r11、可調(diào)電阻r12和電容c10，所述供電模塊的電源輸出端與電阻r10的一端連接，電阻r10的一端分別與電阻r11的一端可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器z1的陰極、電容c10的一端和高精度dac的參考電源輸入端連接，電阻r11的另一端分別與可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器z1的參考輸入端和可調(diào)電阻r12的一端連接，可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器z1的陽極、電容c10的一端和可調(diào)電阻r12的另一端分別與地連接。

4、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述輸出模塊包括電阻r20、電阻r21和電容c20，所述電阻r20的一端與高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，所述電阻r20的另一端分別與輸出接口的信號接入端子、電阻r21的一端和電容c20的一端連接，所述電容c20的另一端、電阻r21的另一端和輸出接口的信號接地端子分別與地連接。

5、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述輸出接口為dc005全銅插座接頭或bnc接頭。

6、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，在殼體頂部外壁的按鍵模塊兩側(cè)分別設(shè)置有與控制器連接的指示燈。

7、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述按鍵模塊包括輕觸按鍵開關(guān)j30、電阻r30、電阻r31、電阻r32和電容c30，所述電阻r30的一端與供電模塊的電源輸出端連接，所述輕觸按鍵開關(guān)j30的一端分別與控制器的輸出端sw、電阻r30的另一端、電容c30的一端、電阻r31的一端連接，所述輕觸按鍵開關(guān)j30的另一端與電阻r32的一端連接，電阻r32的另一端、電容c30的另一端和電阻r31的另一端分別與地連接。

8、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述殼體由相互扣合在一起的上殼體和下殼體組成，在下殼體的一側(cè)側(cè)壁設(shè)置所述輸入接口，在下殼體的三個側(cè)面分別設(shè)置多個所述輸出接口，在下殼體的底部外壁上設(shè)置有防滑支撐膠墊。

9、綜上所述，由于實(shí)用新型采用了上述技術(shù)方案，實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

10、(1)、本申請的便攜信號模擬裝置可同時連接16路通道，一次性實(shí)現(xiàn)對稱重控制器的14個通道的檢測，有效解決了超偏載現(xiàn)場無法進(jìn)行稱重控制器通道測試的問題，節(jié)省了大量因設(shè)備拆、裝和運(yùn)輸?shù)娜肆Α⑽锪蜁r間成本，大大提高了檢測效率，通道間互不影響，并且能實(shí)現(xiàn)4個檔位的電壓切換，可滿足不同的測量要求，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、精確的輸出，有較好的抗干擾能力，且現(xiàn)場接入稱重控制器的個別通道測試時，不影響整套超偏載裝置的正常工作，降低了故障檢測對現(xiàn)場的影響，能夠?qū)S護(hù)超偏載檢測裝置的安全可靠運(yùn)行、保證貨運(yùn)列車的運(yùn)輸安全、降低維修維護(hù)成本作用巨大，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益；

11、(2)、本申請的便攜信號模擬裝置實(shí)現(xiàn)了檢測快速化，便于攜帶和進(jìn)行現(xiàn)場測試，從而實(shí)現(xiàn)定期現(xiàn)場巡檢，將故障修轉(zhuǎn)換為狀態(tài)檢，提前預(yù)防，有效提升超偏載裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性；而且能夠確?？焖贆z測到稱重控制器的故障通道，實(shí)現(xiàn)鐵道貨車超偏載檢測裝置的定期現(xiàn)場巡檢，從而將故障修轉(zhuǎn)換為狀態(tài)檢，達(dá)到提前預(yù)防目的，有效提升超偏載裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，有效提高了檢測效率，降低勞動成本，避免了因故障檢測對超偏載的正常工作的影響，有效提升超偏載檢測系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)一步為鐵路貨運(yùn)安全保駕護(hù)航；

12、(3)、本申請的便攜信號模擬裝置拓展性強(qiáng)，不僅適用于超偏載稱重控制器的檢測，很多需要毫伏級模擬電壓信號的設(shè)備都可使用。還可拓展至一些智能傳感器的輸入測試信號、電路板的小信號輸入測試等需要精確小信號輸入設(shè)備的調(diào)試。

技術(shù)特征：

1.超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述模擬裝置包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的模擬控制電路，在殼體一側(cè)壁設(shè)置有輸入接口，在殼體的三個側(cè)面分別設(shè)置有輸出接口，在殼體的頂部外壁設(shè)置有按鍵模塊，所述模擬控制電路分別與所述輸入接口、輸出接口和按鍵模塊電氣連接，所述模擬控制電路包括控制器、基準(zhǔn)電壓模塊、供電模塊、至少兩路高精度dac轉(zhuǎn)換器和多路輸出模塊，所述供電模塊分別與控制器的電源端、基準(zhǔn)電壓模塊的電源端和高精度dac轉(zhuǎn)換器的電源端連接，所述輸入接口分別與所述控制器和供電模塊的輸入端連接，所述按鍵模塊的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的每一個控制輸出端分別通過一個對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓模塊與一路高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸出端通過一路輸出模塊與對應(yīng)的一個輸出接口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述基準(zhǔn)電壓模塊包括可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器、電阻r10、電阻r11、可調(diào)電阻r12和電容c10，所述供電模塊的電源輸出端與電阻r10的一端連接，電阻r10的一端分別與電阻r11的一端可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器的陰極、電容c10的一端和高精度dac轉(zhuǎn)換器的參考電源輸入端連接，電阻r11的另一端分別與可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考輸入端和可調(diào)電阻r12的一端連接，可調(diào)式并聯(lián)穩(wěn)壓器的陽極、電容c10的一端和可調(diào)電阻r12的另一端分別與地連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述輸出模塊包括電阻r20、電阻r21和電容c20，所述電阻r20的一端與高精度dac轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，所述電阻r20的另一端分別與輸出接口的信號接入端子、電阻r21的一端和電容c20的一端連接，所述電容c20的另一端、電阻r21的另一端和輸出接口的信號接地端子分別與地連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述輸出接口為dc005全銅插座接頭或bnc接頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：在殼體頂部外壁的按鍵模塊兩側(cè)分別設(shè)置有與控制器連接的指示燈。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述按鍵模塊包括輕觸按鍵開關(guān)j30、電阻r30、電阻r31、電阻r32和電容c30，所述電阻r30的一端與供電模塊的電源輸出端連接，所述輕觸按鍵開關(guān)j30的一端分別與控制器的輸出端sw、電阻r30的另一端、電容c30的一端、電阻r31的一端連接，所述輕觸按鍵開關(guān)j30的另一端與電阻r32的一端連接，電阻r32的另一端、電容c30的另一端和電阻r31的另一端分別與地連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超偏載便攜信號模擬裝置，其特征在于：所述殼體由相互扣合在一起的上殼體和下殼體組成，在下殼體的一側(cè)側(cè)壁設(shè)置所述輸入接口，在下殼體的三個側(cè)面分別設(shè)置多個所述輸出接口，在下殼體的底部外壁上設(shè)置有防滑減震支撐膠墊。

技術(shù)總結(jié)
技術(shù)公開了超偏載便攜信號模擬裝置，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的模擬控制電路，在殼體一側(cè)壁設(shè)置有輸入接口，在殼體的三個側(cè)面分別設(shè)置有輸出接口，在殼體的頂部外壁設(shè)置有按鍵模塊，模擬控制電路分別與所述輸入接口、輸出接口和按鍵模塊電氣連接，模擬控制電路包括控制器、基準(zhǔn)電壓模塊、供電模塊、至少兩路高精度DAC轉(zhuǎn)換器和多路輸出模塊，按鍵模塊的輸出端與控制器的輸入端連接，控制器的每一個控制輸出端分別通過一個對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓模塊與一路高精度DAC轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，高精度DAC轉(zhuǎn)換器的輸出端通過一路輸出模塊與對應(yīng)的一個輸出接口連接。本技術(shù)有效解決了超偏載現(xiàn)場無法進(jìn)行稱重控制器通道測試的問題，節(jié)省了大量因設(shè)備拆的時間成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張瑞林,蔣愷,曾還尤,李尚帥,周樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240424
技術(shù)公布日：2025/1/2