一種雜散電流綜合檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雜散電流綜合檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]城市軌道交通結(jié)構(gòu)在施工完成后已定型，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)，若因發(fā)生雜散電流腐蝕而要對(duì)城市軌道交通主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行翻修是一件非常困難的工程。鑒于地鐵與輕軌的雜散電流腐蝕防護(hù)對(duì)城市發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重大意義，實(shí)現(xiàn)對(duì)雜散電流及其相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)得到的參數(shù)采取相關(guān)的積極防護(hù)措施來(lái)預(yù)防雜散電流的危害，對(duì)城市軌道交通的安全、可靠運(yùn)行來(lái)說(shuō)非常重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的雜散電流監(jiān)測(cè)裝置因軌道交通直流牽引系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流是動(dòng)態(tài)變化的，雜散電流難以直接測(cè)量，一般都通過(guò)軌道電位、埋地金屬的極化電位等參數(shù)間接反映雜散電流的腐蝕情況。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，在對(duì)軌道過(guò)渡電阻或縱向電阻的測(cè)量通常使用電流源、指針式電壓表以及連接線實(shí)現(xiàn)，過(guò)程中需人工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次記錄、運(yùn)算，存在工作量大、人工讀數(shù)精度差等問(wèn)題。對(duì)軌道電位、極化電壓兩個(gè)參數(shù)通常使用安裝位置固定的傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要通過(guò)線纜構(gòu)建數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，存在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。另外，現(xiàn)有的雜散電流測(cè)量裝置只能實(shí)現(xiàn)單一電參數(shù)的測(cè)量，不能全面的反映雜散電流腐蝕情況。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種雜散電流綜合檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，在雜散電流檢測(cè)時(shí)，存在的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測(cè)裝置采集的數(shù)據(jù)精度較差，測(cè)量功能單一，數(shù)據(jù)分析不全面的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種雜散電流綜合檢測(cè)裝置，該裝置包括:控制顯示主機(jī)和遠(yuǎn)端檢測(cè)電路；所述控制顯示主機(jī)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路與所述遠(yuǎn)端檢測(cè)電路相連，控制顯示主機(jī)和遠(yuǎn)端檢測(cè)電路相互配合檢測(cè)軌道與接地網(wǎng)之間的電位差、極化電壓、軌道縱向電阻、軌道過(guò)渡電阻，實(shí)現(xiàn)軌道雜散電流的檢測(cè)。
[0007]優(yōu)選地，所述控制顯示主機(jī)包括控制芯片、顯示屏幕、按鍵電路、第一存儲(chǔ)芯片、第一 USB接口轉(zhuǎn)換芯片、第一數(shù)字隔離芯片、第二數(shù)字隔離芯片、第三數(shù)字隔離芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、運(yùn)算放大器、場(chǎng)效應(yīng)管、多個(gè)電阻、多個(gè)接線端子、第一電感、第一電解電容、第一電容、第一差分運(yùn)算放大器、第二差分運(yùn)算放大器、達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)芯片、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器和第一電平轉(zhuǎn)換芯片；
[0008]所述控制芯片的FSMC接口與所述顯示屏幕的端口相連；所述控制芯片的PE4?PE6端口、PR)?PF5端口均與所述按鍵電路相連；所述控制芯片的SPI2接口與所述第一存儲(chǔ)芯片、所述第一數(shù)字隔離芯片相連；所述控制芯片的USARTl接口與所述第一 USB接口轉(zhuǎn)換芯片相連；所述第一數(shù)字隔離芯片的VOA端口、VOB端口、VOC端口均與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片相連；
[0009]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的VOUT端口、VFB端口與所述運(yùn)算放大器的INl+正輸入端相連；所述運(yùn)算放大器的OUTl端口與所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連；所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第一電阻相連；所述第一電阻的另一端與電源地相連；第一電感、第一電解電容和第一電容構(gòu)成恒定直流電源，所述運(yùn)算放大器的IN2-負(fù)輸入端經(jīng)過(guò)第三電阻與電源地相連；實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電阻上電壓的米集和信號(hào)放大處理；
[0010]所述運(yùn)算放大器的0UT2輸出端經(jīng)過(guò)第四電阻連接到所述運(yùn)算放大器的INl-負(fù)輸入端；所述運(yùn)算放大器的0UT2輸出端經(jīng)第五電阻分別與所述運(yùn)算放大器的IN2-負(fù)輸入端、第三電阻相連；所述運(yùn)算放大器的0UT2輸出端與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的AIN3管腳相連；所述運(yùn)算放大器的IN2+輸入端經(jīng)過(guò)第二電阻分別與所述第一電阻、所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連；所述控制芯片的SPIl接口經(jīng)過(guò)所述第二數(shù)字隔離芯片與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片相連；
[0011]所述第一差分運(yùn)算放大器的輸出端經(jīng)過(guò)第六電阻連接到所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的AINl管腳；所述第二差分運(yùn)算放大器的輸出端經(jīng)過(guò)第七電阻連接到所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的AIN2管腳；所述控制芯片的SPIl接口經(jīng)過(guò)第二數(shù)字隔離芯片獲取所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片上AINl管腳輸入的電壓信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換值；所述控制芯片的PEO管腳、PEl管腳、PE2管腳、PE3管腳經(jīng)過(guò)達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)芯片分別控制第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器；
[0012]所述第三接線端子的管腳通過(guò)測(cè)試連接線與測(cè)試點(diǎn)相連；第一接線端子的第一管腳與恒定直流電源相連，所述第一接線端子的第二管腳與所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連；
[0013]所述控制芯片的USART3接口經(jīng)過(guò)所述第三數(shù)字隔離芯片與所述第一電平轉(zhuǎn)換芯片的R0UT2接口、DIN2接口相連，所述第一電平轉(zhuǎn)換芯片的D0UT2端口、RIN2端口通過(guò)第二接線端子與所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路相連，實(shí)現(xiàn)向所述遠(yuǎn)端檢測(cè)電路發(fā)送測(cè)試控制命令和接收所述遠(yuǎn)端檢測(cè)電路采集到的電壓信號(hào)值。
[0014]優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)端檢測(cè)電路包括:微控制器、第二存儲(chǔ)芯片、第二 USB接口轉(zhuǎn)換芯片、撥碼開(kāi)關(guān)、第二電平轉(zhuǎn)換芯片、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、第三差分運(yùn)算放大器、第四接線端子、第五接線端子、第四差分運(yùn)算放大器、第四數(shù)字隔離芯片和第五數(shù)字隔離芯片；其中，
[0015]所述微控制器的SPIl接口經(jīng)所述第四數(shù)字隔離芯片與所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片相連，所述第三差分運(yùn)算放大器的OUT端通過(guò)電阻與所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的AIN2端口相連，所述第四差分運(yùn)算放大器的OUT端通過(guò)另一電阻與所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的AINl端口相連；所述微控制器的SPI2接口與所述第二存儲(chǔ)芯片相連；所述微控制器的PC9端口、PC8端口、PC7端口、PC6端口分別經(jīng)電阻與所述撥碼開(kāi)關(guān)相連，所述撥碼開(kāi)關(guān)的另一端與地直接相連；所述第四接線端子的管腳通過(guò)測(cè)試連接線與測(cè)試點(diǎn)相連；
[0016]所述微控制器的UART2接口與所述第二 USB接口轉(zhuǎn)換芯片相連，所述微控制器的UARTl接口分別與所述第五數(shù)字隔離芯片的VOA端口、VIB端口相連，所述第五數(shù)字隔離芯片的VIA端口與所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片的R0UT2端口相連，所述第五數(shù)字隔離芯片的VOB端口與所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片的DIN2端口相連；所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片的RIN2端口與第五接線端子的第二端口相連，所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片的D0UT2端口與第五接線端子的第一端口相連，所述第二電平轉(zhuǎn)換芯片的RIN2端口、D0UT2端口通過(guò)第五接線端子與所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路相連，實(shí)現(xiàn)向所述控制顯示主機(jī)發(fā)送采集到的電壓信號(hào)值。
[0017]優(yōu)選地，在軌道過(guò)渡電阻檢測(cè)時(shí)，所述第三接線端子第一管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與接地網(wǎng)的第一測(cè)量點(diǎn)(C)相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連，所述第三接線端子第二管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第一測(cè)量點(diǎn)(D)相連，第一測(cè)量點(diǎn)的軌道電壓經(jīng)過(guò)第八電阻、第十電阻進(jìn)行分壓后，經(jīng)第二繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端；
[0018]所述第四接線端子第一管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與接地網(wǎng)的一對(duì)測(cè)量點(diǎn)(E、H)相連，所述第四接線端子的第一管腳的另一端與所述第三差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連，所述第四接線端子的第二管腳的一端以及所述第四接線端子第三管腳的一端同時(shí)通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的一對(duì)測(cè)量點(diǎn)(F、I)相連，所述第四接線端子的第二管腳的另一端經(jīng)過(guò)電阻分壓后與所述第三差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端相連，所述第四接線端子第三管腳的另一端與所述第四差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連，所述第四接線端子第四管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的另一對(duì)測(cè)量點(diǎn)(G、J)相連，所述第四接線端子第四管腳的另一端與所述第四差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端相連；
[0019]所述第一接線端子的輸出端正極通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第二測(cè)量點(diǎn)(B)相連，所述第一接線端子的輸出端負(fù)極通過(guò)測(cè)試連接線與接地網(wǎng)的第二測(cè)量點(diǎn)(A)相連。
[0020]優(yōu)選地，在軌道縱向電阻檢測(cè)時(shí)，所述第三接線端子第一管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第一測(cè)量點(diǎn)Φ’ )相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連；所述第三接線端子第二管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第五測(cè)量點(diǎn)(C’ )相連，第五測(cè)量點(diǎn)的軌道電壓經(jīng)過(guò)第一繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端；所述第五測(cè)量點(diǎn)(C’ )通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第七測(cè)量點(diǎn)(E’ )直接相連；所述第三接線端子第四管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第四測(cè)量點(diǎn)(H’ )相連，所述第三接線端子第四管腳的另一端與所述第二差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連；所述第三接線端子第三管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第三測(cè)量點(diǎn)(I’ )相連，第三測(cè)量點(diǎn)的軌道電壓經(jīng)過(guò)第三繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第二差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端；所述第三測(cè)量點(diǎn)(I’ )通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第八測(cè)量點(diǎn)(J’ )直接相連；
[0021]所述第一接線端子的輸出端正極通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第二測(cè)量點(diǎn)(B’ )相連，所述第一接線端子的輸出端負(fù)極通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第六測(cè)量點(diǎn)(A’ )相連。
[0022]優(yōu)選地，在極化電壓、軌道與接地網(wǎng)之間的電位差檢測(cè)時(shí)，所述第三接線端子第一管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與接地網(wǎng)的第一測(cè)量點(diǎn)(C)相連，所述第三接線端子第一管腳的另一端與所述第一差分運(yùn)算放大器的-1N輸入端相連，所述第三接線端子第二管腳的一端通過(guò)測(cè)試連接線與軌道的第一測(cè)量點(diǎn)(D)相連，第一測(cè)量點(diǎn)的軌道電壓經(jīng)過(guò)第八電阻、第十電阻進(jìn)行分壓后，經(jīng)第二繼電器的第三管腳、第四管腳輸入至所述第一差分運(yùn)算放大器的+IN輸入端；
[0023]所述第四接線端子第一管腳的一端