《现代铁路远程控制系统(第2版)》5-4-(3)模拟量采集原理

铁道信号远程控制01课程内容

01概述

02远动系统技术基础

03调度集中（CTC）系统及其应用

04铁路列车调度指挥系统（TDCS）

05铁路信号微机监测及其实用系统2本章内容铁路信号微机监测系统微机监测系统概述系统体系结构系统与设备功能信息采集原理微机监测系统接口故障案例分析35.4信息采集原理(2)模拟量采集原理模拟量是指自然界大量出现的，在时间上和数值上均作连续变化的物理量。如压力、重量、温度、密度、流量、转速、位移、电压、电流等。45.4信息采集原理模拟量监测类型电源屏监测轨道电路监测转辙机监测电缆绝缘监测电源对地漏泄电流监测集中式移频监测55.4信息采集原理①模拟量监测类型a.电源屏监测监测内容：外电网输入状态、电源屏输出电压、电流。监测点：电源屏输入、输出端。监测精度：电压±1%；电流±2%；频率±0.5Hz；相位角±1%度；功率±1%。测试方式：站机周期巡测（周期≤1s）；变化测。65.4信息采集原理b.轨道电路监测轨道电路类型：交流连续式、25Hz相敏、高压不对称脉冲等轨道电路。监测内容：轨道接受端交流电压。监测点：轨道继电器端。监测精度：±1%。测试方式：站机周期巡测（周期≤2s）；变化测。75.4信息采集原理c.转辙机监测转辙机类型：直流电动转辙机、三相交流电动转辙机。监测内容：道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流、动作时间。监测点：动作回线。监测精度：电流±3%；时间≤0.1s。测试方式：根据1DQJ条件进行连续测试。85.4信息采集原理d.电缆绝缘监测电缆类型：各种信号电缆。监测内容：电缆芯线全程对地绝缘。监测点：分线盘或电缆测试盘处。测试电压：DC500V。监测精度：±10%。测试方式：人工启动、自动测量；人工命令多路测试。95.4信息采集原理f.电源对地漏泄电流监测监测类型：电源屏各种输出电源。监测内容：输出电源对地漏泄电流。监测点：电源屏输出端。监测量程：AC0～300mA，DC0～10mA。监测精度：±10%。测试方式：在天窗点内人工启动，通过1kΩ电阻测试电源对地漏泄电流值。人工命令多路测试。105.4信息采集原理②模拟量采集电路原理道岔的监测a.监测点：在分线盘或组合选取动作电流回线。115.4信息采集原理b.道岔动作电流采样模块对道岔动作电流的测试，采用穿心感应式电流传感器，可监测10A以内的交，直流电流。这种传感器采用了现行双补偿霍尔原理，隔离彻底，响应快，耐冲击，0~20mA电流源通过采样电阻输出0~5V标准电压。125.4信息采集原理霍尔效应半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流Ic流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。霍尔电势EH可用下式表示：EH=KHIcBc135.4信息采集原理当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势。霍尔效应演示145.4信息采集原理霍尔电流传感器铁芯

霍尔IcInIn

EH=KHIcB

155.4信息采集原理电路原理

被测电流In流过导体产生磁场，原边磁力线集中在铁芯周围，内置在铁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁场成正比的大小仅几毫伏的电压，电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流Im，并存在以下关系式：N×In=n×Im，其副边电流Im即可精确反映原边电流In值，如图所示。165.4信息采集原理175.4信息采集原理直流采样模块直流采样模块主要用于ZD-6型电动转辙机动作电流隔离采样。模块为开口模块，中间为穿线孔，穿线有方向性，穿3圈。185.4信息采集原理三项交流采样模块三相交流采样模块主要用于提速道岔三相交流电动转辙机动作电流隔离采样，穿线无方向性，穿2圈。195.4信息采集原理c.道岔动作电流监测原理（直流）对道岔电流的测试是由道岔采集机完成的。将道岔动作电路回线穿入电流采样模块圆孔，隔离采集道岔动作电流。再将采样信号运算放大、精密整流、再运算放大，整理转换成0~5V的标准电压，送入道岔采集机模拟量输入板，经选通送至CPU进行A/D转换。205.4信息采集原理再将转换后的数字信号（即电流曲线的数据）暂存在道岔采集机存储器里，当站机发出命令索要数据时将一条完整的道岔电流曲线数据送往站机处理。直流电动转辙机动作电流监测原理框图如下图所示。21电流传感器箱DCBn软电缆+12VC-12V+12VCC电流选通板7芯插座1,26,7至室外监测采集机柜+-OUT2OUT1OUT3DCB1电流传感器225.4信息采集原理d.道岔动作电流监测原理（交流）与直流相同，三相交流采样模块采集到三相电动转辙机动作电流后，每相采样电流都经过放大、整流、再放大，转换成三路a、b、c(分别对应三相A、B、C)动作电流的0~5V直流标准