[实用新型]用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路。

背景技术

随着铁路行车速度的提高和车流密度的增加，对铁路行车安全检测设备的探测精度和可靠性要求越来越高，现在采用红外光子探测器探测车轴温度，而相关电气设备对探测器产生了高频干扰，干扰了探测器的精度，需要一种配套的用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路。

发明内容

基于以上不足之处，本实用新型提供一种用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路，用于高速列车轴温度检测。

本实用新型所采用的技术如下：一种用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路，包括光电耦合器、继电器，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，记忆电容，第一运算放大器、第二运算放大器，第一稳压管和第二稳压管，所述的第一运算放大器的输出端分别与第三电阻的一端、记忆电容的一端、第一稳压管的正极连接，第一稳压管的负极与第二稳压管的负极连接，第二稳压管的正极接地，第三电阻的另外一端与第二运算放大器的正输入端连接，第二运算放大器的负输入端分别与第四电阻、第五电阻的一端连接，第五电阻的另外一端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端还与继电器执行侧的一端连接，第一运算放大器的正输入端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另外一端接地，第一运算放大器的负输入端分别与记忆电容的另外一端、第一电阻的一端连接，第一电阻的另外一端与继电器执行侧的另外一端连接，光电耦合器的输入端与工控机的I/O板连接，光电耦合器的输出端与继电器的驱动侧连接，第四电阻的另外一端连接到红外光子轴温探测器的模拟转换电路输出端。

本实用新型具有如下有益效果及优点：本电路可靠性高，精度高，响应快速，该电路隔离了工控机数字信号对红外轴温光子探测器的噪声干扰，消除了高频干扰噪声，实现了高速列车轴温度检测。

附图说明

图1为本实施例1的电路结构图。

具体实施方式

下面根据说明书附图举例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

一种用于红外光子轴温探测器的红外轴温背景温度记忆电路，包括：光电耦合器U1、继电器K1，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，记忆电容C1，第一运算放大器U2、第二运算放大器U3，第一稳压管D1和第二稳压管D2，所述的第一运算放大器U2的输出端分别与第三电阻R3的一端、记忆电容C1的一端、第一稳压管D1的正极连接，第一稳压管D1的负极与第二稳压管D2的负极连接，第二稳压管D2的正极接地，第三电阻R3的另外一端与第二运算放大器U3的正输入端连接，第二运算放大器U3的负输入端分别与第四电阻R4、第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另外一端与第二运算放大器U3的输出端连接，第二运算放大器U3的输出端还与继电器K1执行侧的一端连接，第一运算放大器U2的正输入端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另外一端接地，第一运算放大器U2的负输入端分别与记忆电容C1的另外一端、第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另外一端与继电器K1执行侧的另外一端连接，光电耦合器U1的输入端与工控机的I/O板连接，光电耦合器U1的输出端与继电器K1的驱动侧连接，第四电阻R4的另外一端连接到红外光子轴温探测器的模拟转换电路输出端。

当列车安全检测系统的工控机检测到轨边车轮传感器给出的“开机”命令，工控机的I/O板发出TTL低电平控制信号，光电耦合器U1第3端、第四端导通，继电器K1第一端、第七端连接，运算放大器U3第六端与第一电阻的第二端断开，第一电容C1的放电回路呈现极高的阻抗，由于回路阻抗为∞，存储在第一电容C1上的电荷不能减少，第一电容C1上的电压始终保持不变，无列车轴温信号时，该电压使第二运算放大器U3第六脚电压保持在轴温背景温度状态，当车轮传感器检测到列车过车信号时，红外光子轴温探测器开始检测列车轴温信号，第二运算放大器U3第六脚电压在轴温背景电压基础上再叠加上列车红外轴温信号，实现了列车红外轴温的温升检测。所述光电耦合器U1作为启动/关闭轴温记忆驱动电路，光电耦合器U1第一脚、第二脚与工控机的IO卡相连接，光电耦合器U1第三脚与校零电源正极连接、第四脚与继电器第二脚连接，实现了工控机地与红外光子探测器电源地的隔离，该电路隔离了工控机数字信号对红外轴温光子探测器的噪声干扰，消除了高频干扰噪声。继电器K1在光电耦合器U1启动/关闭控制下，继电器触点执行ON/OFF动作，红外轴温背景温度记忆电路分别工作在闭环/记忆状态。在继电器触点执行ON动作时，红外轴温背景温度记忆电路第一运算放大器U1与第二运算放大器U2形成闭环工作状态，记忆电容C1充电，第二运算放大器U2第六脚输出电压为红外轴温背景温度电压。在继电器触点执行OFF动作时，红外轴温背景温度记忆电路第一运算放大器U1与第二运算放大器U2形成开环工作状态，记忆电容C1上存储的电荷保持不变，当红外传感器检测到轴温信号时，第二运算放大器U2第六脚输出电压为红外轴温背景温度电压与轴温信号的叠加值。第一稳压管D1与第二稳压管D2反向串联，第一稳压管第二端连接第二稳压管第二端，第二稳压管第一端接地，第一稳压管第一端接第一运算放大器第六脚，防止第一运算放大器出现饱和状态，D1、D2稳压值为8.2V，功耗1W。光电耦合器U1选用驱动电流较大的器件4N32，保证驱动电流有较大的余量，4N32不易损坏，提高了红外轴温光子探测器的可靠性。第一运算放大器U2选用具有ULTRA-LOW-BIAS特性的器件，由于该器件输入阻抗极高，背景温度记忆电路的输出衰减非常缓慢，第一运算放大器U2的第二脚、第三脚为虚地端，将第一运算放大器U2的第1脚、第四脚接地，并用地线将U2的第二脚、第三脚圈起，由于U2的第一脚、第二脚、第三脚、第四脚均为等电位，消除了漏电对背景温度记忆电路产生的影响，提高了红外轴温光子探测器的探测精度。第二运算放大器U3选用低漂移、低噪声的高精度运算放大器OP07，降低了红外轴温光子探测器的漂移，减小了红外轴温光子探测器的静噪声。五个电阻选用温度系数小、噪声低的金属膜电阻,第一到第三电阻阻值51k，第四电阻阻值5.1K，第五电阻阻值5100k，记忆电容C1选用温度系数小、漏电流极小的涤纶电容1μF。继电器K1选用型号为DIA05000的继电器。