[发明专利]一种列车振动检测系统

权利要求书

1.一种列车振动检测系统，其特征在于，包括安装于列车上的压电陶瓷传感器，以及与压电陶瓷传感器连接的信号采集电路和信号处理系统，所述信号采集电路包括灵敏度调节电路、分压式偏置放大电路、巴特沃斯带通滤波器和比较电路；

所述灵敏度调节电路，其输入端与所述压电陶瓷传感器的输出端相连接，接收压电陶瓷传感器输出的电信号，用于调节信号采集电路对振动的检测灵敏度；

所述分压式偏置放大电路，其输入端与所述灵敏度调节电路的输出端连接，用于抑制直流噪声分量，并将信号放大转换成稳定易测的电压信号；

所述巴特沃斯带通滤波器，其输入端与所述分压式偏置放大电路的输出端连接，用于接收放大后的电信号，并对其中超过预设截止频率的信号进行滤除；

所述比较电路，其同相输入端用于接收经所述巴特沃斯带通滤波器滤波后的电信号，并将其与基准电压比较，并根据比较结果输出脉冲信号；

所述信号处理系统包括数据处理系统以及与其相连接的信号显示设备和数据存储设备，所述数据处理系统采用可编程逻辑控制器PLC。

2.根据权利要求1所述的一种列车振动检测系统，其特征在于，所述压电陶瓷传感器的第一极首先通过固定电阻R1与+Icc连接，然后通过灵敏度调节电路与分压式偏置放大电路的输入端连接，压电陶瓷传感器的第二极接地。

3.根据权利要求1所述的一种列车振动检测系统，其特征在于，所述灵敏度调节电路包括可调电阻R2、固定电阻R3以及无极性电容C1；其中，可调电阻R2的第一固定端与压电陶瓷传感器的第一极连接，可调电阻R2的可调端与无极性电阻C1的第一端连接，可调电阻R2的第二固定端与固定电阻R3的第一端连接，固定电阻R3的第二端及无极性电容C1的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的一种列车振动检测系统，其特征在于，所述分压式偏置放大电路包括5个固定电阻、3个无极性电容和一个NPN三极管；其中，无极性电容C2与可调电阻R2的可调端及无极性电容C1的第一端连接，无极性电容C2的第二端与固定电阻R5的第二端、固定电阻R4的第一端连接，固定电阻R4的第二端接地，固定电阻R5的第一端与固定电阻R6的第一端连接后，再与+Ucc连接；NPN三极管Q1的基极与固定电阻R5的第二端、固定电阻R4的第一端、无极性电容C2的第二端连接，固定电阻R6的第二端与无极性电容C4的第一端、NPN三极管Q1的集电极相连，NPN三极管Q1的发射极与固定电阻R7、无极性电容C3的第一端相连，固定电阻R7的第二端和无极性电容C3的第二端接地；无极性电容C4的第二端与固定电阻R8的第一端连接，固定电阻R8的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的一种列车振动检测系统，其特征在于，所述四阶巴特沃斯带通滤波器由二阶低通巴特沃斯滤波器和二阶高通巴特沃斯滤波器组成。

6.根据权利要求5所述的一种列车振动检测系统，其特征在于，所述二阶低通巴特沃斯滤波器包括3个固定电阻、2个无极性电容和一个放大器；其中，固定电阻R9的第一端与分压式偏置放大电路的输出端相连接，连接了无极性电容C4的第二端和固定电阻R8的第一端，固定电阻R9的第二端分别与固定电阻R10的第二端、固定电阻R11的第一端、无极性电容C5的第一端连接，无极性电容C5的第二端接地；固定电阻R10的第一端与无极性电容C6的第一端连接后，与放大器的Q2的输出端连接，固定电阻R11的第一端与固定电阻R9的第二端、固定电阻R10的第一端和无极性电容C5的第一端连接，固定电阻R11的第二端与无极性电容C6的第二端连接后，连接到放大器Q2的反向输入端，放大器Q2的正向输入端接地，放大器Q2还与+Ucc和地线连接。