軌道絕緣節(jié)阻抗在線測(cè)試儀的研究.pdf

1、軌道絕緣節(jié)阻抗是判斷軌道電路絕緣狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)列車運(yùn)行安全具有相當(dāng)重要的意義。然而，當(dāng)前大部分測(cè)試軌道絕緣節(jié)阻抗的儀器在在線實(shí)時(shí)測(cè)量和測(cè)試精度上難以兼顧，檢測(cè)軌道絕緣節(jié)阻抗，排除軌道絕緣故障成為迫切而棘手的問題。為此，本文提出了一種在線測(cè)試軌道絕緣節(jié)阻抗的方法來判斷軌道絕緣狀況。
　　 本文在分析絕緣節(jié)阻抗測(cè)試原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種軌道絕緣節(jié)阻抗在線測(cè)試儀，并進(jìn)行了初步試驗(yàn)。硬件方面，本系統(tǒng)采用STM32F103VECo

2、rtex-M3嵌入式控制器為主控芯片，結(jié)合其他輔助電路完成阻抗的測(cè)量和顯示。在激勵(lì)源的選擇上，本系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)的正弦信號(hào)激勵(lì)源，采用微控制器I/O口產(chǎn)生高頻方波信號(hào)作為激勵(lì)源，經(jīng)過前級(jí)跟隨電路和極性轉(zhuǎn)換電路，設(shè)計(jì)了Howland電流源電路來輸出恒流，從而大大減小了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，節(jié)省了硬件開銷，提高了系統(tǒng)的可靠性。輸出恒流信號(hào)加載到被測(cè)軌道絕緣節(jié)兩端，通過優(yōu)越性能的INA111儀表放大器對(duì)兩端電壓進(jìn)行放大，并由處理器內(nèi)部高速ADC對(duì)數(shù)據(jù)采

3、樣，通過FIR數(shù)字濾波器濾除牽引電流回流及軌道各種低頻率干擾信號(hào)，分離出能夠表征絕緣節(jié)電阻變化的信號(hào)分量。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度，本系統(tǒng)對(duì)電流源產(chǎn)生的恒流信號(hào)也做了采集和濾波，最終計(jì)算出被測(cè)軌道絕緣節(jié)阻值。軟件方面，本文首先用虛擬儀器平臺(tái)LabVIEW軟件完成了數(shù)字濾波器的仿真和設(shè)計(jì)，嵌入式控制器程序采用KEILC編寫，完成測(cè)量控制、數(shù)據(jù)采集、濾波以及按鍵和液晶顯示。
　　 本文設(shè)計(jì)的軌道絕緣節(jié)阻抗在線測(cè)試儀，進(jìn)行了無干擾