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基于单片机的轮轨力检测

王闽生  
【摘要】:轮对是机车走行部的重要部件,是影响列车安全运行的主要因素之一。轮轨力测量是车辆动力学理论与实践的重要环节,测力轮对是测量轮轨力最直接最准确的方法。用铁路机车车辆的轮对作为力传感器来测量轮轨间的相互作用力的方法,是所有轮轨力方法中测量精度最高的方法。在评估铁路机车车辆的动力学性能及轮轨磨耗时,在脱轨等的实验研究中,任何方法都取代不了测力轮对。 用测力轮对对作用在轮对上的横向力和垂向力进行连续测量,在信号采集传输处理环节上传统的做法是将应变片传感器的应变电信号输出通过集流环传出来,然后再经过放大器、模数转换、最后交由上位计算机处理。论文将目前成熟的单片机技术应用在测力轮对上,利用单片机使信号放大、模数转换和数据处理环节全部集中到测力轮对一侧,只将计算结果传给上位机。使整个检测系统减少布线量、系统抗干扰能力大大增强,提高测量精度。 论文首先概括介绍了整个系统的组成,并由此提出了整个论文的主要工作。在对测力轮对辐板受力后的应变进行理论分析后,论文介绍了贴片点位置的选择和组成合理桥路的方法。之后对检测系统的电路设计及硬件的选型包括模拟接口电路、单片机系统设计及上下位机间的通信实现,单片机和上位机的程序设计进行了说明。最后介绍采用本测试系统的试验结果与传统做法的比较情况及进行误差分析。


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