隨著列車速度的逐步提升,關(guān)于車輛行駛速度的測(cè)定顯得越來越重要。目前,列車上已經(jīng)安裝多種傳感器用于列車各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量。其中,測(cè)量列車速度用到的傳感器主要有轉(zhuǎn)速傳感器和加速度傳感器。
轉(zhuǎn)速傳感器
轉(zhuǎn)速傳感器的種類很多,有磁電式、光電式、離心式、霍爾式等轉(zhuǎn)速傳感器。其中輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器在高速鐵路中應(yīng)用較為廣泛。輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速的基本工作原理:利用車輪的周長(zhǎng)作為“尺子”測(cè)量列車走行距離,根據(jù)所測(cè)距離測(cè)算列車運(yùn)行速度。
加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力是物體在加速過程中作用在物體上的力,可以是常量或變量。一般加速度傳感器根據(jù)壓電效應(yīng)原理工作,加速度傳感器利用其內(nèi)部由于加速度造成的晶體變形產(chǎn)生電壓,只要計(jì)算出產(chǎn)生的電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系,就可將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。還有很多其他方法制作加速度傳感器,如電容效應(yīng)、熱氣泡效應(yīng)、光效應(yīng),但其最基本的原理都是由于加速度使某種介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。
輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器也存在一定缺陷:即車輪空轉(zhuǎn)或打滑會(huì)使列車速度的測(cè)量結(jié)果存在誤差,為解決此類問題,在列車車軸上加裝一個(gè)加速度傳感器,配合脈沖轉(zhuǎn)速傳感器使用。該方式工作原理:在列車打滑期間,把機(jī)車的內(nèi)加速度作為測(cè)速的信息源,該信息與車輪旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)等信息不相關(guān),而在其余工作時(shí)間仍用輪軸脈沖傳感器測(cè)速,所以該方式稱為基于慣性加速度傳感器的測(cè)速。在車輪打滑時(shí),由加速度傳感器測(cè)得加速度及車輪打滑前加速度的傾斜分量,而計(jì)算出車輪打滑時(shí)的列車運(yùn)行加速度,再將該值積分即得車輪打滑時(shí)列車實(shí)時(shí)運(yùn)行的速度�!�