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1、·22·工业仪表与自动化装置 2002年第6期智能传感器及其在高速机车状态监测中的应用胥永刚,张周锁,何正嘉(西安交通大学机械工程学院,陕西西安710049)[摘 要]智能传感器以数字量形式和串行通讯的方式完成信息的传递,具有精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。以数字式温度传感器DS1820为基础开发的高速机车轴温监测系统在SS7D型机车上得到应用,并证明该系统具有很高的可行性、可靠性和实用性。实践表明,智能传感器在高速机车的状态监测与过程控制中具有广阔的应用前
2、景。[关键词]高速机车;状态监测;智能传感器;DS1820[中图分类号]TH132[文献标识码]A[文章编号]100020682(2002)0620022203TheapplicationofasmartsensortomonitoringtheoperationconditionofhighspeedlocomotivesXUYong2gang,ZHANGZhou2suo,HEZheng2jia(MechanicalEngineeringDeptofXi’anJiaotongUniversity
3、,Shaanxi2Xi’an710049,China)Abstract:Thispaperdealswithsmartsensors,whichcansendtheinformationthroughafieldbusbydigi2talandserialcommunication.Theyhaveseveralfeatures,suchasahighaccuracy,excellentanti2interferencea2bilityandreliability.Thebearingtemper
4、aturemonitoringsystembasedonthedigitaltemperaturesensorDS1820hasbeenusedintheSS7Dhighspeedlocomotivewithhighfeasibility,dependabilityandpracticability.Itisverifiedthatthesmartsensorhasawideapplyingforegroundinmonitoringtheoperationconditionandprocessc
5、ontrolofahighspeedlocomotive.Keywords:Highspeedlocomotive;Conditionmornitoring;Smartsensor;DS1820 高速铁路作为当今世界铁路高新技术的一项重入———输出特性存在非线性,且随时间漂移,存在交大成就,以其安全性能好、旅行速度快、能源消耗低、叉灵敏度;信噪比低,传输的模拟信号易受外界噪声环境污染低、经济效益好等不可比拟的优越性而成干扰,测量结果的稳定性和可靠性差。而智能传感为安全可靠的现代化交通工具,在许多
6、国家得到迅器赋予传感器与微处理器以智能相结合,兼有信号猛发展并日益赢得人们的欢迎和赞赏。而对其车检测与信息处理的功能,它将检测到的信号经过变速、轴温、制动缸和列车管压力、车厢温度、列车供电换处理后,以数字量形式通过现场总线与高/上位机以及其他有关的辅助设备进行状态监测和故障诊断进行串行通讯,可以大大削减现场与高/上位机之间是保证列车高速安全运行的重要手段。不断发展的的一对一连接导线,简化整个系统的布线和设计,节智能传感器技术、微型计算机技术、数字通信技术及约初期安装费用。该类传感器具有高精度、高可
7、靠信号处理技术为之提供了坚实的技术支持。性和稳定性、高信噪比和高分辨率及低的价格性能传统的监测仪表以电信号的产生、传输、模拟处比等特点,在测量距离远、安装空间小、测点多的高理和显示(包括指针指示和数字显示)为主来反映被速机车状态监测和过程控制中具有广阔的应用前测量的变化,存在着严重不足:结构尺寸大,传感器景。该文以DS1820型数字式温度传感器为例探讨[1]与仪表之间连线多,中间环节多,系统结构复杂;输智能传感器在高速机车轴温监测中的具体应用。[2]1数字式温度传感器DS1820 收稿日期:20
8、01211214基金项目:国家自然科学基金资助项目(50175087) 美国DALLAS公司生产的单线数字式温度传感作者简介:胥永刚(19752),男,河北定州市人,博士生,研究方向器DS1820,可以把被测点的温度直接转换成9位的为智能仪表、机械设备状态监测与故障诊断。串行数字信号供上位机读取,测温范围-55℃～2002年第6期 工业仪表与自动化装置·23·125℃,精度015℃。传感器和上位机之间只须一根于修正计数器1的预置值。总线即可完成信息的读
