軌道絕緣節(jié)阻抗在線測試儀的研究.pdf

1、軌道絕緣節(jié)阻抗是判斷軌道電路絕緣狀況的一個重要指標，對列車運行安全具有相當重要的意義。然而，當前大部分測試軌道絕緣節(jié)阻抗的儀器在在線實時測量和測試精度上難以兼顧，檢測軌道絕緣節(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)阻抗測試原理的基礎上設計了一種軌道絕緣節(jié)阻抗在線測試儀，并進行了初步試驗。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量和顯示。在激勵源的選擇上，本系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)的正弦信號激勵源，采用微控制器I/O口產(chǎn)生高頻方波信號作為激勵源，經(jīng)過前級跟隨電路和極性轉(zhuǎn)換電路，設計了Howland電流源電路來輸出恒流，從而大大減小了系統(tǒng)的復雜程度，節(jié)省了硬件開銷，提高了系統(tǒng)的可靠性。輸出恒流信號加載到被測軌道絕緣節(jié)兩端，通過優(yōu)越性能的INA111儀表放大器對兩端電壓進行放大，并由處理器內(nèi)部高速ADC對數(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，分離出能夠表征絕緣節(jié)電阻變化的信號分量。同時，為了進一步提高測量精度，本系統(tǒng)對電流源產(chǎn)生的恒流信號也做了采集和濾波，最終計算出被測軌道絕緣節(jié)阻值。軟件方面，本文首先用虛擬儀器平臺LabVIEW軟件完成了數(shù)字濾波器的仿真和設計，嵌入式控制器程序采用KEILC編寫，完成測量控制、數(shù)據(jù)采集、濾波以及按鍵和液晶顯示。
　　 本文設計的軌道絕緣節(jié)阻抗在線測試儀，進行了無干擾