數(shù)字化紅外溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字化紅外溫度傳感器，特別是應(yīng)用于鐵路車輛軸溫探測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)(THDS)作為車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)(5T)的重要組成部分，利用軌邊高速紅外溫度傳感器和智能跟蹤裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)行車輛的軸承溫度，進(jìn)行跟蹤報(bào)警，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛熱軸，從而防止熱切軸，是確保鐵路運(yùn)輸安全的重要行車設(shè)備。
[0003]作為鐵路車輛軸溫探測(cè)系統(tǒng)核心的紅外溫度傳感器一直以來(lái)都采用模擬信號(hào)完成數(shù)據(jù)傳輸及命令通信。模擬信號(hào)抗干擾性能差，應(yīng)用多個(gè)傳感器時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)各個(gè)通道的數(shù)據(jù)整合，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字化紅外溫度傳感器，將現(xiàn)有基于模擬信號(hào)傳輸?shù)募t外溫度傳感器全面數(shù)字化，將紅外溫度敏感元件采集到的模擬電壓信號(hào)經(jīng)嵌入式處理器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸，同時(shí)上位機(jī)也通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送控制及調(diào)整命令實(shí)現(xiàn)外部控制傳感器工作。
[0005]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種數(shù)字化紅外溫度傳感器，其組成包括:紅外溫度敏感元件、嵌入式處理器、元溫傳感器、制冷電路、網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的紅外溫度敏感元件單向傳輸信號(hào)至信號(hào)放大電路，所述的信號(hào)放大電路單向傳輸信號(hào)至所述的嵌入式處理器，所述元溫傳感器單向傳輸信號(hào)至元溫轉(zhuǎn)換電路，所述的元溫轉(zhuǎn)換電路單向傳輸信號(hào)至所述的嵌入式處理器，所述嵌入式處理器單向傳輸信號(hào)至校零/保護(hù)門電路，所述的嵌入式處理器單向傳輸信號(hào)至制冷電路，所述的制冷電路單向傳輸信號(hào)至制冷元件，所述嵌入式處理器雙向傳輸信號(hào)至所述的網(wǎng)絡(luò)模塊。
[0006]所述的數(shù)字化紅外溫度傳感器，所述的元溫轉(zhuǎn)換電路承接所述的元溫傳感器的信號(hào)至電阻R2的一端、可變電阻RWI的一端、電阻R3的一端與電容Cl的一端，所述的電阻R2并聯(lián)芯片Ul的引腳I號(hào)、所述的芯片Ul的引腳2號(hào)與電阻Rl的一端，所述的電阻Rl的另一端連接所述的可變電阻RWl的另一端，所述的芯片Ul的引腳6號(hào)并聯(lián)所述的電阻R3的另一端與所述的電容Cl的另一端；
所述的芯片Ul的引腳3號(hào)并聯(lián)可變電阻RW2的一端與電阻R4的一端，所述的可變電阻RW2的另一端連接電阻R5的一端，所述的電阻R5的另一端連接所述的芯片Ul的引腳4號(hào)，所述的電阻R4的另一端連接所述的芯片Ul的引腳4號(hào)；
所述的芯片UI的引腳7號(hào)并聯(lián)電容C 2的一端、電阻R 8的一端與電阻R9的一端，所述的電阻R8的另一端接地，所述的電阻R9的另一端并聯(lián)電阻RlO的一端與運(yùn)算放大器的U2的正相輸入端，所述的運(yùn)算放大器的U2的反相輸入端與所述的運(yùn)算放大器的U2的輸出端均連接電阻Rll的一端，所述的電阻Rll的另一端將信號(hào)傳至所述的嵌入式處理器；
所述的芯片Ul的引腳8號(hào)連接NPN型三極管Ql的發(fā)射極e，所述的芯片Ul的引腳9號(hào)連接所述的NPN型三極管Ql的基極b，所述的芯片Ul的引腳10號(hào)并聯(lián)所述的NPN型三極管Ql的集電極c與所述的電容C2的另一端；
所述的芯片Ul的引腳12號(hào)連接電阻R6的一端，所述的電阻R6的另一端連接電阻R7的一端，所述的電阻R6的另一端連接所述的元溫傳感器的信號(hào)；
所述的芯片Ul的引腳13號(hào)與所述的芯片Ul的引腳14號(hào)均連接所述的元溫傳感器的信號(hào)。
[0007]所述的數(shù)字化紅外溫度傳感器，所述的信號(hào)放大電路承接所述的紅外溫度敏感元件的信號(hào)至運(yùn)算放大器的U4的反相輸入端與電阻R21的一端，所述的運(yùn)算放大器的U4的正相輸入端并聯(lián)電阻R24的一端與電阻R22的一端，所述的電阻R24的另一端連接電阻R25的一端，所述的電阻R25的另一端接地，所述的電阻R22的另一端并聯(lián)所述的電阻R21的另一端與電阻R23的一端，所述的電阻R23的另一端接地；
所述的運(yùn)算放大器的U4的輸出端連接電阻R26的一端，所述的電阻R26的另一端并聯(lián)電阻R28的一端、電容C7的一端與運(yùn)算放大器的U5的反相輸入端，所述的運(yùn)算放大器的U5的正相輸入端串聯(lián)電阻R27，所述的運(yùn)算放大器的U5的輸出端并聯(lián)所述的電阻R28的另一端、所述的電容C7的另一端與電阻R29的一端，所述的電阻R29的另一端連接運(yùn)算放大器的U6的反相輸入端、電阻R30與電阻R31，所述的電阻R30并聯(lián)電容C8，所述的電阻R31并聯(lián)電容C9，所述的運(yùn)算放大器的U6的正相輸入端連接電阻R32，所述的電阻R31并聯(lián)所述的電容C9后并聯(lián)所述的運(yùn)算放大器的U6的輸出端與電阻R33的一端，所述的電阻R33的另一端并聯(lián)電阻R34的一端、電阻R35的一端與電容ClO的一端，所述的電阻R34的另一端接地，所述的電容ClO的另一端連接電阻R36的一端，所述的電阻R36的另一端并聯(lián)運(yùn)算放大器的U7的反相輸入端、可變電阻RW3的一端與電容Cll的一端，所述的電阻R35的另一端連接所述的運(yùn)算放大器的U7的正相輸入端，所述的可變電阻RW3與所述的電容Cll并聯(lián)后再并聯(lián)所述的運(yùn)算放大器的U7的輸出端與電阻R37的一端，所述的電阻R37的另一端并聯(lián)電阻R38的一端與所述的嵌入式處理器，所述的電阻R38的另一端接地。
[0008]所述的數(shù)字化紅外溫度傳感器，所述的嵌入式處理器發(fā)出控制信號(hào)CTR，所述的控制信號(hào)CTR傳遞給并聯(lián)的電阻R13的一端與電阻R12的一端，所述的電阻Rl 3的另一端連接PNP型三極管Q2的基極b，所述的PNP型三極管Q2的發(fā)射極e連接所述的電阻R12的另一端，所述的PNP型三極管Q2的集電極c連接繼電器Kl的正端，所述的繼電器Kl的正端與所述的繼電器Kl的負(fù)端之間串聯(lián)二極管Dl，所述的繼電器Kl的校零電壓JLV+并聯(lián)電阻RVl的一端與電阻R14的一端，所述的電阻R14的另一端串聯(lián)電容C3的一端，所述的電容C3的另一端并聯(lián)所述的電阻RVl的另一端、所述的繼電器Kl的引腳9號(hào)與所述的繼電器Kl的引腳11號(hào)，所述的繼電器KI的引腳11號(hào)與所述的繼電器KI的引腳6號(hào)之間連接電容C4，所述的電容C4連接磁簧繼電器K2的引腳2號(hào)與所述的磁簧繼電器K2的引腳6號(hào)；
所述的磁簧繼電器K2的引腳I號(hào)連接電阻R15的一端，所述的電阻R15的另一端并聯(lián)電容C5的一端與運(yùn)算放大器的U3的反相輸入端，所述的運(yùn)算放大器的U3的正相輸入端連接電阻R16的一端，所述的電阻R16的另一端接地，所述的放大器的U3的輸出端并聯(lián)電容C5的另一端與調(diào)整輸出信號(hào)JLOUT; 所述的放大器的U3連接PNP型三極管Q4的發(fā)射極e，所述的PNP型三極管Q4的基極b并聯(lián)電阻R19的另一端與電阻R20的一端，所述的電阻R20的另一端并聯(lián)電壓負(fù)端與所述的PNP型三極管Q4的集電極c;
所述的放大器的U3連接NPN型三極管Q3的發(fā)射極e，所述的NPN型三極管Q3的集電極c并聯(lián)電阻R17的一端與電壓正端，所述的NPN型三極管Q3的基極b并聯(lián)所述的電阻R17的另一端與電阻R18的一端，所述的電阻R18的另一端連接所述的電阻R19。
[0009]所述的數(shù)字化紅外溫度傳感器，所述制冷電路包括集成電源模塊UPl，所述的集成電源模塊UPl的引腳1、引腳4、引腳5、引腳30、引腳32、引腳33、引腳34與引腳37相連接；
所述的集成電源模塊UPl的引腳16、引腳17、引腳18、引腳19、引腳20與引腳40均接地，所述的集成電源