本申請涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軌道車輛速度采集電路及軌道車輛。

背景技術(shù)：

目前，軌道車輛速度采集電路，通常由霍爾傳感器、比較器和處理芯片組成。其中，霍爾傳感器隨著車輪的轉(zhuǎn)動，輸出模擬信號，當(dāng)霍爾傳感器輸出的模擬信號高于比較器設(shè)置的閾值時，比較器輸出高電平，當(dāng)霍爾傳感器輸出的模擬信號低于比較器設(shè)置的閾值時，比較器輸出低電平，比較器輸出的高、低電平的切換頻率代表軌道車輛的速度，切換頻率越高，說明軌道車輛行駛越快。

但是霍爾傳感器在實際工作時，輸出電平很容易受外界的干擾而出現(xiàn)抖動，這使得比較器實際輸出的電平信號無法準(zhǔn)確反映軌道車輛的行駛速度，從而影響了軌道車輛的安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本申請的第一個目的在于提出一種軌道車輛速度采集電路，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，提高了軌道車輛的安全性。

本申請的第二個目的在于提出一種軌道車輛。

為達(dá)上述目的，本申請第一方面實施例提出了一種軌道車輛速度采集電路，包括：霍爾傳感器、遲滯比較器及處理芯片；

所述霍爾傳感器的輸出端與所述遲滯比較器的輸入端連接；

所述遲滯比較器的輸出端與所述處理芯片的輸入端連接。

在第一方面一種可能的實現(xiàn)形式中，所述遲滯比較器，包括：

運算變換器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、和第四電阻；

所述第一電阻的一端與所述第二電阻的一端及供電電壓連接，所述第一電阻的另一端與所述第三電阻的一端、所述運算變換器的正向輸入端及所述第四電阻的一端連接；

所述第二電阻的另一端與所述運算變換器的輸出端及所述第四電阻的另一端連接；

所述第三電阻的另一端與所述運算變換器的接地端和地連接。

在第一方面的另一種可能的實現(xiàn)形式中，該電路還包括：光耦；

所述遲滯比較器的輸出端與所述光耦的輸入端連接，所述光耦的輸出端與所述處理芯片的輸入端連接。

在第一方面的另一種可能的實現(xiàn)形式中，該電路還包括：放大子電路；

所述放大子電路的輸入端與所述遲滯比較器的輸出端連接，所述放大子電路的輸出端與所述光耦的輸入端連接。

在第一方面的另一種可能的實現(xiàn)形式中，所述放大子電路包括：開關(guān)管。

在第一方面的又一種可能的實現(xiàn)形式中，該電路，所述開關(guān)管為以下任意一種器件：三極管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管。

在第一方面的又一種可能的實現(xiàn)形式中，該電路還包括：在所述遲滯比較器的輸出端與地之間連接的電容。

在第一方面的再一種可能的實現(xiàn)形式中，該放大子電路還包括：在所述遲滯比較器的輸出端與所述放大子電路之間連接的第五電阻。

本申請實施例的軌道車輛速度采集電路，包括依次串聯(lián)連接的霍爾傳感器、遲滯比較器、放大子電路、光耦及處理芯片，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，提高了軌道車輛的安全性。

為達(dá)上述目的，本申請第二方面實施例提出了一種軌道車輛，包括：如上所述的軌道車輛速度采集電路。

本申請實施里提供的軌道車輛中，軌道車輛速度采集電路包括依次串聯(lián)連接的霍爾傳感器，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號的波動進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，提高了軌道車輛的安全性。

附圖說明

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本申請一個實施例的軌道車輛速度采集電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是遲滯比較器的傳輸特征；

圖3本申請另一個實施例的軌道車輛速度采集電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請一個實施例的軌道車輛結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

霍爾傳感器-1； 遲滯比較器-2； 處理芯片-3；

運算變換器-21； 第一電阻-22； 第二電阻-23；

第三電阻-24； 第四電阻-25； 第六電阻-26；

光耦-4； 放大子電路-5； 開關(guān)管-51；

第五電阻-52； 第七電阻-53； 電容-6；

軌道車輛-40； 軌道車輛速度采集電路-41。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本申請的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。

下面參考附圖描述本申請實施例的軌道車輛速度采集電路及軌道車輛。

圖1是本申請一個實施例的軌道車輛速度采集電路結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，該軌道車輛速度采集電路包括：霍爾傳感器1、遲滯比較器2及處理芯片3。

其中，所述霍爾傳感器1的輸出端與所述遲滯比較器2的輸入端連接；

所述遲滯比較器3的輸出端與所述處理芯片3的輸入端連接。

具體的，本申請實施例中，為解決現(xiàn)有技術(shù)中，利用比較器與霍爾傳感器輸出的模擬信號進(jìn)行比較，以確定軌道車輛的行駛速度時，由于霍爾傳感器的輸出易出現(xiàn)抖動，而使得根據(jù)比較器輸出的電平，確定的軌道車輛的速度不準(zhǔn)確的問題，在軌道車輛速度采集電路中采用遲滯比較器，來避免霍爾傳感器的輸出抖動引起的比較器輸出錯誤，增加了速度采集電路的抗干擾性，改善速度采集電路的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

具體的，由于對于單限比較器而言，如果輸入信號在門限制附近有微小的干擾，輸出電壓就會隨之產(chǎn)生相應(yīng)的抖動，而在單限比較器中引入正反饋，即可克服輸入的干擾。下面結(jié)合圖1所示的遲滯比較器的具體電路結(jié)構(gòu)，及圖2所示的遲滯比較器的傳輸特性圖，對本申請中的軌道車輛速度采集電路原理進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，遲滯比較器2，包括：運算變換器21、第一電阻22、第二電阻23、第三電阻24和第四電阻25。

其中，所述第一電阻22的一端與所述第二電阻23的一端及供電電壓VC連接，所述第一電阻22的另一端與所述第三電阻24的一端、所述運算變換器21的正向輸入端及所述第四電阻25的一端連接；

所述第二電阻23的另一端與所述運算變換器21的輸出端及所述第四電阻25的另一端連接；

所述第三電阻24的另一端與所述運算變換器21的接地端和地GND連接。

其中，第一電阻22和第三電阻24通過分壓，為運算變換器的正向輸入端提供基準(zhǔn)電壓，第二電阻23為上拉電阻，第四電阻25為正反饋電阻，U_o為運算變換器的輸出電壓， U_in為負(fù)向輸入電壓值，U_OH和U_OL為運算變換器輸出高電平電壓和低電平電壓，△U為門限寬度，即遲滯比較器的抗干擾電壓范圍。

具體工作時，如圖2所示，當(dāng)運算變換器的輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。即霍爾傳感器1的輸出信號中只要在ΔU范圍內(nèi)抖動，就不會干擾遲滯比較器的輸出，從而提高了對霍爾傳感器的容差能力，有效的消除了霍爾傳感器輸出電平抖動帶來的電路不穩(wěn)定。

但隨之而來的是分辨率降低。因為對遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于ΔU的兩個輸入電壓值。遲滯比較器加有第四電阻25作為正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度，這是它的一個優(yōu)點。除此之外，由于遲滯比較器加的正反饋很強(qiáng)，遠(yuǎn)比電路中的寄生耦合強(qiáng)得多，故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。

另外，可以理解的是，還可以根據(jù)運算變換器的輸入阻抗，如圖1所示，在運算變換器的負(fù)向輸入端串接第六電阻26，來增加遲滯比較器的輸入阻抗。

本申請實施例的軌道車輛速度采集電路，包括依次串聯(lián)連接的霍爾傳感器、遲滯比較器及處理芯片，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號的波動進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，提高了軌道車輛的安全性。

進(jìn)一步地，由于目前的軌道車輛速度采集電路中，遲滯比較器2輸出的信號直接傳輸給了處理芯片，使得處理芯片3極易受前級速度采集電路的影響，當(dāng)霍爾傳感器1處有較大的紋波時，不僅會影響處理芯片3的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時甚至可能損壞處理芯片3，因此，本申請?zhí)峁┑能壍儡囕v速度采集電路中，還可以包括隔離電路，用于將前級處理電路與處理芯片3隔離。

具體的，隔離電路可以為隔離變壓器、光5耦等任意可實現(xiàn)電氣隔離的器件。下面以光耦為例，結(jié)合圖3所示的電路，對本申請?zhí)峁┑能壍儡囕v速度采集電路進(jìn)行進(jìn)一步說明。

圖3為本申請另一個實施例的軌道車輛速度采集電路結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，在上述圖1所示的基礎(chǔ)上，該軌道車輛速度采集電路，還包括：光耦4。

所述遲滯比較器2的輸出端與所述光耦4的輸入端連接，所述光耦4的輸出端與所述處理芯片3的輸入端連接。

進(jìn)一步地，由于光耦4的導(dǎo)通需要較大的驅(qū)動能量，而遲滯比較器的驅(qū)動能量通常較差，因此如圖3所示，電路中，還可以包括：放大子電路5。

所述放大子電路5的輸入端與所述遲滯比較器2的輸出端連接，所述放大子電路5的輸出端與所述光耦4的輸入端連接。

具體的，放大子電路5可以由運算變換器組成，或者也可以由開關(guān)管51(如圖3所示) 組成，其中，開關(guān)管可以為三極管或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)，本實施例對此不作限定。

具體的，若開關(guān)管為MOSFET，則如圖3所示，開關(guān)管51的驅(qū)動極與遲滯比較器2的輸出端，開關(guān)管51的漏極與電源VC連接，開關(guān)管51的源極與光耦的輸入端連接。

進(jìn)一步地，還可以根據(jù)需要，在遲滯比較器2的輸出端與開關(guān)管51的驅(qū)動極之間串接第五電阻52，以對輸入開關(guān)管51的驅(qū)動極的電流進(jìn)行限制，且為了控制開關(guān)管51導(dǎo)通時電流，在開關(guān)管51的漏極域電源VC之間，也可以串接第七電阻53。

進(jìn)一步地，該軌道車輛速度采集電路，還包括：在遲滯比較器2的輸出端與地GND之間連接的電容6。通過電容6，可以進(jìn)一步保證遲滯比較器2輸出電壓的穩(wěn)定性，從而提高電路的抗干擾能力。

本申請實施例的軌道車輛速度采集電路，包括依次串聯(lián)連接的霍爾傳感器、遲滯比較器、放大子電路、光耦及處理芯片，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，并且利用光耦將前級處理電路與后級處理芯片進(jìn)行隔離，提高了處理芯片的安全性和可靠性，提高了軌道車輛的安全性?；谏鲜鰧嵤├峁┑能壍儡囕v速度采集電路，本申請再一方面提供一種軌道車輛.

圖4為本申請一個實施例的軌道車輛結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖4所示，該軌道車輛40，包括軌道車輛速度采集電路41。

其中，所述軌道車輛速度采集電路的結(jié)構(gòu)和工作原理可參照上述各實施例的解釋說明，此處不再贅述。

本申請實施里提供的軌道車輛中，軌道車輛速度采集電路包括依次串聯(lián)連接的霍爾傳感器，通過遲滯比較器來對霍爾傳感器輸出信號的波動進(jìn)行處理，使得電路具有較大的容差能力，有效消除了電路中的電平抖動帶來的影響，從而提高了軌道車輛速度采集電路的抗干擾性和準(zhǔn)確性，提高了軌道車輛的安全性。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包含于本申請的至少一個實施例或示例中。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本申請的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本申請的實施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

應(yīng)當(dāng)理解，本申請的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。

上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本申請的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本申請的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本申請的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。