本發(fā)明涉及高速動(dòng)車領(lǐng)域，具體而言，涉及一種檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置及方法。

背景技術(shù)：

高速動(dòng)車具有速度高、省燃料、安全可靠、服務(wù)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，與普通列車相比，顯示出巨大的優(yōu)越性。然而，我國高速列車在技術(shù)上還不夠成熟，在行駛過程中，列車的馬達(dá)啟動(dòng)器、接觸器常出現(xiàn)觸點(diǎn)失效等故障，造成高速動(dòng)車的元件松動(dòng)虛接問題，嚴(yán)重影響了列車的安全運(yùn)行。

因此，需要對高速動(dòng)車的電器元件狀態(tài)進(jìn)行在線檢測和進(jìn)行故障診斷。然而，由于高速動(dòng)車馬達(dá)啟動(dòng)器及接觸器觸點(diǎn)正常閉合時(shí)電壓為毫伏級(jí)，而當(dāng)斷開后電壓有可能為380V，因此測量電壓跨度大，現(xiàn)有測量裝置無法實(shí)現(xiàn)對此種大跨度電壓的檢測。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置及方法，以至少解決馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器、接觸器)的觸點(diǎn)閉合和斷開時(shí)電壓跨度大而難以采樣的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置，包括：

保護(hù)電路，具有分別連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)的兩個(gè)輸入端；

差分放大器，具有分別連接至保護(hù)電路的兩個(gè)輸出端的兩個(gè)輸入端；以及

檢測電路，連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)，檢測觸點(diǎn)的參數(shù)的變化結(jié)果，并根據(jù)參數(shù)的變化結(jié)果，確定觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)，其中，觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)至少包括觸點(diǎn)閉合和觸點(diǎn)故障。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法，包括：

將保護(hù)電路的兩個(gè)輸入端分別連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)；

將差分放大器的兩個(gè)輸入端分別連接至保護(hù)電路的兩個(gè)輸出端；以及

將檢測電路連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)，以檢測觸點(diǎn)的參數(shù)的變化結(jié)果，并根據(jù)參數(shù)的變化結(jié)果，確定觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)，其中，觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)至少包括觸點(diǎn)閉合和觸點(diǎn)故障。

在本發(fā)明實(shí)施例中，采用在測量裝置和方法中引用保護(hù)電路和差分放大器的方式，通過檢測電路檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)處的電壓和電流或觸點(diǎn)處的溫度，達(dá)到了在線檢測觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)的目的，從而實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，測量精度高的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器、接觸器)的觸點(diǎn)閉合和斷開時(shí)電壓跨度大而難以采樣的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置的示意圖；以及

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種檢測馬達(dá)控制器的觸電狀態(tài)的裝置實(shí)施例和一種檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法的實(shí)施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

本發(fā)明適用于對高速動(dòng)車用馬達(dá)控制器(具體地，啟動(dòng)器及接觸器)觸點(diǎn)電壓、電流、溫度等參數(shù)的變化趨勢進(jìn)行監(jiān)視；可實(shí)時(shí)測量和采集高速動(dòng)車馬達(dá)控制器(具體地，啟動(dòng)器及接觸器)觸點(diǎn)正常閉合和斷開時(shí)的電壓壓降、電流和溫度數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)的分析，判斷馬達(dá)控制器(具體地，啟動(dòng)器及接觸器)的觸點(diǎn)接觸狀態(tài)。另外，數(shù)據(jù)可以長期保存至測試裝置內(nèi)并以無線的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置的示意圖，具體地，示出了檢測馬達(dá)啟動(dòng)器、接觸器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置的示意圖。

如圖1所示，該檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置包括：

保護(hù)電路，具有分別連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)的兩個(gè)輸入端；

差分放大器，具有分別連接至保護(hù)電路的兩個(gè)輸出端的兩個(gè)輸入端；以及

檢測電路(圖1中未示出)，連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)，檢測觸點(diǎn)的參數(shù)的變化結(jié)果，并根據(jù)參數(shù)的變化結(jié)果，確定觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)，其中，觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)至少包括觸點(diǎn)閉合和觸點(diǎn)故障。

具體地，如圖1所示，保護(hù)電路包括第一限流電阻R1、第二限流電阻R2和連接在第一限流電阻R1和第二限流電阻R2之間的保護(hù)器件D1ESD9B，其中，第一限流電阻R1的一端連接至觸點(diǎn)中的一個(gè)，第一限流電阻R1的另一端連接至過保護(hù)器件D1ESD9B的第一一端，第二限流電阻R2的一端連接至觸點(diǎn)中的相應(yīng)的另一個(gè)，第一限流電阻R2的另一端連接至保護(hù)器件D1ESD9B的第二端，保護(hù)器件D1ESD9B的第一端和第二端作為兩個(gè)輸出端2、3連接至差分放大器的兩個(gè)輸入端。

D1ESD9B可以為瞬態(tài)抑制二極管(TVS)。

差分放大器可以是AD620。

經(jīng)差分放大器放大后的模擬信號(hào)通過差分放大器的輸出端6送入后端的AD芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，差分放大器的另一輸出端5接地。

如圖1中所示，差分放大器包含在該檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置的處理部中，該處理部進(jìn)一步包括輸入端1和輸出端8，2KΩ的電阻R3連接在輸入端1和輸出端8之間。+15V和-15V的電壓分別施加在處理部的端子4和端子7上。

當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，觸點(diǎn)電壓降為毫伏級(jí)，此時(shí)TVS由于沒有達(dá)到擊穿電壓而處于非導(dǎo)通狀態(tài)，電壓直接加在差分放大器的輸入端，經(jīng)差分放大器放大后的模擬信號(hào)送入后端的AD芯片中進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；而當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)，觸點(diǎn)兩端變?yōu)楦邏?，此時(shí)TVS導(dǎo)通，并且通過R1、R2限流，起到了對差分放大器的保護(hù)。

本發(fā)明中，通過兩種方案實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器及接觸器)觸點(diǎn)的故障檢測：

1.實(shí)時(shí)檢測馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器或接觸器)觸點(diǎn)上的電壓壓降和電流，以此來得到觸點(diǎn)的內(nèi)阻，如果內(nèi)阻不在設(shè)定范圍內(nèi)，則說明觸點(diǎn)發(fā)生故障。

具體地，如圖1所示，V+、V-分別接在觸點(diǎn)兩端，即作為觸點(diǎn)電壓壓降的輸入。作為一個(gè)實(shí)例，檢測電路(圖1中未示出)可包括電壓表和電流表，其中，電壓表并聯(lián)連接至觸點(diǎn)，以檢測觸點(diǎn)兩端的電壓，電流表串聯(lián)連接至觸點(diǎn)，以檢測流過觸點(diǎn)的電流，根據(jù)所檢測的電壓和電流獲得觸點(diǎn)的內(nèi)阻，如果內(nèi)阻不在設(shè)定范圍內(nèi)，則判斷觸點(diǎn)發(fā)生故障。

其中，根據(jù)所要檢測馬達(dá)啟動(dòng)器的具體參數(shù)，內(nèi)阻的設(shè)定范圍可通過裝置觸摸屏界面進(jìn)行靈活設(shè)置，內(nèi)阻的整定原則為：躲過所檢測馬達(dá)啟動(dòng)器正常工作情況下可能出現(xiàn)的最小和最大觸點(diǎn)內(nèi)阻。根據(jù)馬達(dá)控制器參數(shù)通過軟件設(shè)置。

2.實(shí)時(shí)檢測馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器或接觸器)觸點(diǎn)溫度，當(dāng)溫度超過所設(shè)閾值時(shí)，說明觸點(diǎn)發(fā)生故障。

具體地，如圖1所示，檢測電路(圖1中未示出)可包括溫度傳感器，其中，溫度傳感器檢測觸點(diǎn)的溫度，如果溫度超過溫度閾值，則判斷觸點(diǎn)發(fā)生故障。

其中，根據(jù)所要檢測馬達(dá)啟動(dòng)器的具體參數(shù)，溫度閾值為可通過裝置觸摸屏界面進(jìn)行靈活設(shè)置，溫度閾值的整定原則為：躲過所檢測馬達(dá)啟動(dòng)器正常工作情況下可能出現(xiàn)的最小和最大觸點(diǎn)溫度。根據(jù)馬達(dá)控制器參數(shù)通過軟件設(shè)置。

可選地，檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的裝置還可包括傳輸部(圖1中未示出)，連接至檢測電路，將由檢測電路檢測的數(shù)據(jù)以有線或無線的方式傳輸至服務(wù)器。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過TVS和限流電阻的保護(hù)，解決了在觸點(diǎn)開斷后抑制高電壓的難題。并針對觸點(diǎn)電壓壓降小的特點(diǎn)加入了差分放大器提高了測量精度。

另外，本發(fā)明采用便攜式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便等特點(diǎn)，并集成無線傳輸模塊，提高了數(shù)據(jù)上傳效率。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法的示意圖，具體地，示出了檢測馬達(dá)啟動(dòng)器、接觸器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法的示意圖。

如圖2所示，該檢測馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)觸電狀態(tài)的方法包括：

S202：將保護(hù)電路的兩個(gè)輸入端分別連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)；

S204：將差分放大器的兩個(gè)輸入端分別連接至保護(hù)電路的兩個(gè)輸出端；以及

S206：將檢測電路連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)，以檢測觸點(diǎn)的參數(shù)的變化結(jié)果，并根據(jù)參數(shù)的變化結(jié)果，確定觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)，其中，觸點(diǎn)的觸電狀態(tài)至少包括觸點(diǎn)閉合和觸點(diǎn)故障。

具體地，結(jié)合圖1，保護(hù)電路包括第一限流電阻R1、第二限流電阻R2和連接在第一限流電阻R1和第二限流電阻R2之間的保護(hù)器件D1ESD9B，其中，將保護(hù)電路的兩個(gè)輸入端分別連接至馬達(dá)控制器的觸點(diǎn)包括：

將第一限流電阻R1的一端連接至觸點(diǎn)中的一個(gè)，將第二限流電阻R2的一端連接至觸點(diǎn)中的相應(yīng)的另一個(gè)，其中，保護(hù)器件D1ESD9B連接在第一限流電阻R1的另一端和第二限流電阻R2的另一端之間。保護(hù)器件D1ESD9B的第一端和第二端作為兩個(gè)輸出端2、3連接至差分放大器的兩個(gè)輸入端。

保護(hù)器件可以為瞬態(tài)抑制二極管，差分放大器可以為AD620。

本發(fā)明中，通過兩種方案實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器及接觸器)觸點(diǎn)的故障檢測：

1.實(shí)時(shí)檢測馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器或接觸器)觸點(diǎn)上的電壓壓降和電流，以此來得到觸點(diǎn)的內(nèi)阻，如果內(nèi)阻不在設(shè)定范圍內(nèi)，則說明觸點(diǎn)發(fā)生故障。

具體地，檢測電路(圖1中未示出)可包括電壓表和電流表，其中，將電壓表并聯(lián)連接至觸點(diǎn)，以檢測觸點(diǎn)兩端的電壓，將電流表串聯(lián)連接至觸點(diǎn)，以檢測流過觸點(diǎn)的電流，根據(jù)所檢測的電壓和電流獲得觸點(diǎn)的內(nèi)阻，如果內(nèi)阻不在設(shè)定范圍內(nèi)，則判斷觸點(diǎn)發(fā)生故障。

其中，根據(jù)所要檢測馬達(dá)啟動(dòng)器的具體參數(shù)，內(nèi)阻的設(shè)定范圍可通過裝置觸摸屏界面進(jìn)行靈活設(shè)置，內(nèi)阻的整定原則為：躲過所檢測馬達(dá)啟動(dòng)器正常工作情況下可能出現(xiàn)的最小和最大觸點(diǎn)內(nèi)阻。內(nèi)阻的設(shè)定范圍根據(jù)馬達(dá)控制器參數(shù)通過軟件設(shè)置。

2.實(shí)時(shí)檢測馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器或接觸器)觸點(diǎn)溫度，當(dāng)溫度超過所設(shè)閾值時(shí)，說明觸點(diǎn)發(fā)生故障。

具體地，檢測電路可包括溫度傳感器，其中，利用溫度傳感器檢測觸點(diǎn)的溫度，如果溫度超過溫度閾值，則判斷觸點(diǎn)發(fā)生故障。

其中，根據(jù)所要檢測馬達(dá)啟動(dòng)器的具體參數(shù)，溫度閾值為可通過裝置觸摸屏界面進(jìn)行靈活設(shè)置，溫度閾值的整定原則為：躲過所檢測馬達(dá)啟動(dòng)器正常工作情況下可能出現(xiàn)的最小和最大觸點(diǎn)溫度。根據(jù)馬達(dá)控制器參數(shù)通過軟件設(shè)置。

可選地，檢測方法還包括，將由檢測電路檢測的數(shù)據(jù)以有線或無線的方式傳輸至服務(wù)器。

通過上述步驟，可以實(shí)現(xiàn)對高速動(dòng)車馬達(dá)控制器(啟動(dòng)器或接觸器)觸點(diǎn)的閉合和斷開時(shí)大跨度電壓的檢測，解決了觸點(diǎn)閉合和斷開時(shí)電壓跨度大難以采樣的問題。通過內(nèi)置保護(hù)電路抑制了觸點(diǎn)斷開后的高電壓，并針對觸點(diǎn)電壓壓降小的特點(diǎn)加入了差分放大器提高了測量精度。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、移動(dòng)硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。