摘要：随着电子技术在机车制造行业中的应用，在检修机车的过程中，机车的状态需要应用到仪器检测，但由于在测温、信号模拟、负载试验等方面存在一系列的问题，因此需要采用结构简单和性能可靠的机车检测仪器，例如单片机，本文将以单片机为例，分析单片机在机车检测当中的开发状况，以找出其具体的应用方法，提高机车检测的效果。

关键词：单片机；机车检测；仪器仪表

中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2013) 07-0000-02

1单片机在机车检测中的应用状况

机车检测中对单片机的应用开发面广，目前的开发状况如下：

1.1测温线路检测仪，这种仪器是在机车行走的过程中，通过监测机车轴温，确保机车运行的安全，譬如单总线数字温度传感器，以简化测温线路的优势，降低线路的故障率。随着机车运行速度的提高，这种装置的开发应用水平越来越高。

1.2机车速度信号模拟装置，机车在行驶的过程中，需要利用监控设备记录和提供速度的信号，速度传感器就是单片机应用颇为广泛的一种。其原理是利用光电模式的转速传感器，安装在轮对上，以静态的方式检修机车，解决光电传感器本身无法传输信号的缺点，提高机车检修的效率。

1.3机车功率油耗检测仪。近几年燃油的价格不断地上升，机车运输的成本压力越来越大，为了降低机车运行的成本，减少机车的油耗是有效的措施之一。机车功率油耗检测仪是一种体积小和安装方便的单片机，可以改善机车热力技术的现状。

1.4机车负载试验微机检测装置。机车在检修的时候，需要通过负载试验，检测出发电机所输出的电流，以及电压等各种参数，在没有应用负载试验台检测仪之前，常规的仪表并不适用于所有的机车维修。在应用机车负载试验微机检测装置之后，利用检测装置的数据采集模块和传感器，解决数据的隔离问题，以及信号传递的问题，但由于这种装置的结果比较复杂，因此在应用的时候需要由计量部门定期校验，并采用独特设计的方法，尽量使结构简单化。

1.5辅助交流电源漏电流检测保护装置。机车漏电检测的原理是利用电流互感器，结合克希荷夫定律，确定在没有漏电情况下互感器的电流相量，以及在存在漏电情况下传感器的交变磁通。

2单片机在机车检测中的应用建议

结合目前机车检测的开发状况，单片机在机车检测中的应用，需要结合机车检测的实际工作需求，具体的应用建议如下：

2.1测温线路检测仪的应用。单片机安装在轴报装置时，建议应用单总线数字温度传感器，这种装置包括数据信号输入、数据信号输出、GND等，利用地线、数据线、电源线连接装置的主机，而且在使用这种装置的时候，需要控制好开关的电压档和高电平。在正常的情况下，数据线的电压在偏离正常值的时候，可能会出现故障隐患，譬如有一次在机车检修库中，利用测温线路检测仪的时候，发现内燃机车轴报装置数据线电压很低，于是将温度传感器的连接线拆卸下来，发现三芯屏蔽电缆线的绝缘已经烧焦。另外在很多机车修理的时候，轴报装置的故障隐患一直是检测的难点，而应用测温线路检测仪，可以找出测温线路破损或者老化的地方，并准确排除故障。

2.2机车速度信号模拟装置的应用。机车速度信号模拟装置的应用，需要利用专用的连接线，将模拟装置的两端插头连接起来，补充光电传感器无法传输模拟信号的缺点，并通过调节模拟信号的速度，根据机车电器的传输信号，调节模拟信号的速度，以及电位器的高电平电压，从而判断机车电器的性能状态，但目前这种装置的应用还不广泛，主要是因为这种装置的结构原理比较复杂，仅仅采用单片机的周期同步测频法，是没有办法计算出模拟信号对应的机车速度的。

2.3机车功率油耗检测仪的应用。机车功率油耗检测仪是装置在内燃机车的流量传感器，其中包括燃油的精滤器前和限压阀后，瞬时油耗检测系统运行原理是在开始运行之后，由系统自检和初始化，并利用喷油器脉冲液形整形，如果LNTI出现外中断，则由外部中断子程序，设置定时技术脉冲宽度，再将喷油器脉冲个数加到1，并中断返回；如果LNTI没有出现外中断，则要判断是否是定时计数溢出中断，确定属于计数溢出中断，要设置溢出子程序，并重置初值，同时中断返回；如果不是计数溢出中断，要根据脉冲宽度计算喷油量，并转换数据，同时将数据传送到液晶显示器上。最后返回主程序。为了便于传感器的安装，在不影响柴油机正常工作的情况下，需要将限压阀堵住，准确将柴油机的油耗检测出来。柴油机的瞬时油耗，需要设置好采样的时间，一般为10-60秒，同时根据参数确定采样的时间和油耗传感器。机车油耗检测仪所测得的瞬时油耗，这对于机车热力技术状态变化的控制，具有明显的实用价值。另外，内燃机机车随车记录油耗，并输出功率，将油耗仪所记录的数据通过通信接口，储存到地面计算机，以便分析机车热力技术的状态。

2.4机车负载试验微机检测装置的应用。机车在进行负载试验的时候，需要对机车的脉冲量进行测量，其中包括增压器、油水冷却风扇、柴油机、油耗等内容。热工参数检测仪只有1个脉冲量，但微机检测系统需要安装多台热工参数检测仪，检测所有通道的输出电流、电压，以及主发电机的励磁电压和电流。热工检测仪以的模拟量测量通道，可以满足机车负载试验的模拟量测量需求。微机监测系统处理热工参数数据，所读取的数据是识别检测仪型号的依据，同时也是判断主发电机特性和柴油机油耗的依据，这对于机车的使用、维修、检验等都可以提供便利条件。

2.5辅助交流电源漏电流检测保护装置的应用。辅助交流电源漏电流检测保护装置应用的要求是，借助电流传感器，将电压传输并在液晶上显示，其中分为输入电流和输出电流两路。漏电装置设计的方案是将微电流互感器配置在机车的辅助电流上，以便检测时候显示具体的漏电流，同时设置漏电流的保护值，确定具体的保护信号。漏电保护装置的总体结构是由电流采样电流、电源模块、串行通信构成单片机，并提供数字输出功能、数字输入功能、键盘输入功能、液晶显示功能。漏电保护装置设置在机车上，可以显示机车的漏电流量，并比较漏电流质和存储保护值，作为外部继电报警的依据。除此之外，我们还需要根据机车系统的扩展升级需求，选择合适型号单片机，其中高速、低功耗、抗干扰是单片机最基本的功能，其外围电路模块有利于抗干扰和保证电路输出输入的安全，而交流采样电路转变正旋交流电压，将信号输入单片机。

3结束语

综上所述，机车检测中对单片机的应用开发面广，目前应用得比较多的有测温线路检测仪、机车速度信号模拟装置、机车功率油耗检测仪、机车负载试验微机检测装置、辅助交流电源漏电流检测保护装置，这些单片机提高了机车检测的效率水平，譬如测温线路检测仪，在很多机车修理的时候，轴报装置的故障隐患一直是检测的难点，而应用测温线路检测仪，可以找出测温线路破损或者老化的地方，并准确排除故障，再如机车功率油耗检测仪，随车记录油耗，并输出功率，将油耗仪所记录的数据通过通信接口，储存到地面计算机，以便分析机车热力技术的状态。总之，机车检测对单片机的应用要求越来越高，我们需要结合机车检测的需求，提高单片机的实用功能应用水平。

参考文献：

[1]王栋,靳鸿.基于AT89S52单片机控制检测系统设计[J].电子设计工程,2013,4:88-90.

[2]郑平.基于单片机的机车速度信号模拟与测量装置[J].铁道机车车辆,2012,6:79-81.

[3]郑平.单片机在机车状态检测中的应用[J].中国铁路,2012,4:73-77.

[4]田长安,刘盛强.机车辅助交流电源漏电流检测保护装置[J].内燃机车,2010,11:47-48.

[作者简介]张峻峰（1992.4-），男，青海省西宁市人，天津工业大学，研究方向：测控技术与仪器。