摘要：便携式机车速度信号发生器可以模仿机车运转参数，准确输出速度改变信号，便于检修作业人员及时排查毛病点，进步检修功率。该设备选用手持式结构，主集成了脉冲构成模块、功率放大模块、毛病诊断、信息显现及输入输出等功能模块，构成一套完善的体系，可以独立，准确模仿机车速度信号，并能便利，有用，牢靠的检测出机车速度信号相关的线路情况，本文具体叙说了该信号发生器的研发计划、体系构成和首要功能特色，并介绍了其现场运用情况。
机车速度检测体系是联系机车牢靠操控和机车安全运转的重要环节，直接影响机车运转的安全正点。现在周内铁路首要干线机车机车的过渡设备、监控设备、防空转体系、车载轴承检测设备所需的机车速度信号，是由安装在机车轮对车轴上的速度传感器供给的。遍及选用了光电速度传感器，速度信号供给给速度表、列车运转监控记载设备体系、机车操控电子柜以及内燃机车微机励磁体系。当机车回段检修时，因为不能动车或动车速度不高，没有速度信号输出或输出速度信号强度不行，因而这些需求速度信号的体系检测就成了机车测验、检修中一项比较困难的作业。为此，规划研发机车光电速度传感器模仿信号发生器，使机车在静态不动车情况下模仿宣布速度信号，对满意机车检修作业的需求有着重要意义。
1 总体计划
1.1 体系规划原理
该设备宣布的模仿信号要求与国内铁路各干线上现在所用的DF4D，DF8，DF11，SS7，SS8及SS9等型机车上所装的速度传感器输出信号彼此兼容，一起因为各种机车轮径不同，该设备要可以调理轮径巨细，并输出对应频率脉冲，该机车速度信号发生器应到达如下要求：1)信号输出为占空比为50%的方波信号，高电平选取12V;2)输出带宽为2～9 999Hz;3)输出最大直流电流为10 mA;4)输出精度为1%;5)选用数字
液晶表头显现对应机车速度;6)适用DF-16型各种光电式速度传感器。
1.2 主体系框图
主体系框图如图1所示。
2 体系规划
2.1 硬件电路规划
2.1.1 单片机来模仿传感器的脉冲信号发生电路
因为单片机的作业频率高达12 MHz，而机车速度信号经过换算后的最高频率是4.23 KHz(按300 km/h)，因而用单片机设置模仿信号精度高(0.05%)，而且操作简略，界面友爱。
2.1.2 电源体系
电源体系首要是为各个体系供电，为保证速度信号发生器和机车电路的安全，一切电源都选用了光耦阻隔办法，保证了机车与发生器独立作业，本设备首要需求5 V、3.3 V等电源，均选用模块化的DC—DC开关电源，DC—DC开关电源具有极宽的输入规模。
2.1.3 人机交互界面
选用3.5寸五颜六色液晶屏，该显现器选用TFT总线型，具有全硬件完成。不死机，安稳牢靠。
2.1.4 速度信号输出与收集电路
为保证速度信号发生器和机车电路的安全，信号的输入输出都选用了光耦阻隔办法，保证了机车与发生器独立作业。
2.2 软件规划
ATmega16在软件上能有用支撑C言语及汇编言语。C言语现在已成为规划嵌入式体系的规范言语，它既有一般高档言语结构化编程、可读性好、保护便利的特色，又具有汇编等低级言语对硬件拜访便利、代码功率高的特色。本规划是用C言语编程完成的，具有很好的可移植性，其程序流程图如图5所示。
2.2.1 脉冲发生软件规划
速度信号发生器最重要的数据输出便是速度信号，速度信号的脉冲频率直接由速度和轮径决议，而且与速度成正比，与轮径成反比。该设备经过软件设定实践机车的轮径，并设定模仿速度，经过软件核算发送出对应的速度信号，下面介绍程序里的速度脉冲信号发生部分：
程序思路为：先由设定的速度和轮径，经过核算得出车轮转速，由车轮转速核算得出需求信号的周期，并对周期加以分析，经过特定参数对周期批改，得出需求的频率，最终装备定时器在I/O口输出对应的脉冲信号。
3 结束语
根据ATmega16单片机的便携式机车信号发生器具有功耗低、结构简略、性价比高级长处，而且减少了外围接口器材，进步了体系作业牢靠性。
在实践运用中能一起测验四路机车速度信号，具有运用简略、牢靠、修理便利、简单、操作安全、灵敏等多种长处，测验成果直观，能直接显现出机车速度检测部分的电源过错、断路过错和速度检测准确度等。
