[发明专利]一种钢轨电阻的测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种钢轨电阻的测量装置，包括依次串联的直流电源、第一参考电阻、第一钢轨电压测试端、第二钢轨电压测试端；还包括第一参考电阻电压测试端和处理器，所述第一参考电阻电压测试端用于测量第一参考电阻两端电压，所述处理器用于根据第一参考电阻电压测试端、第一钢轨电压测试端和第二钢轨电压测试端测量的电压，按欧姆定律计算钢轨的电阻。本发明设计一款专门检测钢轨电阻的装置及方法，实现了直流供电方式，而且适合检测装置的小型化设计，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种钢轨测量装置。

技术领域

本发明涉及电阻测量领域，尤其涉及一种钢轨电阻的测量装置及方法。

背景技术

电阻的最常见测量方法有欧姆表法、伏安法和开尔文电桥桥法等。欧姆表法使用调零后的欧姆表或万用表测量表笔接在被测电阻两端进行测量；伏安法根据欧姆定律R =U/I，使用电压表和电流表求取被测电阻的电压和电流参数，从而求得被测电阻值；开尔文电桥又称直流双臂电桥，是对单臂电桥结构加以改进得来，能够消除附加电阻对测量结果的影响。欧姆表法测量电阻很方便，但难以保证精确度，一般适用于粗略测量或判断电路状态时使用；开尔文电桥法在每次测量前都需要调整电桥平衡，不利于多次测量。

在轨道交通领域，钢轨电阻对电能消耗有着至关重要的影响，低阻值的钢轨对于电能节约有着重大意义。

现有技术中，尚未出现专用于轨道交通测量的仪器或装置，致使这些产品不能很好的针对轨道交通的特点进行测量。供电方式多使用220V交流供电，并无手持式的安全电压设计。没有限定工作时间，忽视了大电流工作对于小电阻测量的温漂影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种专门检测钢轨电阻的装置及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种钢轨电阻的测量装置，包括依次串联的直流电源、第一参考电阻、第一钢轨电压测试端、第二钢轨电压测试端；还包括第一参考电阻电压测试端和处理器，所述第一参考电阻电压测试端用于测量第一参考电阻两端电压，所述处理器用于根据第一参考电阻电压测试端、第一钢轨电压测试端和第二钢轨电压测试端测量的电压，按欧姆定律计算钢轨的电阻。

优选的，还包括第二参考电阻和第二参考电阻电压测试端，所述第二参考电阻与第一钢轨电压测试端、第二钢轨电压测试端串联，所述第二参考电阻电压测试端用于测量第二参考电阻两端电压，所述处理器还用于根据第二参考电阻电压测试端、第一钢轨电压测试端和第二钢轨电压测试端测量的电压计算钢轨的电阻。

优选的，还包括恒流源输出控制电路，所述恒流源输出控制电路用于控制所述直流电源的输出电流。

优选的，所述恒流源输出控制电路包括运算放大器、取样电阻和MOS管，所述运算放大器的正极输入端连接有参考电压端，所述运算放大器的输出端与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极和源极输出电流流经第一钢轨电压测试端、第二钢轨电压测试端，并经过取样电阻接地。

优选的，还包括参考电压调整电路，所述参考电压调整电路包括直流电源和滑动变阻器，所述直流电源的电压经过分压后为参考电压端提供参考电压，所述滑动变阻器用于控制参考电压端的分压值。

优选的，所述直流电源电压范围为3.3V-15V。

优选的，所述第一参考电阻电压测试端、第一钢轨电压测试端和第二钢轨电压测试端的测试响应时间为5s-10s。

本发明还提供一种钢轨电阻的测量方法，其用于一种钢轨电阻的测量装置，所述方法包括步骤：S1，测量第一钢轨电压测试端、第二钢轨电压测试端的电压差；S2,测量与钢轨串联的第一参考电阻两端的电压差；S3，根据步骤S1和S2的测量结果，按欧姆定律计算钢轨的电阻。