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摘要传感器应用于轨道检测系统，是传感器在城市轨道交通中的一个重要应用，轨道检测系统对轨道线路状态进行动态检测,检查线路不良状态类型、程度和位置,指导线路养护维修,保障铁路行车安全，简称轨检系统。其检测项目包括：轨距、曲率、水平、高低、轨向、车体加速度、地面标志、速度和里程等。
关键词传感器；轨道检测；线路养护
轨道几何检测系统的基本工作原理为各种传感器将需要检测的位移、速度、加速度等物理量转换为相应的电模信号，通过信号转接及监视单元输入到信号处理单元。信号处理单元将信号放大和模拟滤波处理后再经过信号转接及监视单元输入到数据采集和处理计算机。该计算机对输入模拟信号进行A/D模数转换、存储、数字滤波、修正以及补偿处理，然后经过综合运算，合成得到所需轨道几何参数，并在其显示器上实时显示轨道几何波形图。另外，轨道集合状态参数通过网络传输给数据应用计算机，由该计算机将轨道几何参数及超限数据存放到数据库中，同时显示轨道几何波形，或显示超限数据并可对超限数据进行编辑。最后，可由网络打印机打印出轨道集合参数的超限数据报表或波形图。
图1：传感器的主要技术参数
A．关闭轨距伺服电源开关，将光电传感器移到伺服机构的中心位置，监测LCAL（ RCAL）板的TP1，调整R3直至监测得的电压值为0.0±0.005伏。在此基础上将光电传感器向里或向外移动50mm。
B．监测LCAL（RCAL）板的TP1，调整R1直至监测的电压值为
② FIELD STOP位调整
将左（右）光电传感器移到伺服机构的最外侧，调整GF板的R2（R4）直到FIELD STOP指示灯D1（D3）点亮。再使R2（R4）多转1/2圈。
③ GAGE STOP位调整
将左（右）光电传感器向里移动，同时监测PATCH PANEL的B-14(B-16)处电压值，直至电压值达到-1.5V为止（位移计设在-1.5V）。调整GF板的R1（R3）直至GAGE STOP指示灯D2（D4）点亮，再使R1（R3）多转1/2圈。将伺服托架保持在GAGE STOP位置以便进行下一步标定。
④ 提起位置调整
监测LCAL（
⑤ 将峰峰1.5V、频率1Hz的正弦波分别加到左右误差放大板中，分别让左右伺服机构以正弦波运动起来，用示波器观察LGDT和RGDT波形，波形光滑无异常，证明LGDT和RGDT传感器没有问题。
⑥ 调节LHKAM和RHKAM通道的零点，使左右轨距光点处于合适的高度。
⑦ 轨距标定检查
②监测PATCH PANEL D-8处的输出，调整LPDT板上的R2直至监测电压值为0.000±0.005伏。
③把短路插头从PATCH PANEL的短路插头处去掉。
④将拉弦拉远50mm之后，监测PATCH PANEL上D-8处的输出，调整LPDT板上的R1直至监测电压差值为
初始值（v）缩回50mm后的测量值（v）差值（v）
0.380-
②监测PATCH PANEL D-9处的输出，调整RPDT板上的R2直至监测电压值为0.000±0.005伏。
③把短路插头从PATCH PANEL的短路插头处去掉。
④将拉弦拉远50mm之后，监测PATCH PANEL上D-9处的输出，调整RPDT板上的R1直至监测电压差值为
初始值（v）缩回50mm后的测量值（v）差值（v）
0.11-
传感器作为现在科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是国内外公认的最具有发展前途的高科技技术产业和朝阳产业，随着时代进步和发展，传感器的应用已经普及到各行各业。其在轨检系统中的应用也是城市轨道交通中不可或缺的，是保障行车安全、平稳、舒适和指导轨道养护维修的重要工具。根据轨检车的记录,可以发现轨道平顺状态不良的地点,以便采取紧急补修或限速措施，并确定应进行计划维修的里程段落，编制维修作业计划。此外，根据轨检车的记录也可评定轨道的养护水平和整修作业质量。
参考文献：
（1）中国铁道科学研究院基础设施检测研究所.南京地铁网轨检测车轨检系统原理说明.
（2）吴建平.《传感器的原理及应用》.机械工业出版社.2009.1.
（3）党安明.《传感器与检测技术》.北京大学出版社.2011.8.
（4）刘秀波.《轨道状态检测》.中国铁道科学研究院.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词传感器；轨道检测；线路养护
一、系统组成及功能
轨道几何状态检测系统主要由模拟信号处理系统和数字信号处理系统两部分组成。模拟信号处理系统由各路传感器、信号处理装置和信号处理单元、功率放大装置、调制/解调器和电源等组成。数字信号处理系统由数据采集和处理计算机、数据应用计算机、网络打印机、交换机等组成。轨道几何检测系统的基本工作原理为各种传感器将需要检测的位移、速度、加速度等物理量转换为相应的电模信号，通过信号转接及监视单元输入到信号处理单元。信号处理单元将信号放大和模拟滤波处理后再经过信号转接及监视单元输入到数据采集和处理计算机。该计算机对输入模拟信号进行A/D模数转换、存储、数字滤波、修正以及补偿处理，然后经过综合运算，合成得到所需轨道几何参数，并在其显示器上实时显示轨道几何波形图。另外，轨道集合状态参数通过网络传输给数据应用计算机，由该计算机将轨道几何参数及超限数据存放到数据库中，同时显示轨道几何波形，或显示超限数据并可对超限数据进行编辑。最后，可由网络打印机打印出轨道集合参数的超限数据报表或波形图。
二、各种传感器
1、传感器的安装位置
轨道几何检测系统共有21个传感器，主要技术参数（见图1），车体底板上安装有1,2,5,6,7,11,12,13,14共9个传感器。车体与构架间安装有8,9,10共3个传感器，第四轴的轴箱上方的构架安装有3,4共2个传感器，车体尾部转向架上安装有17共1个传感器，车体尾部横向检测梁上安装有15,16,18,19,20,21共6个传感器。图1：传感器的主要技术参数
2、传感器的标定
2.1轨距
① 调整左（右）轨距位移计的零点与增益。A．关闭轨距伺服电源开关，将光电传感器移到伺服机构的中心位置，监测LCAL（ RCAL）板的TP1，调整R3直至监测得的电压值为0.0±0.005伏。在此基础上将光电传感器向里或向外移动50mm。
B．监测LCAL（RCAL）板的TP1，调整R1直至监测的电压值为
4.0±0.005伏。
C．重复几次上述过程，做进一步确认。② FIELD STOP位调整
将左（右）光电传感器移到伺服机构的最外侧，调整GF板的R2（R4）直到FIELD STOP指示灯D1（D3）点亮。再使R2（R4）多转1/2圈。
③ GAGE STOP位调整
将左（右）光电传感器向里移动，同时监测PATCH PANEL的B-14(B-16)处电压值，直至电压值达到-1.5V为止（位移计设在-1.5V）。调整GF板的R1（R3）直至GAGE STOP指示灯D2（D4）点亮，再使R1（R3）多转1/2圈。将伺服托架保持在GAGE STOP位置以便进行下一步标定。
④ 提起位置调整
监测LCAL（
源于：科技论文www.udooo.com
RCAL）的TP2，调整R2直至监测的电压值为0.0±0.005伏。⑤ 将峰峰1.5V、频率1Hz的正弦波分别加到左右误差放大板中，分别让左右伺服机构以正弦波运动起来，用示波器观察LGDT和RGDT波形，波形光滑无异常，证明LGDT和RGDT传感器没有问题。
⑥ 调节LHKAM和RHKAM通道的零点，使左右轨距光点处于合适的高度。
⑦ 轨距标定检查
2.2左高低拉弦位移计
①把一短路插头插入到PATCH PANEL A排LPDT处。②监测PATCH PANEL D-8处的输出，调整LPDT板上的R2直至监测电压值为0.000±0.005伏。
③把短路插头从PATCH PANEL的短路插头处去掉。
④将拉弦拉远50mm之后，监测PATCH PANEL上D-8处的输出，调整LPDT板上的R1直至监测电压差值为
4.00±0.10伏。
⑤记录LPDT的输出。初始值（v）缩回50mm后的测量值（v）差值（v）
0.380-
3.6324.012
2.3、右高低拉弦位移计
①把一短路插头插入到PATCH PANEL A排RPDT处。②监测PATCH PANEL D-9处的输出，调整RPDT板上的R2直至监测电压值为0.000±0.005伏。
③把短路插头从PATCH PANEL的短路插头处去掉。
④将拉弦拉远50mm之后，监测PATCH PANEL上D-9处的输出，调整RPDT板上的R1直至监测电压差值为
4.00±0.10伏。
⑤记录RPDT的输出。初始值（v）缩回50mm后的测量值（v）差值（v）
0.11-
3.8798
三、结语传感器作为现在科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是国内外公认的最具有发展前途的高科技技术产业和朝阳产业，随着时代进步和发展，传感器的应用已经普及到各行各业。其在轨检系统中的应用也是城市轨道交通中不可或缺的，是保障行车安全、平稳、舒适和指导轨道养护维修的重要工具。根据轨检车的记录,可以发现轨道平顺状态不良的地点,以便采取紧急补修或限速措施，并确定应进行计划维修的里程段落，编制维修作业计划。此外，根据轨检车的记录也可评定轨道的养护水平和整修作业质量。
参考文献：
（1）中国铁道科学研究院基础设施检测研究所.南京地铁网轨检测车轨检系统原理说明.
（2）吴建平.《传感器的原理及应用》.机械工业出版社.2009.1.
（3）党安明.《传感器与检测技术》.北京大学出版社.2011.8.
（4）刘秀波.《轨道状态检测》.中国铁道科学研究院.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。