Honeywell 51305392-100對鐵路軌道進行靜態(tài)幾何參數的檢測是鐵路部門的一項常規(guī)工作，使用便攜式軌道檢測儀能大幅降低檢測人員的工作量。這種智能測量技術不僅可以提高測量的精度和可信度，還能提供現場的和后續(xù)的軌道數據分析，*的提高了軌道檢測工作的質量和效率。便攜式軌道測試儀對嵌入式計算機系統(tǒng)的功能和性能提出了許多新的需求：高實時性、高運算性能、高集成度、低功耗、低成本。傳統(tǒng)單片機系統(tǒng)雖然能完成一般的控制任務，但其運算能力太低，不足以滿足現場數據處理的要求，由基于SoC思想設計的ARM系列微處理器構成的嵌入式系統(tǒng)便能良好的滿足上述要求。

Honeywell 51305392-100核以高性能低功耗著稱，再配以IC制造廠商提供的大量片上外設，使得ARM系列處理器擁有非常優(yōu)良的嵌入式應用性能。本設計中采用了三星公司制造的ARM7TDMI核處理器S3C44B0完成控制和運算工作，12位高性能AD轉換器MAX197完成傳感器信號的轉換，USB主控制器CH375完成數據到U盤的轉存，系統(tǒng)也包含了液晶屏、鍵盤、微型打印機等其他必要的外設。

2 Honeywell 51305392-100系統(tǒng)設計要求

　　2.1 測量原理

　　軌道檢測儀的測量原理如圖1所示，傳感器由一個裝有滾輪的機械支架固定，操作人員在軌道上推行該檢測儀。位移傳感器測量軌道AB之間的間距d，傾角傳感器測量軌道平面與水平面的傾角θ，光電編碼器被連接到一個滾輪上用于記錄當前的里程L。軌道檢測儀可以設置采樣間隔，范圍0.5m-1m。當里程達到采樣間隔時，將當前里程L、軌距d、超高h和三角坑t作為一條記錄保存起來。

　　機械支架在推行過程中會產生頻率較軌道傾角變化頻率高很多的振動，因此需要對傾角信號進行濾波處理才能減小測量誤差。
 

圖1軌道測量原理圖　Fig. 1 Principle of track measure

　　2.2 Honeywell 51305392-100性能需求

　　軌道檢測儀的工作流程如下：使用AD轉換器以33Hz的采樣頻率對位移和傾角傳感器的信號進行采樣，然后對前80個傾角采樣值進行一次濾波運算，當里程每增加5cm時，將當前的軌距和超高保存至隊列，當里程達到采樣間隔時，則根據隊列里的數據算出三角坑，然后與軌距和超高作為zui終數據一并保存起來。因此Honeywell 51305392-100系統(tǒng)需要一個定時器，并且能在30ms內完成一次濾波運算。位移傳感器量程為5cm，轉換關系為1V/1cm，傾角傳感器量程為±10º，轉換關系為1V/1º，軌距、超高和三角坑的顯示分辨率要求達到0.1mm。因此AD轉換器需要擁有12位的精度。此外還需要實現U盤存儲、現場打印、時鐘、液晶顯示、鍵盤輸入等功能。

Balluff BES516611A1 Analog-Schaltge?raet BES 516-611-A-1

Weidmüller Sicherungsklemm?e 1012200000

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