简述计轴设备的原理和特点
计轴的工作原理
计轴的工作原理
计轴是一种测量物体长度或角度的仪器，它的工作原理如下：
1. 基本结构：计轴通常由一个刻度盘和一个移动光标组成。
刻度盘上标有一系列刻度，可以用来测量长度或角度，而移动光标用于准确定位和读取测量结果。
2. 几何原理：计轴的测量原理基于几何原理。
在线性计轴中，当物体被放置在计轴上时，两个移动光标之间形成一个闭合的几何形状，比如矩形或三角形。
测量长度即测量这个几何形状的边长。
在角度计轴中，光标之间的角度大小即为所测角度。
3. 读取测量结果：使用计轴进行测量时，首先将物体放置在计轴上，并确保移动光标正确对准物体的边缘或角度。
然后，通过读取刻度盘上与光标对应的刻度值，可以得出所测量的长度或角度。
4. 精度和误差：计轴的精度取决于刻度盘上的刻度密度和光标的尺寸。
较高密度的刻度和较小的光标尺寸可提高测量的精度。
然而，由于人的视觉限制和操作技巧等因素，测量结果可能存在一定的误差，因此使用计轴时需要注意准确操作和读取。
总而言之，计轴通过利用几何原理和读取刻度盘上的刻度值，可以测量物体的长度或角度。
它是一种简单且常用的测量工具。
计轴器的工作原理
计轴器的工作原理计轴器是一种用于测量和监测旋转轴的设备，它主要由传感器、信号处理器和显示器组成。
计轴器的工作原理是基于旋转轴的角位移测量和转速测量。
1. 角位移测量原理：计轴器通过安装在旋转轴上的传感器来测量旋转轴的角位移。
常用的传感器有光电编码器、磁性编码器和电容式传感器等。
这些传感器能够感知旋转轴上的标记或者刻度，并将其转化为相应的电信号。
传感器输出的电信号经过信号处理器处理后，可以得到旋转轴的角位移数据。
2. 转速测量原理：计轴器还可以测量旋转轴的转速。
转速测量通常使用光电编码器或者磁性编码器等传感器。
这些传感器能够感知旋转轴上的标记或者刻度，并将其转化为脉冲信号。
通过计算单位时间内的脉冲数，可以得到旋转轴的转速。
3. 工作过程：计轴器的工作过程可以简要描述为以下几个步骤：- 安装传感器：将传感器安装在旋转轴上，使其能够感知旋转轴的角位移或者转速。
- 传感器信号采集：传感器感知到旋转轴上的标记或者刻度后，将其转化为相应的电信号，并通过信号线传输给信号处理器。
- 信号处理：信号处理器接收到传感器的电信号后，对其进行放大、滤波和数字化处理，以提高信号的稳定性和准确性。
- 数据计算：经过信号处理的数据被计算，得到旋转轴的角位移和转速数据。
- 数据显示：计算得到的数据通过显示器显示出来，供用户查看和分析。
4. 应用领域：计轴器广泛应用于机械加工、汽车创造、航空航天等领域。
它可以用于测量和监测机械设备的旋转轴，以确保设备的正常运行和精确加工。
在汽车创造中，计轴器可以用于测量发动机的转速和旋转轴的角位移，以确保发动机的性能和安全。
在航空航天领域，计轴器可以用于测量飞机发动机的转速和旋转轴的角位移，以确保飞机的安全飞行。
总结：计轴器是一种用于测量和监测旋转轴的设备，它通过安装在旋转轴上的传感器来测量旋转轴的角位移和转速。
计轴器的工作原理是基于传感器感知旋转轴上的标记或者刻度，并将其转化为电信号，经过信号处理后得到旋转轴的角位移和转速数据。
简述计轴器的工作原理及应用
简述计轴器的工作原理及应用1. 什么是计轴器计轴器，也称为编码器，是一种将机械运动转化为数字信号的装置。
它通过测量和记录物体的位置、速度或角度变化来实现。
2. 计轴器的工作原理计轴器的工作原理基于传感器和计算机技术。
它通常包括一个旋转或线性运动的传感器和一个数字信号处理单元。
传感器负责测量运动，并将其转化为电信号。
常见的传感器类型包括光电传感器、磁性传感器等。
光电传感器通过测量光的变化来检测物体的运动，而磁性传感器则通过感应磁场的变化来测量物体的位置。
计算机技术负责将传感器测量到的电信号转化为数字信号，并进行进一步的处理和分析。
计算机技术还可以将测量到的数据保存、传输和显示。
3. 计轴器的应用计轴器广泛应用于各种工业和科学领域。
以下是几个常见的应用场景：a. 机械制造计轴器在机械制造领域中起着重要的作用。
它可以用于测量机床的位置和速度，帮助控制机床的运动。
计轴器还可以用于测量零件的尺寸和形状，以确保产品质量。
b. 自动化控制计轴器在自动化控制系统中被广泛使用。
它可以用于监测和控制机器人、传送带和其他自动化设备的运动。
计轴器可以实时检测机器人的位置和速度，并根据需要进行调整和控制。
c. 位置跟踪计轴器可以用于位置跟踪，如GPS（全球定位系统）中使用的计轴器可以测量车辆的位置和速度。
在电子地图和导航系统中，计轴器可以帮助确定车辆的准确位置并提供导航指引。
d. 医疗设备计轴器在医疗设备中也得到广泛应用。
例如，计轴器可以用于测量患者的心率、血压和呼吸频率等生理指标。
计轴器还可以用于跟踪手术器械的位置和运动，提高手术的精确度和安全性。
4. 总结计轴器是一种将机械运动转化为数字信号的设备。
它的工作原理基于传感器和计算机技术，可以测量物体的位置、速度或角度变化。
计轴器在机械制造、自动化控制、位置跟踪和医疗设备等领域都有广泛的应用。
随着技术的不断发展，计轴器的功能和应用领域将会进一步扩展。
铁道信号 第二章信号基础设备-计轴设备
一、传感器
敏感元件：能直接感受，获取被测量并能输出与被测 量有确定函数关系的非电量元件； 传感元件：不能直接感受被测量，而是将敏感元件输 出的非电量转换成电量输出； 信号调节和控制电路：把传感元件输出的电信号转换 成便于显示、记录、处理和控制的有用电信号电路。 1
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二、计轴设备 1、定义、作用： 计轴设备和轨道电路一样是用来检查区间是否有列 车或车辆的检查监督设备。 优点：工作不受道床、轨道状态和气候条件影响，而 且控制距离可达20km，区间无需装设钢轨绝缘等。 缺点：不能检查断轨，不能传输与行车有关的信息。 继电半自动闭塞列车完整到达及在区间有没有丢失 是靠人工确定的（值班员）但人总是会犯错误的，如果 装设了计轴设备，通过此设备可验证列车是否完整到达， 以设备作为保证，则可大大提高行车的安全性。
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列车进入区间，计轴器对轮轴进行计数， 列车进入区间，计轴器对轮轴进行计数，并发 出区间占用信息，列车全部通过车站计轴点时， 出区间占用信息，列车全部通过车站计轴点时，停 止计数， 止计数，并经传输线向对方车站发送本站所计车轴 数。 当列车到达接车站计轴点时， 当列车到达接车站计轴点时，由于列车是驶离 区间，计轴器进行减轴运算， 区间，计轴器进行减轴运算，同时接车站在列车全 部通过后，将所计轴数再传送给发车站。 部通过后，将所计轴数再传送给发车站。 两站的微机同时对驶入区间和驶离区间的轮轴 数进行比较运算，两站一致时， 数进行比较运算，两站一致时，发出区间空闲信息 表示，这时微机控制闭塞设备自动复原， 表示，这时微机控制闭塞设备自动复原，否则区间 仍将处于占用状态。 仍将处于占用状态。
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2、组成： 在区间的两头各装有一套计轴设备，设备分室内、室 外两部分，两站间用一对通信传输线路联系。 （1）室外：传感器 T1、T2 发送磁头 R1、R2 接收磁头 电缆 通信传输线
简述计轴器的基本原理及应用
简述计轴器的基本原理及应用1. 计轴器的基本原理计轴器是一种用于测量和显示物体转动模数的仪器，它基于旋转传感器和数字显示单元，可以精确地测量出物体转动的角度或速度。
计轴器主要由以下几个部分组成：•旋转传感器：计轴器使用电阻、电磁、光学或磁性传感器等，通过对物体转动的测量，将旋转角度转化为电信号。
•处理单元：计轴器的处理单元负责接收并处理旋转传感器输出的电信号，将其转换为数字信号，并进行计算和分析。
•数字显示单元：计轴器将处理单元输出的结果通过数字显示单元进行显示，以便用户准确读取测量结果。
计轴器的基本原理是通过测量物体的转动角度或速度，将其转换为数字信号，并通过数字显示单元直观地显示出来。
计轴器具有测量精度高、响应速度快、使用方便等特点，广泛应用于机械加工、航空航天、电子制造等领域。
2. 计轴器的应用计轴器在工业和科研领域有着广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：2.1 机械加工•车床加工：计轴器可以用于测量车床刀架的转动角度，监控刀具的运动状态，从而提高加工精度和效率。
•钻床加工：计轴器可以用于测量工作台、主轴的转动角度，帮助操作员调整和控制钻床的加工精度。
•铣床加工：计轴器可以用于测量铣削刀具的转动角度，监控工件的加工情况，确保加工质量。
2.2 航空航天•飞机导航：计轴器可以用于测量飞机控制面的转动角度，实时监测飞机的姿态和航迹，保证飞行安全。
•航天器定位：计轴器可以用于测量航天器的角度和方向，帮助控制人员精确控制航天器的航向和姿态。
2.3 电子制造•电子元件测试：计轴器可以用于测量和校准电子元件中旋转部件（如电位器、旋钮）的转动角度，确保电路板的正常工作。
•电机控制：计轴器可以用于测量电机转子的转动角度，帮助工程师调节电机控制系统的参数，实现精确控制。
以上仅是计轴器应用的部分示例，实际上计轴器还被广泛应用于船舶制造、汽车制造、仪器仪表等领域，它可以帮助人们实时监测和控制物体的转动状态，提高产品质量和生产效率。
计轴设备的原理及应用
计轴设备的原理及应用1. 什么是计轴设备？计轴设备，也称作计轴机械，是一种用于测量和监控旋转轴的运动和位置的设备。
它主要由传感器、计算单元和输出接口组成，能够实时地检测旋转轴的角度、速度和加速度等参数，并将这些数据传输给控制系统进行分析和处理。
计轴设备在工业自动化、航空航天、汽车工程等领域中有着广泛的应用。
2. 计轴设备的原理计轴设备的工作原理基于旋转轴的角度变化，通过传感器测量旋转轴上的位置信息，并将其转换为电信号，再经过计算单元进行数据处理，最后输出给控制系统。
下面是计轴设备的基本工作原理：•传感器测量旋转轴的角度：计轴设备使用磁力、光电或霍尔效应等传感技术来测量旋转轴的角度变化。
传感器通常安装在旋转轴上，通过与目标物体的相对运动来产生电信号。
•电信号转换：传感器产生的电信号需要经过模数转换器转换成数字信号，以供计算单元进行处理。
模数转换的精度直接影响着计轴设备的测量精度。
•数据处理：计算单元对传感器采集到的数据进行处理和分析，得出旋转轴的角度、速度、加速度等信息。
计算单元通常采用微处理器或专用的数字信号处理器（DSP）。
•数据输出：计轴设备可以通过多种方式输出测量的旋转轴数据，例如模拟信号输出、数字信号输出等。
输出的数据可以直接供控制系统使用，也可以通过通信接口传输给上位机进行进一步处理和监控。
3. 计轴设备的应用计轴设备在工业领域中有着广泛的应用，主要用于测量和监控旋转轴的运动和位置。
以下列举了几个计轴设备的应用场景：•CNC机床：计轴设备可以用于测量数控机床的主轴角度、转速和刀具位置，确保机床的精确定位和运动控制。
•机器人控制：计轴设备可以用于机器人的关节控制和末端执行机构的定位。
它可以提供准确的关节角度和机器人末端位置信息，实现精确的运动控制。
•风力发电：计轴设备可用于测量风力发电机组中旋转轴的转速和角度，通过控制旋转轴的位置和角度，来控制发电机组的输出功率和风向调节。
•航空航天：计轴设备在航空航天领域中起着至关重要的作用。
阐述计轴设备及推广应用
阐述计轴设备及推广应用摘要：本文主要对计轴设备及推广应用进一步分析了解。
计轴设备是一个应用广泛、灵活、高度稳定、可靠的系统。
特别是随着区段长轨线路的发展，计轴系统更具有应用价值。
关键词：计轴设备；推广；特点；原理；应用引言：计轴又称微机计轴，是铁路两端车站上的装设设备，利用安装在钢轨的闭环传感器监督列车车轮对经过数，经过设在室内的微机系统与门检测后将本站的轮对数利用半自动设备发送至对方站，列车到达对方站后，对方站收到轮对数与发车站的相同时自动开通区间，换言之，是一种能检测通过车轮的铁路信号设备，它能够取代许多的普通轨道电路。
一、计轴设备的优缺点1. 优点与轨道电路不一样，计轴设备不需安装轨道绝缘器材，可杜绝因有绝缘器材而开断完整的钢轨。
这些绝缘部位是故障率的高发点，给钢轨带来了安全隐患，可引起轨道电路达非正常现象。
同时，作为计轴设备，张素段．区间多个计轴轨道电路计轴电缆的使用。
因使用较少的电缆材料而不必用其他繁琐链接导线，黄忠礼一种低成本计轴设备。
期刊论文－铁路通信信号工程技术。
所以在安装维修费等方面更为低廉。
除此之外，其还具有以下优点：不需依赖车站信号设备，自成完整的车轮信息检测；和轨道电路一样，能够完成对各种运输作业的防护。
同时，防护距离最长可为２０公里；适用于各种牵引区段；利用简单的结合电路与半自动闭塞结合形成大区段闭塞；可与方向电路结合形成自动闭塞。
2. 缺点因存在一个区段内轴计数器“漏记”，故存在不可避免的安全隐患，人工操作复位系统至关重要。
人工操作复位系统包括预复位、直接复位等方式，且易受到来电恢复、磁场干扰、磁头处划过金属物等干扰。
同时，道岔区段的复位如果采用预复位操作相当繁琐，但是直接复位又怕出危险。
所以，需要在使用规定中明确各种情况的复位要求，要求人员采用双人复核的方式，严格按照操作要求进行复位。
与此同时，还存在以下问题：不能判定检查识别断轨；需要不间断电源以保障车轴信息不丢失。
计轴_动车论坛_
计轴简述计轴又称微机计轴，是铁路两端车站大的装设设备,利用安装在钢轨的闭环传感器监督列车车轮对经过数,经过设在室内的微机系统与门检测后将本站的轮对数利用半自动设备发送至对方站,列车到达对方站后,对方站收到轮对数与发车站的相同时自动开通区间，jz1-h型微机计轴设备换言之，是一种能检测通过车轮的铁路信号设备，它能够取代许多的普通轨道电路。
计数头（或称检测点）安装在轨道区段的每一个端点。
同时每个区段有一个由计算机实现的，与区段各端检测点相关的电子计数器。
一个检测点有两个独立的传感器组成，检测点借助于每个传感器被经过的次序能检测列车运行方向。
当每个轮对驶过轨道区段的始端检测点时该该区段的计数器递增。
当列车经过同样的末端检测点时该区段的计数器递减。
如果联网计数计算结果是零，轨道区段对后续的列车来说被认为是出清。
完成这些需要借助于称作评估器(evaluator)的安全型计算机，它位于中心的位置（信号机械室内），而检测点位于需要的区域。
每一个检测点都经由专用的铜芯电缆或通信传输系统连接到评估器。
这允许检测点距评估器非常远的距离。
当采用计算机区域联锁设备时这点非常有用，信号设备可以分布安装在线路旁边的机柜内。
目前有JWJ-C2型微机计轴设备等技术处于应用中。
工作间计轴的利弊计轴的优点不同于轨道电路，计轴不需要安装轨道绝缘，这避免了因为插入绝缘而锯断已焊接好的长轨。
这些绝缘部位给钢轨带来薄弱环节，断轨经常发生在这些地点。
并且许多轨道电路的故障都是由轨道绝缘引起的。
计轴与轨道电路相比，由于不需要钢丝绳并且用较少的电缆，电缆已连接上计轴传感器因此安装维修费用低廉。
计轴不会遇到诸如轨面污染的问题，例如生锈或肥边(compacted leaf residue)。
这些经常影响轨道电路的正确使用。
计轴常用在潮湿的隧道，在那里轨道电路是不可靠的。
计轴也经常用在钢结构上（钢结构铁路桥，如郑州黄河大桥），这种结构对轨道电路传输有妨害。
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简述计轴设备的原理和特点
摘要：本文通过分析计轴的工作原理和技术特点，得出计轴设备不仅具备检查长轨道区间的能力，也解除了长期以来因道床潮湿和钢轨生锈而影响铁路正常运行所带来的困扰。
关键词：计轴设备；工作原理；
一、计轴的工作原理
与传统的轨道电路设备相比，计轴设备最大优势在于它对道床电阻、分路电阻、轨枕、轨缝位置、轨道区段长度、电气化区段牵引回流的连接没有限制条件。
总之，计轴设备的应用与轨道状况无关，这使其不仅具备检查长轨道区间的能力，也解除了长期以来因道床潮湿和钢轨生锈而影响铁路正常运行所带来的困扰。
其基本原理:在定义的轨道区段的两端，选择在同一侧的一根钢轨上安装两个计轴传感器探测通过的车轮，如图3.1.1所示。
当车轮通过时，它改变了传感器的发送器和接收器之间的交变磁场，从而改变了接收线圈上的感应电压或相位值，计轴设备根据其交变磁场的变化频率和其变化的时间顺序判断通过的列车轴数，识别列车运行的方向。
计轴主机处理从计轴轨旁盒传来的计轴传感器变化信息、比较进人区段的轴数和离开区段的轴数，给出轨道空闲/占用的指示。
计轴设备主要由计轴传感器、计轴轨旁盒、室内计轴主机三部分构成。
计轴传感器安装于轨道的
一根轨条上，计轴轨旁盒介于计轴传感器和室内计轴主机之间，用于向计轴主机传递车轮轴数信息。
计轴主机评估轨道区段的空闲或占用状态，输出轨道继电器。
二、计轴设备的特点
Azs350U型计轴设备的特点如下:
1.每个计轴主机可最多接入5个计轴传感器，输出4个轨道区段的轨道继电器。
2.每个计轴主机带有2个Modem通道，每个Modem通道可向(或从)相邻的
主机处发送(或接收)3个计轴点的轮探测数据，即可以扩展接入6个计轴点，共计11个计轴点。
3.通过Modem口发送到相邻主机的计轴点需配置在主机的前3个输人端。
当主机的Modem通道用完时，可采用室内数字复用的方式，即将需要共享的计轴传感器在主机内的VESBA板通过背部连接器22用连接线连接到相邻主机的STEU板输人端。
该复用方式只需在室内计轴主机之间连接。
计轴点的复用还可采用模拟复用的方式，即在需要共享的计轴传感器的计轴轨旁盒内增加两块复用板，并通过两芯单独的室外电缆连接到室内主机计轴点输入通道上。
该复用方式需在室外增加电缆和模拟复用板。
AzS350U型计轴系统的一个重要特性是可以直接连接5个ZP43计轴点,每个运算单元可以检测4个线路区段。
由3个运算单元组成的1个完整系统可以在1个运算单元里处理11 个计轴点的信息,整个系统监控12个线路空闲显示区段, 2 个运算单元之间通过插座V124接口和双芯屏蔽铜导线连接。
运算单元可以通过级联的形式进行任意数量的连接,可以处理相邻系统的信息。
通过将计轴点信号数字复用,一个计轴点的信号可以被其他运算单元使用,
此时不需要数据远距离传输所必需的组件SIR IUS2板。
数字复用,即两个运算单元利用同一个计轴点的信息,可以节省计轴点。
通过状态信息程序的故障安全的单通道传输,数据在调制解调器相连的计轴系统之间交换。
4．计轴的冗余特点
计轴技术是以计算机为核心，辅以外部设备，利用统计车辆轴数检测相应轨道区段是否有列车占用或列车已出清的技术。
所以，计轴系统中冗余技术的运用是相当重要的。
冗余计算机系统最终的设计是成本、性能和可靠性折衷的产物。
各种冗余技术在成本上有很大差别，图4.1.1 所示为冗余技术的成本范围。
成本、性能与可靠性目标在某种程度上是不相容的，其相对重要性主要取决于产品的应用。
决定系统结构的因素有：①性能价格比；②可靠度要求；③应用
需求；④未来的扩展性；⑤技术上的考虑。
在经验证的可靠的SIEMENS系统(西门子安全微机系统)基础上，采用2取2结构的微机来管理AzS350U。
微机系统由两个相互独立的微机组成，其配置相同，为它们供给相同的输入信息，由于程序完全相同，产生一个相同的双通道输出信息。
如果两个计算机一致，两个相匀_独立的比较器才允许将一个输出传给程序控制电路。
为此，给比较器附加一个切断装置，在出现不一致的情况下，该装置切断输出电路。
冗余级别是建立容错模型的前提，关系到系统的可行性、可用性、性能价格比等多方面因素。
主要由容错系统的可靠性要求、成本、硬件条件等多方面决定。
硬件冗余在元件、电路、模块、部件、系统任意一级上都可实现，但元器件等级别是很少见的，因而主要有 3 种冗余级别：整机级、部件级、模块级。
并联系统的3 种基本冗余结构如图4.3.1 所示.
（1）整机级冗余指系统由完整的2 套整机构成，不仅具有相同的处理器、内存、I/O 接口，还有相同的外设，如显示器、键盘、打印机等。
特点是采用“串一并”模型，结构规整，系统易于实现，但硬件投入大，性能价格比较低。
（2）部件级冗余以功能部件为单位，对必需的部件CPU、芯片、存储器及其它芯片分别进行冗余
设计。
采用“并一串”模型，能够以少量的投入换取高可靠性，性能价格比很高。
但此模型结构复杂，对硬件开发商来说，从芯片设计开始加入容错结构是非常有利的，但如果容错系统是面向具体应用而在商用产品上进行的再开发，则实现此冗余模型非常困难，因为现阶段硬器件集成度相当高，并且芯片密集微小，很难深入其中进行控制。
（3）模块级冗余以多个硬件逻辑组合而成的模块（插件板）为冗余单位，特点是介于整机级冗余与部件级冗余之间，既易于实现、又能根据系统具体开发条件灵活选择冗余模块，可靠性提高幅度较大，性能价格比较高，但有不及整机级冗余和部件级冗余之处。
冗余计轴系统以整机为冗余单位，基本模型是 2 套处理器配置1 套外设。
A/D 转换器需要进行容错设计，可有2 种工作方式：①2 个A/D 并联再与冗余主板系统串联；②A/D 分别与主板串联形成1套处理器系统，2 套处理器系统再并联。
虽然第1 种方式可靠性较高，但A/D 系统不易控制，采样后双A/D 数据的比较难以实现，若牺牲时间来进行处理与控制，则在目前技术条件下采样的实时性必然受到影响，将导致系统精度下降。
第 2 种方法能够减少系统硬件复杂度与时间耗费，是一种用牺牲少量系统可靠性为代价
换取系统可行性的方法，能够保障系统实时控制的精度。
总体上说，第 2 种方法是合理的，因而成为冗余计轴系统的选择。
系统并联的基本配置如图4.4.1 所示。
在并联系统中，故障检测的手段主要是系统数据比较，因而比较器是容错设计的关键部件。
常见的并联系统中，比较器多由硬件实现，根据不同冗余级别采用不同方案。
经过反复研究，找到了一种全新的解决比较器可靠性问题的方案：不设计单独的比较器硬件单元，将比较器设计为软件，以系统现有资源为载体建立比较系统。
从冗余形式上分析，计轴系统没有单独的容错处理硬件，2 套系统完全独立，也不交换数据，但互为备份。
其容错功能主要是依靠软件实现的，因而，计轴系统是一种以硬件冗余为基础，以软件实现冗余的系统。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。