一种高速磁浮列车新型绝对里程读码传感器的测试方法

张云洲，吴 峻，洪小波

(国防科技大学智能科学学院，湖南长沙 410073)

0 引言

磁浮列车现有的绝对里程定位技术包括基于GNSS的测速定位法、应答器式检测法、脉宽编码式检测法、电磁感应式检测法及涡流电感式检测法[1-3]。现今高速磁浮列车上的绝对位置读码器(简称INK)为基于电磁感应式的有源传感器。如图1所示，绝对位置读码器为U型槽结构，利用标志板的电磁屏蔽作用，通过对接收线圈信号进行分析，获取定位标志板上的位置信息[4-5]。高速磁浮轨检系统搭载在车体端部电磁铁上，要求系统各部分结构紧凑、体积小、质量轻。如图2所示，现有INK读码器为逐一读码方式，每侧10个线圈，长600 mm、体积大、质量高，不适合安装在动态轨检设备上。

图1 绝对位置读码器INK结构框图

图2 INK检测线圈布局方式

本文提出的新型绝对里程读码器是一种涡流电感式传感器，如图3所示，读码器能够同时读取定位标志板的4个编码[6]，结构紧凑、质量轻、定位精度高。同时通过对线圈参数的优化，避免了列车晃动导致传感器误码的问题，提高了测速定位系统的稳定性和可靠性。根据设计要求，该新型绝对里程读码器在最高200 km/h的检测速度下需准确读取定位标志板的位置信息，检测精度达到±50 mm[7]。

图3 绝对里程读码装置工作示意图

如图4所示，根据涡流无损检测原理，定位标志板的窄缝对涡流的阻断减弱了涡流对传感器探头线圈的耦合，线圈的等效电感值产生变化。如图3所示，4组差分检测线圈同时对定位标志板的窄缝位置进行检测，可识别4个窄缝与等分线的相对位置，读出相应的位置信息[6]。……