摘要：现如今中国已经成为了世界强国，中国的铁路系统成为了经济发展的重要纽带。铁路信号是整个铁路系统的指挥官，传感器和传感技术可以给与铁路的信号系统新的技术革命和关键性突破。现如今，铁路电务段部门的许多设备管理正在由“有人控制模式”转向“无人控制模式”，这也依靠着传感技术和微机监测技术的发展。
关键词：传感技术；铁路信号；微机监测
1研究背景
传感技术与铁路信息化息息相关，它不但促进了铁路信号技术的发展，更能使铁路信息从无型转为有型，使信号信息呈现在屏幕。传感器和传感技术具有基础层析较广、依附能力较强、技术比较密集、投资密集并且强度比较高、应用比较适合铁路信号系统的特点。传感技术也使信号技术由传统的继电逻辑、模拟电路、分散孤立的控制模式向数字化、网络化、智能化和综合化方向发展。
铁路信号的微机监测系统也是适应我国铁路系统近况而设计的，是电务维修部门的“黑匣子”，保障行车安全，提高列车运行效率，因此，结合传感技术在铁路信号微机监测系统中的应用是今后信号系统发展的必然趋势。
2传感器在微机监测系统的技术要求
应用到我国信号集中监测系统的传感器包括位移传感器、测力传感器、振动传感器、温度传感器、电压传感器和电流传感器等，可以实现对监测道岔密贴状态、转辙机的转换力、列车通过时动态力和振动加速度、接触网温度以及对电压和电流的测量等。对铁路系统各种非电量和电量的测量，首先要选择合适的传感器。
2.1合适的灵敏度选择
在传感器测量的线性范围内，随着信号监测灵敏度升高，被监测数据的输出信号值会成比例增加，这样会方便做信号数据处理。但是，当传感器灵敏度升高时，信号测量会被监测的无关量干扰，而传感器会使系统的数据放大，间接改变测量的准确度。也因此需要传感器本身具有很高的信噪比，减小外界对监测数据的干扰。
2.2频率响应特性
被测量的频率界限受到传感器的频率响应特性影响，为了确保在允许的频率界范围内保持不失真的测量基本要求，传感器的频率响应会有部分延迟。
2.4线性范围
传感器的线性范围是指在一定的范围内，传感器输出量与输入量成正比。线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标，以被测输入量处于稳定状态为前提。从某种程度上讲，在该范围内传感器的灵敏度维持定值。当线性范围越大时，监测的量程就越大，反之越小。因此，在铁路信号微机监测系统中，要选择线性范围较大的传感器。普遍来说，任何的传感器都不可能保持绝对的线性关系，线性程度也是与监测量相互呼应的。在一定的测量范围内，可以把非线性误差非常小的传感器及传感技术看成是具有线性程度的，这种方法会尽可能的减小误差，使传感器监测数据非常准确。
2.5较高的稳定性
传感器稳定性是指传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。有很多因素制约着传感器稳定性，传感器自身的构造会受到所使用的环境的影响，导致间接破坏测量精度，铁路信号系统甚是如此。因此，一个具有较高稳定性的传感器，它必须具备高强的环境适应能力。
2.6精度
精度是任何测量工具所具备的高标准的性能之一，高精度传感器就是指测量观测结果、计算值或估计值与真值（或被认为是真值）之间的接近程度很高，可以很真实的还原物体的本质的高精度传感器，是关联到整个微机监测系统准确度的重要部分。随着价格的提高，传感器的精确测量程度也越高。在铁路信号微机监测系统中，所选择的传感器精度只需要满足该系统所需求的精度便可，过高的价格，反而会不适合像铁路这样需求大、用量多的系统。
3传感技术在微机监测系统中的发展趋势
在微机监测系统中未来传感器技术的发展趋势会围绕“新”字来进行创新研究，采用新的技术、新的材料、新的工艺以及新的探索理论来对传感技术进行高层次的制造。
传感器技术所涉猎的领域非常广泛，在铁路信号系统中利用物理定律和物质的物理、化学特性，将非电量转化为电量，是当今主要依赖的特性。
3.1采用微细加工技术
制作传感器的材料主要是半导体材料，加工工艺手法具体为氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺、各向异性腐蚀以及蒸镀、溅射薄膜工艺都可以利用到半导体传感器技术的创造，通过如上的几种方法以及多种方式的组合便可以研究出适合铁路信号监测系统的新的传感器和传感技术。
3.2开发新的传感材料
随着传感技术的不断发展，传感器材料的研究和制造是未来在铁路信号微机监测领域的关注重点。比如传感技术对接触网温度检测所用的材料大部分为陶瓷制造的传感器，它能所承受的工作温度远远高于半导体材料，用它所研制的温度传感器与传统的温度传感器相比就会有较突出的特点，在今后传感技术在微机监测系统中的发展趋势会采用半导体氧化物、光导纤维等材料作为主要研究材料，而有机材料作为传感器材料的研究，现在同样引起了国内外很多专家学者的兴趣作为研究对象。
3.3发现新现象，采用新工艺
传感器技术的工作原理是运用了物质的物理现象、化学现象和生物反应，在铁路信号微机监测系统中，主要利用了传感技术的物理特性和化学特性，因此，接着研究新的物理化学现象与新效应则是将来发展新的传感器技术的重要目标，是研发出新型传感器的重要基本保障，它具有影响未来传感器技术发展趋势的深刻意义。
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论文作者:李伟伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/18
标签：传感器论文; 微机论文; 技术论文; 测量论文; 监测系统论文; 铁路信号论文; 线性论文; 《基层建设》2018年第35期论文;