本发明涉及一种接收线圈电感量和品质因数测试装置及测试方法，属于机车信号检测。
背景技术：
1、tb/t3287-2013《机车信号车载系统设备》和tb/t3533-2018《轨道电路读取器(tcr)》中，对接收线圈性能指标有如下规定，直流电阻不大于8ω，电感量要求不小于60mh，品质因数不小于5.5。目前，现场测量机车接收线圈直流电阻使用万用表，但是测量电感量和品质因数性能指标需使用lcr测试仪，该设备体积大，不方便携带，并且如果在车测量，需要将接收线圈线缆从接线端子或端子排上拔出进行测量，测量不方便。据现场反馈，车载设备车间有配备万用表，但是并不是所有车载设备车间都配备lcr测试仪，故对于接收线圈电感量和品质因数这两个参数测量措施受限。
2、随着机车信号接收线圈使用年限的增长，设备老化，这两个参数会影响接收线圈接收信号性能，可能导致机车信号主机译码错误，甚至影响行车安全。为了预防该隐患，需要定期测量接收线圈电感量和品质因数，故测量接收线圈电感量和品质因数这两个指标具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、针对现场测试接收线圈电感量和品质因数操作繁琐，且测量设备有限的问题，本发明提供一种接收线圈电感量和品质因数测试装置及测试方法。
2、本发明的一种接收线圈电感量和品质因数测试装置包括控制器、测试信号发生电路、标准电阻rs、两个信号调理放大电路、两个自由轴发生器、两个正交鉴相器和ad转换器；
3、控制器输出的固定时钟频率fs同时输入给两个自由轴发生器和测试信号发生电路；
4、测试信号发生电路输出的激励信号f0输入给被测接收线圈，标准电阻rs与被测接收线圈串联连接，标准电阻rs的两端电压输入给第1个信号调理放大电路，被测接收线圈的两端电压输入给第2个信号调理放大电路，第1个信号调理放大电路输出的放大信号输入给第1个正交鉴相器，第2个信号调理放大电路输出的放大信号输入给与第2个正交鉴相器；
5、第1个自由轴发生器输出的参考信号输入给第1个正交鉴相器，第2个自由轴发生器输出的参考信号输入给第2个正交鉴相器；
6、第1个正交鉴相器的输出信号和第2个正交鉴相器的输出信号分别输入给ad转换器，ad转换器的输出信号通过spi串口与控制器通信；
7、控制器，用于控制两个自由轴发生器输出相位0度或相位90度的参考信号，与ad转换器进行spi通信，进而得到标准电阻rs的两端电压在x轴、y轴上的投影a和b，及被测接收线圈的两端电压在x轴、y轴上的投影c和d，利用得到的投影a、b、c、d得到接收线圈电感量l和品质因数q。
8、作为优选，接收线圈电感量l：
9、
10、其中，接收线圈电感量l的等效值
11、接收线圈的等效电阻的有效值
12、接收线圈的等效电阻esr＝esr_eq×rp2-esr_eq2×rp-rp×ω2×l_eq
13、rp表示机车信号主机lx30接口的输入阻抗，ω表示测试信号激励信号的角频率；
14、品质因数q：
15、
16、作为优选，测试信号发生电路包括相位累加器、波形存储器、d/a转换器和低通滤波器；
17、相位累加器的输出端与波形存储器的输入端连接，波形存储器的输出端与d/a转换器的输入端连接，d/a转换器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器输出激励信号f0，其中：
18、
19、m为相位累加器的频率控制步长，n为相位累加器位数。
20、作为优选，测试信号发生电路包括三个依次连接的rc低通滤波器，一级rc低通滤波器输出抛物线形的指数波形，二级rc低通滤波器输出为斜波，三级rc低通滤波器输出为正弦波。
21、作为优选，正交鉴相器为半波开关鉴相电路，包括两个低通滤波器和模拟开关；第1个低通滤波器的输入端为正交鉴相器的测量信号输入端，第1个低通滤波器的输出端与模拟开关的第一个输入连接，模拟开关的第二个输入接地，自由轴发生器的参考信号输出输入至模拟开关，当参考信号为高电平，模拟开关第一个输入导通，当参考信号为低电平时，模拟开关第二个输入导通，模拟开关的输出端与第2个低通滤波器的输入端连接，第2个低通滤波器的输出端为正交鉴相器的信号输出端。
22、作为优选，模拟开关选用cd4053实现。
23、作为优选，ad转换器采用芯片ads1246实现。
24、作为优选，控制器为mcu、单片机或dsp实现。
25、作为优选，自由轴发生器采用芯片sn74hc74d实现。
26、本发明还提供一种接收线圈电感量和品质因数测试方法，包括：
27、s1、将接收线圈和标准电阻rs串联，对接收线圈施加激励信号，测量被测接收线圈的两端电压ux和标准电阻rs的两端电压us；
28、s2、得到电压ux和电压us在x轴、y轴上的投影a、b、c和d，利用得到的投影a、b、c、d计算接收线圈等效电感量和品质因数；
29、接收线圈电感量l：
30、
31、其中，接收线圈电感量l的等效值
32、接收线圈的等效电阻的有效值
33、接收线圈的等效电阻esr＝esr_eq×rp2-esr_eq2×rp-rp×ω2×l_eq
34、rp表示机车信号主机lx30接口的输入阻抗，ω表示测试信号激励信号的角频率；
35、品质因数q：
36、
37、本发明的有益效果，本发明可以在车对接收线圈电感量和品质因数这两个参数进行测量，测量时接收线圈无需与接线端子排或接线盒断开，提高接收线圈安全性能。
1.接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，所述装置包括控制器、测试信号发生电路、标准电阻rs、两个信号调理放大电路、两个自由轴发生器、两个正交鉴相器和ad转换器；
2.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，接收线圈电感量l：
3.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，测试信号发生电路包括相位累加器、波形存储器、d/a转换器和低通滤波器；
4.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，测试信号发生电路包括三个依次连接的rc低通滤波器，一级rc低通滤波器输出抛物线形的指数波形，二级rc低通滤波器输出为斜波，三级rc低通滤波器输出为正弦波。
5.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，所述正交鉴相器为半波开关鉴相电路，包括两个低通滤波器和模拟开关；第1个低通滤波器的输入端为正交鉴相器的测量信号输入端，第1个低通滤波器的输出端与模拟开关的第一个输入连接，模拟开关的第二个输入接地，自由轴发生器的参考信号输出输入至模拟开关，当参考信号为高电平，模拟开关第一个输入导通，当参考信号为低电平时，模拟开关第二个输入导通，模拟开关的输出端与第2个低通滤波器的输入端连接，第2个低通滤波器的输出端为正交鉴相器的信号输出端。
6.根据权利要求5所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，模拟开关选用cd4053实现。
7.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，ad转换器采用芯片ads1246实现。
8.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，控制器为mcu、单片机或dsp实现。
9.根据权利要求1所述的接收线圈电感量和品质因数测试装置，其特征在于，自由轴发生器采用芯片sn74hc74d实现。
10.接收线圈电感量和品质因数测试方法，其特征在于，所述方法包括：
