计轴设备是应用于铁路信号检测的基础设备,通过检测车轴的数量判断铁路轨道区段的空闲或占用状态,对于保障铁路运营安全起着关键性作用。计轴设备包括计轴传感器、评估板和计轴板等部分。计轴传感器作为计轴设备的核心部分,其性能直接决定车轴检测的准确性和可靠性。双侧计轴传感器是目前国内应用较多的计轴传感器,但存在着结构复杂,安装不便,成本高等问题。本文基于电磁感应原理设计了一种单侧计轴传感器,相较于双侧计轴传感器从结构上进行简化,对原理进行改进,有效提高了铁路运营的安全性。本文首先对单侧计轴传感器的功能需求进行分析,根据所要实现的功能,提出基于电磁感应原理的设计方案,构建单侧计轴传感器周围电磁场的数学模型,推导出单侧计轴传感器周围电磁场方程,并分析单侧计轴传感器的工作原理,讨论影响单侧计轴传感器周围电磁场分布的因素。其次,对单侧计轴传感器进行了设计,包括单侧计轴传感器硬件电路的设计以及传感器电磁线圈和壳体的设计,分析了电路设计原理并计算了电路参数。硬件电路由励磁电路和感应电路构成,励磁电路包括振荡分频电路和功率放大电路,感应电路包括选频电路和放大电路。传感器电磁线圈和壳体设计,包括励磁线圈和感应线圈的尺寸和材料的参数选择,传感器壳体的设计等。然后,用仿真软件研究单侧计轴传感器的磁场。建立了单侧计轴传感器三维仿真模型,分析了无车轮经过时和有车轮经过时传感器磁场分布的变化规律,研究了单侧计轴传感器与铁轨的空间位置变化对磁场分布的影响及感应电动势变化规律,研究了励磁频率对磁场分布的影响及感应电动势的变化规律。最后,搭建了实验平台,进行了实验测量。分别测量了单侧计轴传感器与铁轨的空间位置变化时、励磁频率变化时、励磁线圈和感应线圈参数变化时,感应电动势幅值的变化值,并最终确定了单侧计轴传感器的最佳安装位置、励磁频率以及励磁线圈和感应线圈的参数。