汽车发动机转速测量电路设计
汽车转速间接的测量方法分析

转速测量模块原理分析
一、模块具有功能
转速模块可通过三种方式采集发动机转速信号,分别为:电压信号(点烟器或蓄电池处获取)、震动信号、排气声音信号。
以上三种采集方式无需在汽车上加装任何设备就可获取发动机转速。
二、测量原理
1、电压信号
由点烟器或蓄电池处可直接获取发动机运转时的电压,此时的电压包含了发动机点火所造成的电压噪声,由控制器提取噪声的频率可转换发动机转速。
2、震动信号
在发动机运转时会产生与转速相同频率的震动,采用加速度传感器可获得随震动所产生的信号,控制器提取信号的频率即可获得发动机转速。
3、排气声音信号
发动机运转时尾气的排放频率与发动机转速相同,排气时会产生爆破的声音,采用声音传感器(咪头)可采集排气声音信号,由控制器提取声音信号的频率转换成发动机转速。
三、实现过程
以上三种传感器所获取的信号全为发动机间接转速信号,所有传感器所输出的值为与转速信号相关的模拟量,由控制器进行模数转换处理后换算成发动机转速值。
工作原理图如下:
四、市场概况
目前市场上没有半成品的模块可选购,使用此技术已经研制成具体的测量仪器,例如:日本-小野公司的FT-2500转速表。
因此以外购的方式进行集成以目前市场现状难以实现。
五、开发难度与建议
从原理上分析来看,控制器的开发有一定的难度,技术难点在于对频率的提取部分,需要一定的时间进行开发。
我个人认为可通过以下方式进行开发,采用现有的传感器和处理电路,以单片机为控制器进行AD采样、频谱分析,功能实现后再进行重新制板。
车辆电控大作业-发动机转速信号采集与控制

这是车辆电子控制技术的一个课程作业:设计一个电控系统(硬件和软件),该系统可按照SAEJ1939采集发动机油门踏板和发动机转速信号,如果监测到的发动机转速超过1600rpm,则控制发动机转速稳定工作在1600rpm。
要求:画出电路原理图和PCB图(自行选择单片机、接口电路和绘图软件),给出相关的源程序(编程语言不限)。
备注:禁止任何形式的抄袭,如发现抄袭无论被抄袭者还是抄袭者,该作业一律0分。
发动机转速信采集与控制的设计作业分析:为完成此项目,首先要确定硬件系统,从而利于进行软件的设计;第二了解SAEJ1939通讯协议,以便进行发动机油门踏板信号和发动机转速信号的解析;第三进行软件编程,实现对硬件系统的初始化,通过CAN总线接收油门踏板信号与转速信号的数值,控制电路实现对发动机稳定转速1600rpm的控制。
(一)硬件系统设计系统核心MCU采用MC9S12XDP512单片机,负责采集传感信号,实现CAN总线通讯,输出信号控制输出电路。
整车硬件系统采用MC9S12XDP512单片机,由频率量采样电路、模拟量采样电路、驱动电路、CAN总线通讯电路组成,通讯速率250kps。
图1 硬件系统原理频率量采样电路实现对发动机转速、空气流量传感器等具有脉冲输出的功能信号的采集,同时也能实现对开在信号的采集。
模拟量采样电路可以实现对怠速、点火、启动、空档、空调等开关信号的采集,也能实现对空气流量传感器、曲轴、凸轮轴、节气门等位置传感器信号的采集,还能实现对进气、冷却液等热电阻温度传感器信号的采集。
驱动电路实现对电磁喷油器的PWM控制,对电动汽油泵继电器的通断控制。
CAN总线接口电路实现与整车总线的连接,采集发动机转速、油门的开度信号;实现数据的上传;实现软件升级下载。
1. 供电电路设计图2 供电电路设计设定车载供电为24V,电压波动范围是16V至32V。
如果车载供电电压为12V,则将LM2937-12的输入与输出短接即可。
基于DSP的汽车发动机转速测量系统研究

汽车发动机的转速是汽车制造和维修领域所关注的一个重要参数, 是车辆本身运行状况的一个重要表现。
转速测量技术一直是发动机测量技术的基础, 多年以来传统的发动机转速测量方法已形成多种测量体系, 其中一些方法已经十分成熟, 然而在实际使用时都存在着一些缺点。
这些测量方法都需要在发动机的连接部件或内部的旋转部件上安装传感器, 使测量很不方便, 而且更不适合汽车动态检测。
随着汽车工业的发展, 汽车制造和维修人员对实现快速、简易以及动态测量发动机转速的要求越来越高。
针对这一情况, 本文采用仅仅通过检测缸盖振动信号的频率的方法来确定发动机的转速。
1 系统原理及总体设计本设计采用的振动法测量转速的工作可概述为由一个压电传感器通过磁性底座固定在发动机缸盖上, 测量发动机的振动信号。
信号经过滤波送入电荷放大器, 放大后的信号送入DSP 系统, 经过AD 采样转换为数字信号。
依据内燃机工作时的振动分析, 用FFT( 快速傅立叶变换对振动信号进行处理, 获得振动信号的功率谱, 分离出振动信号的基频, 根据发动机缸盖振动信号中的振动基频频率与发动机转动速度的对应关系n =60 ( 其中f 0 是信号基频, i为发动机缸数, τ 为发动机冲程 [1] , 从而测出发动机的转速, 并驱动显示装置显示瞬时转速值。
系统流程如图1 所示。
图1 振动法测速流程图2 系统硬件设计本系统采用TI 公司的32 位TMS320F2812 定点DSP, 每秒可执行1.5 亿次指令, 具有32 位× 32 位的乘加和累加操作功能, 以及完整的片上系统集成度, 从而使处理器能够实现更高速度的处理任务。
2.1 DSP 外存储模块TMS320F2812 的CPU 并不包含任何存储器, 但李新, 孙利生( 东南大学, 南京210096摘要: 为提高发动机转速测量的实时性和简易性, 以汽车发动机的振动频率为基础, 采用DSP 作为系统的处理器, 给出了硬件和软件解决方案。
转速表的电路设计

$ 点火脉冲的分离
低压点火脉冲信号 是 从 点 火 线 圈 低 压 侧 两 个 端 子 取 得 ,其波形为振荡衰减波,只有第一个波峰 (幅 的 (见图 & ) 值 为 &!"7&$"8 ) 才 是 点 火 脉 冲 , 经 降 压 、 调 压 、 整 流 和 电压比较四部分将它分离出来。 降 压 变 压 器 9& 的 选 取 为 !!"8 6 &(8 、 !:。 降 压 后 , 信号经分压电阻 ;&& 、可调电位器 ;&" 和 桥 式 整 流 送 至 电 压比较器。在此将脉动直流信号电压与基准电压相比较, 。 将高于基准电压的点火脉冲信号输出 (见图 ! ) 电 压 比 较 器 选 用 2<$$.= 。 它 与 同 等 价 位 的 集 成 运 放
#& 为极限最大值,取 )#& 为极限最小值。
(上接第 &% 页) 作电流。选取 ’$ 为 #""!。此时电流为: ,在其额定范围内。 !( (" ##)"*&)"*+ ) , #""(+*! (-.) 当门电路输出低电平时, " ## 通过 ’% 、 ’# 产生向门电 路 中 的 反 向 灌 电 流 。 因 而 耦 合 电 阻 不 能 选 取 过 大 , 使 /& 的 基 极 电 压 $% 大 于 导 通 电 压 , 造 成 /& 导 通 失 控 。 选 取
这样加快了 /* 截止、 /0 导通的 过 程 , 使 电 路 迅 速 进 入 暂 稳 态 。 其 维 持 时 间 由 电 容 3’ 充 电 时 间 决 定 。 随 着 电 容 3’ 的 充 电 , 4# 逐 渐 下 降 , 当 降 至 门 槛 电 压 时 , /0 截 止 , 4* 变 为 高 电 平 , 4$ 变 为 低 电 平 。 同 时 , 由 于 4* 的 高电平反馈到 /* 的输入端,使 /* 导通,从而引起如下的 正反馈:
发动机转速表电路分析
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U6 B 9 10 15 CL K EN R 4518 Q0 Q1 Q2 Q3 11 12 13 14 7 1 2 6 5 4 3
U9 IN A S EG IN B S EG IN C S EG IN D S EG L E /S T BS E G BL K S EG LT S EG 4511
R6 2 .2 k
f 1 0.405 R2 2 R1C ( 0.693) R1 R2
(4-1)
图 2:4060 分频系数的选择
对 4518 计数和 4511 数据锁存的协调控制。4511 第 5 引脚(LE)用与数据 的锁存,当引脚电位为 1 时锁存数据,当电位为 0 时刷新。4518 第 7、15 引脚 (RST)用于重新计数。设计思想:在上一周期结束时刻先用 4511 刷新并锁存 4518 计数数据,然后 4518 进行重新计数。锁存和计数的周期由 4060 脉冲周期 决定。电路中由三个 74C14 反向器、电阻和电容组成的“控制脉冲生成和延时 电路”实现了此功能。用 Protel 对电路的仿真见图 3,为清楚表示表示信号之间 的关系将脉冲时间缩短为 3ms。
7 4 LS 1 4
J1 CON1
1
C3 3 R7 100k 0 .0 0 1 u R1 0 1 47k VCC R8 C5 2000p 1M R9 27k D1 1 N4 0 0 4 U2 D 9 8 7414 C6 CAP GND GND
U2 B 4 74F14 5
UC 6 VCC 74F14 1 2 7
4 电路分析
4 1 显示控制电路 根据 TEXAS 公司 4060 元件手册给出的经验公式(4-1)[12],和图 1 给出的 电阻和电容参数,用 Matlab 计算得图 2(脉冲计数时间和可调电阻值的关系) 。 由图 2 可以看出 4 缸机需要 256 分频,8 缸机需要 128 分频,6 缸机则两者皆可。 由 4060 的分频系数得 4 缸应选择第 14 引脚(QH),8 缸应选择第 6 引脚(QG),6 缸则两引脚皆可。
车辆智能发动机转速测量系统设计与实现

车辆智能发动机转速测量系统设计与实现刘汉明,杨丹(赣南师范学院数学与计算机科学学院,江西赣州,341000)摘要:在对车辆发动机转速的测量过程中,存在着测量时间与测量精度的矛盾。
文中提出了一种动态调整测量次数的频率测量法,合理地解决了这个矛盾,使得测量系统能在满足实时性的要求的同时,尽可能获得高精度的发动机转速测量。
该方法合理地利用常用单片机系统的两个定时/计数器作为测量时标信号及发动机转数计数,使得系统的硬件电路简单、可靠。
同时还提供了对该设计的实现方法。
关键词:车辆;智能;转速测量;频率测量法中图分类号:TP274+.1 文献标识码:ADesign and Realization of Intelligent Tachometer System of Vehicle MotorLIU Han-ming, YANG Dan(Institute of Mathematics and Computer Science, Gannan Normal University, Ganzhou 341000, China)Abstract: There is a contradiction between the detect time and precision in tachometry of vehicle motor. In this paper, a frequency measurement base on self-adjusting detect times was proposed, has resolved this contradiction reasonably, and leads to get the higher precision while the measurement is real-time. This method uses the two of timer/counter on MCU reasonably, one is time indices and another is the counter of the engine plus, leads this system hardware to be simple and reliable. Simultaneously has also provided to this design realization method.Key words: vehicle; intelligence; tachometry; frequency measurement1 引言长期以来,我国生产的汽车、摩托车发动机转速测量系统大多使用动圈式模拟测速。
便携式汽车发动机转速测量仪的设计
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㊀2019年㊀第2期仪表技术与传感器Instrument㊀Technique㊀and㊀Sensor2019㊀No.2㊀收稿日期:2018-09-15便携式汽车发动机转速测量仪的设计岳永哲1,赵战民2(1.河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄㊀050000;2.河北地质大学信息工程学院,河北石家庄㊀050000)㊀㊀摘要:针对传统发动机转速测量系统存在安装繁琐㊁维修不便等缺陷,设计了一种便携式汽车发动机转速测量仪㊂该测量仪主要是通过分析汽车发电机转速与发动机转速之间的关系,直接从车载的USB接口获取车载电源的原始信号,提取信号中耦合的发电机交流信号,利用单片机的A/D转换器对此信号进行模数转换,再对得到的数字量信号进行FFT变换,得到离散频域的信息,最终获得输入信号的基频频率,找出该频率与发动机转速之间的联系㊂实际测试结果表明,系统能准确提取车载电源中交流信号的频率,并能根据此频率计算得到汽车发动机的转速,转速测量的误差小于0.2%,具有较高的精度㊂关键词:发动机转速;便携式;车载电源;FFT中图分类号:TP934㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1002-1841(2019)02-0039-04DesignofPortableVehicleEngineSpeedMeasuringInstrumentYUEYong⁃zhe1,ZHAOZhan⁃min2(1.SchoolofInformationScienceandEngineering,HebeiUniversityofScienceandTechnology,Shijiazhuang050000,China;2.CollegeofInformationEngineering,HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang050000,China)Abstract:Aimingatthedefectsoftraditionalenginespeedmeasurementsystem,suchascumbersomeinstallationandincon⁃venientmaintenance,aportableautomobileenginespeedmeasuringinstrumentwasdesigned.Themeasuringinstrumentmainlyanalyzedtherelationshipbetweenthespeedoftheautomobilegeneratorandtheenginespeed,obtainedtheoriginalsignalofthevehiclepowersourcedirectlyfromtheUSBinterfaceofthevehicle,extractedtheACsignalofthecoupledgeneratorinthesignal,andutilizedtheA/Dconverterofthesinglechipmicrocomputer.Thesignalwassubjectedtoanalog⁃to⁃digitalconversion,andthentheobtaineddigitalsignalwassubjectedtoFFTtransformationtoobtaindiscretefrequencydomaininformation,andfinallythefundamentalfrequencyoftheinputsignalwasobtained,andtherelationshipbetweenthefrequencyandtheenginespeedwasfound.TheactualtestresultsshowthatthesystemcanaccuratelyextractthefrequencyoftheACsignalinthevehiclepowersup⁃ply,andcancalculatethespeedoftheautomobileenginebasedonthisfrequency.Theerrorofthespeedmeasurementislessthan0.2%,whichhashighprecision.Keywords:enginespeed;portable;carpower;FFT0㊀引言随着汽车工业的发展以及家用汽车的普及,人们逐渐开始关注汽车的性能[1]㊂发动机作为汽车的核心部件,它的工作状态直接影响着整个汽车的性能㊂而发动机的转速作为监测汽车整体性能的一个重要参数,可以直接反映出发动机的工作状态㊁油耗等情况,因此对发动机转速的测量具有重要的意义[2]㊂传统的发动机转速测量方法有非接触式光电测量法㊁高频统计法等,采用这些方法测量发动机转速时,需要安装大量传感器,且步骤繁琐㊁耗时费力,为了解决这些弊端,设计了一种便携式汽车发动机转速检测仪㊂其通过分析汽车发电机转速与发动机转速的关系,直接通过车载USB接口获取电源,通过相关电路提取电源中交流成分的频率,从而计算得到发动机的转速㊂该检测仪具有便携式㊁操作方便等优点[3]㊂1㊀便携式汽车转速仪测量原理便携式汽车转速仪测量原理:汽车发动机与交流发电机通过皮带传动,当发动机转动时,其带动交流发电机一起旋转并且产生交流电,交流电经过二极管整流后给车载设备供电[4]㊂但是无论采取哪种整流方式,整流后的信号都带有前级的信号特征㊂系统就是通过车载USB接口获取车载电源,通过提取车载电源中耦合的交流信号,利用单片机内部的A/D转换器对此信号进行模数转换,再对得到的数字量信号进行FFT变换,得到信号离散的频谱图,最终获取发动机转速与交流电频率的关系,从而计算出发动机的转速㊂㊀㊀㊀㊀㊀40㊀InstrumentTechniqueandSensorFeb.2019㊀2㊀系统设计系统供电分为两个部分:设备工作时通过车载的USB直接供电;设备想要在离线状态下查询历史数据,是通过两节5号电池并联给系统供电㊂数据采集就是提取车载USB中耦合的交流信号,并利用单片机内部的A/D转换器对采集的信号进行模数转换,最后在单片机内部进行FFT变换,计算得到发动机的转速[5]㊂系统硬件框图如图1所示㊂图1㊀硬件框图2.1㊀信号采集电路系统的信号是直接从汽车车载的USB接口获取,车载USB接口一方面为整个系统提供电源,另一方面作为系统的输入信号[6]㊂车载USB接口输出的是5V的直流电,但此直流电中会耦合有一些交流信号,系统目的是提取耦合的交流信号,因此需要利用信号处理电路滤除USB接口输出的5V直流电信号,并对提取出的信号进行去噪和放大,此过程必须保证提取的交流信号的频率信息不受损伤,以便保证转速测量的准确性㊂信号处理电路如图2所示㊂图2㊀信号处理电路图如图2所示,车载USB接口的输出分为两路,一路V_Usb为整个系统供电,另一路作为系统的输入信号㊂电容C15的作用是隔离车载USB接口输出的直流信号,电阻R25㊁R26起到分压作用,是将车载USB接口输出的电压降低到3.3V,以便直接利用单片机的A/D对其进行模数转换㊂电压跟随器U10主要其隔离作用,防止后续电路对测量信号造成影响[7]㊂二阶有源低通滤波电路滤除信号中的高频干扰,钳位二极管D1是确保输出的电压不超过3.3V,不超过单片机内部A/D转换器的量程㊂2.2㊀SD卡存储电路系统利用SD卡存储电路实现汽车发动机转速的存储,以便系统在离线状态下仍然可以查看历史数据[8]㊂系统选用的SD卡容量高达32GB,支持SPI/SDIO驱动,DSP自带的SDIO接口可直接与SD卡存储电路相连,最高通信速度达48MHz,最高可传输数据24M字节/s,完全满足本系统的存储要求㊂SD卡接口电路图如图3所示㊂图3㊀SD卡存储电路2.3㊀液晶显示电路本文设计的汽车发动机转速检测仪的优点是体积小,方便携带,操作方便㊂系统把测得的发动机转速通过外接的TFTLCD屏实时显示,该LCD屏为集成模块,2.8ᵡ,可显示16位色的真彩图片[9]㊂系统利用单片机的自带的LCD接口与该模块连接,来点亮LCD,实现ASCII字符和彩色的显示功能㊂电路图如图4所示㊂图4㊀液晶显示电路系统采用16位并行方式与TFTLCD模块连接,之所以不采用8位的方式,是因为彩屏的数据量比较大,尤其是在显示图片的时候,采用16位并行的方式比8位方式速度快1倍以上㊂液晶屏的复位信号RST与系统的复位信号连在一起,当系统复位时,TFTLCD模块也随着一起复位㊂2.4㊀系统供电电路系统供电电路采用双冗余的方式[10-11],当系统接入车载USB时,是由车载USB直接供电,此时5号电池是不供电的㊂当系统在离线状态下查看测量的历史数据时,是由5号电池进行供电㊂具体电路图如图5所示㊂㊀㊀㊀㊀㊀第2期岳永哲等:便携式汽车发动机转速测量仪的设计41㊀㊀图5㊀系统供电电路当系统接入车载USB时,此时V_Usb向系统提供5V电源,通过调节电阻R41㊁R42㊁R43㊁R44使得Q4㊁Q5处于导通状态,此时Q6处于隔离状态,隔离5号电池,系统由车载USB提供电力㊂当系统处于离线状态时,即V_Usb=0V,此时AOL1413的D端电压大于S端电压,5号电池通过AOL1413内部的单向二极管传输,V_Out输出的电压等于5号电池的电压㊂3㊀软件设计系统利用CCompile开发软件进行编程,采用C语言编写㊂系统软件主要包含A/D采集程序㊁定时中断程序㊁FFT变换程序,LCD显示程序等㊂系统启动时,通过软件编程设定ADC的采样频率为500kHz,将采样到的模拟信号转换为数字量,再利用FFT变换算法得到信号的离散频域信息,然后计算出发动机的转速,最终将结果显示在LCD屏上㊂软件流程图如图6所示㊂图6㊀系统软件流程图4㊀实验数据分析4.1㊀理论分析一般情况下,汽车发动机的转速不超过6000r/min,当发动机处于怠速状态下,其转速一般为700800r/min㊂根据香农采样定理可知:为了不失真的复原原始模拟信号,采样频率不应该小于该模拟信号频率的2倍㊂系统设定采样频率为原始信号频率的5倍,即f=500Hz㊂根据信号频率计算公式可得:f=k㊃fsN(1)式中:k为采样点数的序号;fs为采样频率;N为总采样点数㊂发动机转速计算公式:n=60fi(2)式中:n为发动机转速;i为发动机与发电机的传动比㊂4.2㊀测试结果在得知转速的测量算法之后,在实际车上进行测试,以验证系统的稳定性及准确性㊂发动机与发电机的传送比为0.5,系统采样频率为f=500Hz,采样点数N=4096㊂首先启动汽车,让其处于怠速状态,观察驾驶室仪表盘上显示的转速,怠速时转速显示为700r/min㊂此时系统将采集到的信号进行FFT变换,得到的频谱图如图7所示㊂图7㊀转速为700r/min时,采集到的频谱图由于N=400点之后的数据的幅值基本在30 40dB之间波动,较为平稳,因此只对N=400点之前的数据进行分析㊂图中采样点数在191点时,有较大尖峰,记为k=191,根据式(1)㊁式(2)可以计算出此时发动机的转速㊂f=191ˑ5004096ʈ23.31Hzn=60ˑ23.31ˑ0.5ʈ699r/min系统测得的转速(699r/min)与实际转速(700r/min)基本一致,测量误差仅为0.14%㊂在车处于空挡状态时,轻踩油门,观察到转速表上显示1800r/min,此时系统采集到的频谱图如图8所示㊂图8㊀转速为1800r/min时,采集到的频谱图其中采样点数依然为N=4096,与图7分析方法类似,系统只对前500个点的数据进行分析㊂由图7可知,在第491个点时,波形有较大尖峰,记为k=491,根据式(1)㊁式(2)可得:f=491ˑ5004096ʈ59.94Hz㊀㊀㊀㊀㊀42㊀InstrumentTechniqueandSensorFeb.2019㊀n=60ˑ59.94ˑ0.5ʈ1798r/min系统测得的转速(1798r/min)与实际转速(1800r/min)基本保持一致,测量误差仅为0.11%㊂由上述两次测试数据可知,系统具有较高的稳定性以及较高的精度,两次测量误差均小于0.2%㊂5㊀结束语系统设计了一种便携式汽车发动机转速测量仪,其创新点是不需要外接传感器,直接利用车载USB提供的电源进行分析,提取车载电源中耦合的交流成分,根据发动机转速与发电机转速的关系,计算得到发动机的转速㊂实际测试结果表明,系统测量精度高,测量误差小于0.2%㊂除此之外,系统还具有体积小,便于携带,操作方便等特点㊂参考文献:[1]㊀杨晓波.便携式汽车发动机转速测量仪研制[D].合肥:合肥工业大学,2014.[2]㊀王盛良.汽车电气设备结构与检修技术[M].北京:机械工业出版社,2010.[3]㊀徐健,张耕实.基于单点虚拟振动功率的发动机转速测量方法[J].仪器仪表学报,2014(3):57-60.[4]㊀顾峰.发动机FEAD系统旋转振动的实测与计算方法研究[D].青岛:青岛理工大学,2017.[5]㊀石鑫.点燃式机动车发动机转速测量仪校准示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,45(8):34-38.[6]㊀张永祥,李琳,刘树勇.发动机转速测量装置现场校准方法研究[J].电子测量与仪器学报,2012,32(S1):66-70.[7]㊀曹景.小型无人直升机发动机转速控制器设计[D].广州:华南理工大学,2017.[8]㊀张帅,曾锐利.基于振动信号的柴油发动机转速测量[J].振动与冲击,2017(22):37-40.[9]㊀胡斌,刘倩.数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究[J].电子测量技术,2017,42(1):56-60.[10]㊀侯田钰.发动机动力监测系统设计[D].晋中:山西农业大学,2015.[11]㊀蔡旭平,全付付,黄晓蓉.一种新型汽车柴油发动机转速测量仪校准装置的设计[J].中国计量,2015,24(4):57-61.作者简介:岳永哲(1979 ),讲师,硕士,主要研究领域为电子测量技术㊂E⁃mail:yyz@hebust.edu.cn赵战民(1979 ),讲师,硕士,主要研究领域为传感器数据采集,智能控制㊂(上接第38页)图12㊀补偿后200mm内位移测量误差(1)通过将时栅技术嵌入直线导轨,实现测量系统与被测系统的集成,使导轨导引同时进行位置反馈,实现了直线导轨副的闭环控制功能㊂(2)通过进行精度实验,带检导轨的测量精度达到1.25μm,实现了高精度测量,可满足一般工业现场的需求㊂参考文献:[1]㊀杨美英.直线滚动导轨副及其应用[J].科技情报开发与经济,2004,14(7):276-277.[2]㊀喻志忠.我国滚动直线导轨副的发展及趋势[J].制造技术与机床,2006(7):13-14.[3]㊀屈重年,伍良生,肖毅川,等.机床导轨技术研究综述[J].制造技术与机床,2012(1):30-36.[4]㊀徐起贺,陈静.滚动直线导轨副的研究现状和发展动向[J].河南机电高等专科学校学报,2009,17(2):1-3.[5]㊀台湾上银科技公司.智能型直线导轨[J].现代制造,2004(10):56.[6]㊀李芳,谷文韬,雷少坤,等.基于相位差检测算法的磁栅导轨拼接技术研究[J].计算机测量与控制,2013,21(7):1978-1982.[7]㊀王阳阳.具备自校正功能的绝对式时栅角位移传感器研究[D].重庆:重庆理工大学,2017.[8]㊀TANGQ,PENGD,WUL,etal.Aninductiveangulardis⁃placementsensorbasedonplanarcoilandcontraterotor[J].SensorsJournal,IEEE,2015,15(7):3947-3954.[9]㊀武亮,陈锡候,王阳阳,等.磁导调制型时栅位移传感器测量方法研究[J].传感技术学报,2014,27(8):1043-1048.[10]㊀彭东林,付敏,郑方燕,等.复杂机电系统中的嵌入式位置检测新技术体系研究[J].机械工程学报,2015,51(22):120-127.[11]㊀陈锡候,曹焕,武亮,等.基于磁导调制的直线式时栅位移传感器[J].传感技术学报,2017,30(1):26-30.作者简介:毛阿敏(1992 ),硕士研究生,主要研究领域为机械检测与控制技术㊂E⁃mail:maoabby@163.com彭东林(1952 ),教授,博导,主要研究领域为计算机辅助设计与测试㊂E⁃mail:pdl@cqut.edu.cn。
汽车转速测量系统的设计)

传感器技术课程设计题目汽车转速测量系统的设计摘要随着我国经济建设步伐的加快,汽车开始越来越多地进入现代家庭,汽车电子也因此受到更多的重视。
近些年来,国内外众多企业和学术科研机构投入了大量的人力物力,研究和开发新的汽车电子技术,并在某些领域取得了许多突破性的进展。
传感器技术作为现代工业控制的支柱产业,在汽车电子的设计研究中占有突出的地位,传感器已成为汽车控制系统中的一个重要组成部分。
通常一辆现代化的汽车,装备的传感器数量可多达 50~60 个,而国外有些高级轿车,其装备的传感器数量已达到数百个,至于概念型汽车装备的传感器数量就更多了。
传感器已成为世界装备市场上增长最快的领域之一。
事实上,应用于汽车上的传感器有很多种,目前主要有:转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、车速传感器、节气门位置传感器等等。
其中转速传感器是控制汽车运转非常重要的一种传感器。
本文对滞环电流控制的电流跟踪型逆变器进行了原理的分析,并且利用Matlab/Simulink动态仿真工具对其系统进行了动态的仿真,验证了其原理的正确性和可行性,证明了滞环电流控制具有输出电流正弦,具有鲁棒性好和动态性能好的突出优点。
关键词:传感器汽车霍尔传感器目录一、设计目的------------------------- 1二、设计任务与要求 ----------------- 12.1设计任务------------------------- 12.2设计要求------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 ------------- 23.1设计方法------------------------- 2 3.2设计步骤------------------------- 23.3设计原理分析---------------------- 4四、课程设计小结与体会 ------------- 74.1转速传感器的故障诊断-------------------------7 4.2 心得体会------------------------------------9五、参考文献 ---------------------- 10一、设计目的对汽车的发动机转速进行监测,以便于控制车速,减少安全事故的发生。
基于霍尔传感器的转速测量电路设计

基于霍尔传感器的转速测量电路设计基于霍尔传感器的转速测量电路设计袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆羅膆莂虿袁芅蒄袄螇芄薆蚇肆芃芆袃肂芃蒈蚆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃薇聿艿蒅螂羅莈薇薅袁莇芇螀螆莇荿薃膅莆薂蝿肁莅蚄蚂羇莄莃袇袃莃蒆蚀膂莂薈袅肈蒁蚀蚈羄蒁莀袄袀肇蒂蚆螆肆蚅羂膄肅莄螅肀肅蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚁薆膁膂莁螁肇膁蒃薄羃膀薆螀衿腿莅薂袅腿蒈袈膃膈薀蚁聿膇蚂袆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霍尔传感器组成的转速测量电路
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1课程设计任务书测速是工农业生产中经常遇到的问题,学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。
要测速,首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。
本课题采用的是系统硬件原理框图如图1-1:一、主要内容利用强磁铁与霍尔元件组成测试转体转速的测量电路,包括计数与显示电路。
二、基本要求1. 实现基本功能2.完成3000字设计报告3. 画出电路图4. 发挥部分,设计超速报警,完成信号传输。
三、主要技术指标(或研究方法)测量范围 0—6000r/min精度±5r/min工作电压 5V~12V 5V~12V工作电流低于500mA工作环境温度-60℃~65℃四、应收集的资料及参考文献霍尔元件原理与应用显示元件原理数据采样整理单元2 霍尔传感器转速测量系统硬件设计2.1 电机转速测量系统的硬件电路设计2.1.1 总体硬件设计使用单片机测量电机转速的基本结构如图2-1所示。
该系统包括霍尔传感器、隔离整形电路、主CPU、显示电路、报警电路及电源等部分。
图2-1 系统总体结构图其测量过程是测量转速的霍尔传感器和电机机轴同轴连接,机轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路输出。
经过电耦合器后,即经过隔离整形电路后,成为转数计数器的计数脉冲。
同时霍尔传感器电路输出幅度为12V的脉冲经光电耦合后降为5V,保持同单片机AT89C51逻辑电平相一致,控制计数时间,即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。
主CPU将该值数据处理后,在LCD液晶显示器上显示出来。
一旦超速,CPU通过喇叭和转灯发出声、光报警信号。
1.传感器部分主要分为两个部分。
第一部分是利用霍尔器件将电机的转速转化为脉冲信号。
可调整式发动机转速信号处理电路的制作方法
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可调整式发动机转速信号处理电路的制作方法1.首先准备好所需的电子元器件和工具。
First, prepare the necessary electronic components and tools.2.将电路图纸设计完成,并确认无误。
Design the circuit diagram and make sure there are no errors.3.准备好电路板,根据电路图纸进行布线。
Prepare the circuit board and wire it according to the circuit diagram.4.安装稳压器,以确保电路可以稳定工作。
Install the voltage regulator to ensure the circuit works stably.5.连接电容器和电阻器,以滤除信号中的干扰。
Connect capacitors and resistors to filter out interference in the signal.6.添加放大器,以增强转速信号的强度。
Add an amplifier to enhance the strength of the speed signal.7.进行电路的焊接和固定,确保连接牢固。
Weld and fix the circuit to ensure a solid connection.8.连接电源和接地线,确保电路可以正常工作。
Connect the power and ground wires to ensure the circuit works properly.9.调试电路,检查是否有短路或其他问题。
Debug the circuit and check for short circuits or other issues.10.测试电路的性能,确认转速信号处理是否准确。
Test the performance of the circuit to confirm the accuracy of speed signal processing.11.如果发现问题,及时调整和修复电路。
转速测量显示电路设计
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电工电子技术课程设计题目:转速测量显示逻辑电路设计班级:09无非一班学号:200910210140姓名 : 王娟丽指导 : 鲁老师时间 : 2011.6.7—2011.6.10 景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名 _王娟丽_______ 班级____09无非一班________ 指导老师鲁老师题目: 转速测量显示逻辑电路设计课题的任务和要求1.分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;2.画出对应的单元电路,分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等;3.用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图;4.对整体电路原理进行完整功能描述;5.列出标准的元件清单;6.测速显示范围为0~9999转/分。
7.单位时间选为一分钟,且有数字显示。
8.转速显示是前一分钟转速测量的结果,或者数字连续显示计数过程,并将每分钟最后时刻的数字保持显示一个给定时间,例如5秒或10秒,而后再重复前述过程。
设计步骤1.查找和阅读又关资料2.进行总体方案设计与论证,画框图;3.进行单元电路的设计;4.元器件选择与参数计算;5.用四号图纸绘制原理图;6.撰写设计说明书;7.写心得体会;参考文献【1】秦曾煌.电工学简明教程,2版.北京:高等教育出版社,2007(6). 【2】任致程.新编实用电工电路300例,1版.北京:机械工业出版社,2006(10).【3】齐宝林.电工快速识图,1版.福州:福建科学技术出版社,2005(1). 【4】刘建河北建筑工程学院报 2008。
目录1.总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.信号拾取与整形电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . .53.计数电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64.锁存电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.译码显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117.总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128.元件清单;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139.参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1410.设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151总体方案与原理说明速的测量应用面很广,改进其精确度和可靠性非常必要,,为了能方便的对电机进行控制、监视、调速,有必要对电机的转速进行测量,从而提高自动化程度。
基于AT89C51单片机的应用光电传感器测量转速的电路设计
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应用光电传感器测量转速的电路设计 简述:本次设计应用了AT89C51单片机,采用光电传感器测量电机转速的方法,其中硬件系统包括脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块,采用C 语言编程,结果表明该方法具有简单、精度高、稳定性好的优点。
关键词:转速测量 单片机 光电传感器 脉冲信号 一、 概述 在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
目前国内外测量电机转速的方法有很多,按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
其中应用最广的是光电式,光电式测系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点。
加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。
而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点,具有广阔的应用前景。
这次设计的内容包含了多个方面,从脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块入手,全面锻炼了我们信号采集,处理和分析的工作能力。
二、 选用器材AT89C51单片机,4位数码管,9013三极管4个,9014三极管一个,按钮一个,12M 晶振1个,30pF 电容3个,180、3.3K 、4.7K 、20K 、10K 欧电阻各1个,马达1个,光电门一个。
三、转速测量系统的原理…………………………装………………………………订………………………………线………………………………………………………………1、转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。
发动机转速测试电路设计研究
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发动机转速测试电路设计研究通过对车载主动安全系统的研究,针对汽车等工具的嵌入式控制器局域网络,提出了一种通过磁电传感器检测发动机转速系统的CAN总线设计方案。
在简单介绍该CAN总线网络三层结构设计的基础上,详细阐述了节点嵌入式微处理器电路、CAN总线电路及传感器信号调理电路的设计,并提出了基于J1939协议的发动机转速测量电路的软件流程图。
该设计方案的提出,为车载主动安全的设计具有一定的参考价值。
CAN总线;J1939协议;嵌入式微处理器ﻭ在对车载主动安全系统的研究中,为解决汽车中,数量众多的电子设备之间的通信问题,减少电子设备之间繁多的信号线,通过单一而稳定的网络总线,将器件挂接在该总线上,实现车载设备和多之间的数据交换,各操作单元之间的协作,并对各单元不断变化状态实时控制.在众多的CAN总线协议中,J1939协议主要应用在以CAN为基础的汽车等工具的嵌入式网络中。
由于J1939网络是专门用途的通信系统,而不需要通用化,因此,基于J1939协议电控系统(ECU)的开发只须按照物理层搭建、数据链路层配置、应用层设计即可。
ﻭ1总体设计ﻭﻭ1.1物理层搭建ﻭﻭ物理层实现网络中电控单元的电连接,物理介质为屏蔽双绞线,双绞线终端电阻应为120欧姆,从而防止数据在线端被返回,影响数据的传输,同时电流能够对称驱动.ﻭ 1.2数据链路层配置ﻭ数据链路层为物理连接提供可靠的数据传输,J1939协议数据链路层配置就是对协议数据单元的配置,PDU的7个域的信息应由应用层提供。
PDU将被封装在一个或多个CAN数据帧中,并通过物理介质传输到其他网络设备。
如果某特定参数组传输9字节或更多的字节,则将使用传输协议功能RTS/CTS,BAM。
该协议功能是数据链路层的一部分,可再细分为的拆装、重组以及连接管理两个主要功能。
ﻭ 1.3应用层设计J1939应用层包含信号和报文两个方面的设计。
信号描述使用可疑参数编号定义,可疑参数编号为19位,用于标识ECU相关的特定部件、元素或参数,可以描述部件名称、参数名称、信号类型,着重描述参数组中的某个参数;而报文描述用PGN定义,包含参数组名称、传输更新速率、数据长度、PDU 和数据列表,主要描述整个参数组。
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采集发动机转速信号,利用定时器T1,实现1S定时,计数器T0工作在外部计数方式,使得T1定时每1S计算T0外部转速信号的脉冲个数,然后换算成实际的发动机转速,将转速值在数码管上实时显示。
设计进度
1.电子产品总体设计技能实训(5学时)
2.电子产品单元电路设计技能实训(5学时)
3.总体电路仿真调试实训(5学时)
桂林航天工业学院课程设计任务书
设计题目:汽车发动机转速测量电路设计
学生姓名
课程名称
汽车单片机应用技术课程设计
专业班级
2012052B01/02/03/04
地点
实2-205、实2-508
起止时间
17、18周
设计内容
以单片机为主控制芯片,利用转速传感器对转速进行测量,实现对发动机转速的实时测量与显示。
设计参数
[2]曹家喆.汽车电子控制基础[M].北京:机械工业出版社,2007
[3]张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.北京:人民邮电出版社,2012
说明
1.本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份,审批后所在系(部)和指导教师各留1份。2.多名学生共用一题的,在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3.若填写内容较多可另纸附后。
4.印制电路设计与制作技能实训(5学时)
5.电子产品总体电路装配与性能指标测试技能实训(10学时)
设计成果
1.利用proteus软件完成电路原理图的设计eus实现联调
3.完成汽车发动机转速测量电路PCB板设计与组装,下载程序,实现相应功能
参考资料
[1]陈忠平.51单片机C语言程序设计经典实例[M].北京:电子工业出版社,2012