汽车测速传感器检测系统设计

汽车车速传感器检测系统设计

目前，随着人们生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对生活质量舒适度的要求。汽车在中国普遍作为代步工具。而在国外，汽车却是一项十分受欢迎的交通方式。因此爱好汽车人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运行情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳的运行效果。因此需要寻找一种装置与方法进行对训练中各种参数的测定记录。

本文讲详细的具体的讨论这些方法在汽车上的应用。

汽车要实现测速必须满足以下这些要求：

⒈对汽车进行实时速度的测量。显示出速度值。

⒉能针对不同的车型进行选择。从而采用不同的模块进行测量。

⒊能测量出当前的环境，以供使用者决定是否适宜出行。

⒋显示当前日期时间，可以任意设定当前工作时间。

⒌显示行车里程，运动时间。

⒍可以自行设定采样频率

⒎记录一段时间内的定时采样速度，存入制定单元。通过与PC机进行通讯，将数据传送到PC机中用如见进行处理，分析。得出运动或训练的情况。

8. 可以进入系统休眠方式以节省电能，并随时激活唤醒系统重新进行工作。可以调节液晶对比度，可以打开背景灯显示。

系统框图

通过传感器对外部物理量进行测量，再将物理信号转换为电信号，输入单

片机，单片机对所输入的电信号进行处理，最后输出显示，并可以通过与上位机通讯将数据采集到电脑中。

其中传感器元件用霍尔传感器，霍尔传感器外形图和与磁场的作用关系如右图所示。磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。

霍尔传感器检测转速示意图如下。在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。

提醒：当没有信号产生时，可以改变一下磁钢的方向，霍尔对磁钢方向有要求。没有磁钢时输出高电平，有磁钢时输出低电平。

被测量对象 传感器 单片机系统

数据处理并显示

PC 机通信处理

转动轴

霍尔传感器

主要应用在测量车轮的转速；

检测脉冲产生模块如图2所示，将电机的转动轴上装上小磁钢，每当小磁钢经过霍尔传感器时，就会引起传感器输出电压发生变化。本设计选用连续型比例式线性霍尔传感器,具有低噪声输出，灵敏度高，快速上电，温度稳定性好，寿命长，高可靠性等优点，非常适合用在线性目标移动和旋转目标移动的位置检测系统中。可精确提供与所适用磁场成比例的电压输出。其静态输出电压为电源电压的50%，所以在信号进入频率/电压转换模块之前需要对变化量进行调零和放大，用来实现两个电压相减的差分放大电路，在理想运放条件下，利用虚短和虚断的概念p n v v =，0i i =，可以得到：

8812112110

1211

10

/(1)(

)1/o i i R R R R v v v R R R R =+

-

+

在上式中，如果选取阻值满足8101211//R R R R =的关系，输出电压可简化为

82110

()o i i R v v v R =

-

我们可以看到两个输入电压分别为传感器输出电压和可变电阻16R 上的

分压，在磁场强度为零时，传感器输出电压为电源电压的1/2，改变16R 的阻值，使差分放大电路输出电压为零，达到调零效果。选取阻值满足8101211//R R R R =的关系，调整放大倍数，使输出电压在小磁钢经过传感器时幅度在1V 以上，这样就形成了检测脉冲信号FIN 。

这是霍尔传感器的原理部分，而整个测速器就是用到单片机与一个电磁感应器用来计算行进中车轮所转动的圈数。输入车轮的外径，计算单位时间内车轮所转圈数即得。（关于单片机的部分，本文将不做探讨）。

参考文献

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