汽车车速传感器检测系统设计
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光电式车速传感器项目主要内容测车速一、项目背景二、光电式车速传感器的原理三、光电式车速传感器的特点四、光电式车速传感器的应用场景五、光电式车速传感器的研发与制造六、光电式车速传感器的市场前景一、项目背景随着汽车工业的发展,车辆安全性能和驾驶体验越来越受到关注。
而车速是汽车行驶中最基本也是最重要的参数之一,因此对于汽车行业来说,如何精准地测量和控制车辆行驶速度成为了一个不可忽视的问题。
为了满足这一需求,人们研发出了各种类型的车速传感器。
其中,光电式车速传感器因其高精度、高稳定性等优点,逐渐成为了汽车行业中最常用的一种。
二、光电式车速传感器的原理光电式车速传感器是利用反射原理测量物体运动速度的设备。
其工作原理是通过红外线发射装置向运动物体(通常是轮毂)发射红外线信号,当信号遇到运动物体后被反射回来并被接收器接收,通过计算反射信号的时间差来确定物体的运动速度。
三、光电式车速传感器的特点1.高精度:光电式车速传感器可以实现毫米级别的测量精度,可以满足高速公路等高速运动场景下对于车速测量的要求。
2.高稳定性:光电式车速传感器采用红外线发射和接收技术,具有较高的稳定性和可靠性,能够在恶劣环境下正常工作。
3.易于安装:光电式车速传感器结构简单,安装方便,不需要对汽车进行改装或者拆卸。
4.低功耗:光电式车速传感器采用红外线技术,功耗较低,在保证精度和稳定性的前提下能够节省能源。
四、光电式车速传感器的应用场景1.汽车行业:光电式车速传感器广泛应用于汽车行业中。
其主要作用是测量轮毂转动的角速度,并将其转化为实际行驶速度。
通过与发动机控制系统配合使用,可以实现对汽车行驶状态进行监控和调整。
2.物流行业:光电式车速传感器可以应用于物流行业中,用于测量货车的行驶速度和里程数。
通过与GPS系统配合使用,可以实现对货车的实时监控和管理。
3.铁路行业:光电式车速传感器也可以应用于铁路行业中,用于测量列车的运动速度和位置信息。
通过与列车控制系统配合使用,可以实现对列车运行状态进行监控和调整。
传感器用于汽车前照灯实现自动控制卢进12105020483摘要:日前汽车市场蓬勃发展,关于汽车的新技术日新月异,尤其在汽车车灯方面,随着技术的日趋成熟,车灯亮度不断地提高,为夜间行车提供了可靠保障。
但随之也带来了一定的问题,应车灯亮度太高,导致对面行驶的汽车驾驶员可见度降低,不能很好的判断路况,并且长时间的高亮度给司机带来了视觉疲劳,导致车祸的发生。
本设计思路根据现有传感器理论,利用光敏传感器构成控制电路,控制汽车前车灯的自动转换,达到将车灯亮度控制在一个安全适宜的范围内的目的。
1引言随着现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术越来越受到人们的重视。
特别是近年来,由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要,传感器在各个领域中的作用也日益显著。
在工业生产自动化、能源、交通等方面所开发的各种传感器,不仅代替了人的感官功能,并且在检测人的感官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。
其在汽车行业的作用也日益重要,利用传感器制作的智能汽车就综合了汽车行业与传感器行业的优点,其通过安装在汽车前端的传感器,以一定的周期扫描,将扫描的结果经过信号处理后,自动判断前方障碍物,从而驱动汽车本身动力装置等实现自动控制。
这只是传感器在汽车行业的一个应用,随着科技的不断进步,越来越多的汽车问题得以借用传感器技术得以解决。
汽车前照灯是安全驾驶重要的一环,人们对前照灯的各方面要求越来越高,然而传统的前照灯只具有近光和远光2种固定照明模式,不能满足客户需求。
如汽车在转弯时,由于传统前照灯的照明角度限制,存在照明暗区,会影响司机对弯道上障碍物的判断;雨天行驶时,地面的积水会反射迎面车辆前照灯的光线,造成司机眩目等。
由于这些问题的存在,使得夜间发生车祸的概率是白天的2倍。
为了解决现存的这些问题,一种新的前照灯系统———自适应前照灯系统(AFS)被提上开发日程。
该系统能够根据周边环境的变化适时自动地调整自身的配光方式,提供更适合的照明范围、照明距离和照明角度,提高驾驶的安全性及舒适度。
基于单片机的汽车超速报警器的设计随着社会的发展和科技的进步,汽车已成为人们日常生活的重要交通工具。
然而,不适当的驾驶速度可能导致交通事故和生命财产的损失。
因此,设计一种基于单片机的汽车超速报警器,对保障行车安全具有重要意义。
一、设计背景与意义汽车超速报警器是一种通过监测车辆行驶速度并判断是否超速的装置。
当车辆行驶速度超过设定阈值时,报警器会发出警报,提醒驾驶员减速。
该装置有助于减少因超速驾驶导致的交通事故,提高道路安全。
二、硬件设计1、传感器选择:选用霍尔传感器作为车速传感器,其输出电压与转速成正比,可用于测量汽车行驶速度。
2、单片机选择:采用AT89C51单片机作为核心控制器,该单片机具有低功耗、高性能的特点,满足汽车行驶中的恶劣环境要求。
3、报警装置:采用蜂鸣器和LED灯作为报警装置,当汽车超速时,蜂鸣器发出警报声,LED灯闪烁提示。
4、存储模块:为保存设定的速度阈值和超速记录,需设计一个非易失性存储模块,如EEPROM。
5、电源模块:考虑到汽车电源的特殊性,设计一个稳定的电源模块,以确保报警器的稳定工作。
三、软件设计1、速度采集:通过霍尔传感器采集汽车行驶速度,并将速度信号转换为电信号输入单片机。
2、速度判断:单片机读取速度信号后,与设定的速度阈值进行比较。
若超速,则触发报警装置。
3、报警处理:当报警触发时,单片机控制蜂鸣器发出警报声,LED 灯闪烁提示。
同时,将超速记录保存在存储模块中。
4、速度阈值设定:为适应不同路况和驾驶需求,软件中设计一个速度阈值设定功能,驾驶员可根据实际情况调整阈值。
5、程序优化:为提高程序效率和稳定性,采用模块化设计和中断处理技术,减少CPU的占用时间。
四、系统测试与优化1、速度测试:通过实际行驶测试,验证报警器是否能准确监测汽车速度,并判断是否超速。
2、硬件调试:检查电路板连接是否正确,调整传感器和报警装置的工作状态,确保系统正常运行。
3、软件调试:通过调试和优化程序,提高报警器的响应速度和准确性。
猱社科枚Journal of Green Science and Technology 第4期2020年2月车辆速度检测装置的设计李红岭,高晓阳,张华,王关平(甘肃农业大学机电工程学院,甘肃兰州730070)摘要:针对生活■中由于车速过快驾驶员无法做出正确反应而导致的安全事故频发的问题,以STC89C52RC 单片机为核心,设计了由车辆测速模块、人机交互模块.LCD1602液晶显示以及报警电路模块组成的测量测速装置。
车辆测速模块是通过直接输出数字量的霍尔传感器,根据磁场感应强度的大小,来改变输出电压的高低。
通过单片机控制,可高精度,实时显示车轮速度,若速度超过设定值,报警电路发出警报,提醒驾驶人员应当减速行驶。
关键词:测速;单片机;液聶显示;报警电路中图分类号:TN24&2文献标识码:A文章编号:1674-9944(2020)04-0188-021引言近年来,随着我国经济的飞速发展,道路上各种家用小汽车的数量增长迅速,随之而来的交通事故愈发频繁,造成的人员伤亡数目巨大。
据统计,超速行驶是造成各种交通事故的主要原因之一,我国公路条件复杂,不同等级的公路允许的最高速度不同,而且超速行驶的随机性很大,给交警的纠章造成困难,现有的公路电子测速装置只能检测车辆是否超速,事后给予处罚,避免不了事故的发生。
针对这种状况,开发具有智能决策模块的汽车测速装置前景广阔"'幻。
2系统方案如图1所示,系统以单片机STC89C52RC为控制核心》匕用霍尔集成传感器作为测量车辆速度及里程的方法检测元件,经过单片机数据处理,用字符型液晶显示器LCD1602显示车辆速度及里程。
通过按键输入最高限速,超限速的情况报警电路发出警报,提醒驾驶员。
3硬件电路设计硬件部分较重要的是测速部分,霍尔传感器采用A3144集成霍尔开关,磁钢用直径D=5mm,长度为L =3mm的磁钢。
如图2所示机轴圆盘的边缘安有一个磁钢,测量转速的霍尔传感器安装靠近边缘的磁钢,机轴每转1周,产生一定的脉冲个数。
设计牵引车车速控制系统是自动控制课程中的一个常见课程设计项目,可以通过以下步骤来实现:
1. 系统建模:
-确定系统的输入(控制量)和输出(被控量),例如输入可以是油门踏板位置,输出可以是车辆车速。
-建立牵引车的数学模型,可以采用车辆动力学原理建立车速与控制量之间的关系。
2. 控制器设计:
-选择合适的控制策略,比如PID控制器、模糊控制器或者模型预测控制器等。
-根据系统模型进行控制器参数的调节和优化,以实现期望的车速控制效果。
3. 传感器选择与安装:
-选择合适的传感器来检测车辆的车速,比如车速传感器或编码器等。
-安装传感器并确保其能够准确地获取车速数据。
4. 执行机构设计:
-根据控制策略设计执行机构,比如油门执行器或刹车执行器,
用于控制车辆的加速或减速。
5. 系统实现与调试:
-将传感器、控制器和执行机构连接起来,实现整个车速控制系统。
-进行系统调试和测试,验证控制效果并根据实际情况进行调整和优化。
6. 性能评估与改进:
-对设计的车速控制系统进行性能评估,比如响应时间、稳定性、精度等指标。
-根据评估结果进行系统改进,进一步优化控制算法和参数设置。
7. 报告撰写与展示:
-撰写课程设计报告,包括设计背景、方法、结果分析和结论等内容。
-展示设计成果,与教师和同学分享设计过程和成果。
以上是一个简单的牵引车车速控制系统设计的大致步骤,具体的设计过程和实施细节可能会根据具体要求和条件有所不同。
在实际设计过程中,需要结合具体的课程要求和实际情况进行调整和完善。
第二篇汽车检测设备及运用技术第一章汽车车速表检测汽车的行驶速度关系到行车安全与运输生产率。
为了提高汽车运输生产率,应发挥车辆性能所能提供的尽量高的车速,但车速过高超过了汽车性能所允许的界限往往会使汽车失去操纵稳定性与制动距离过长,影响行车安全。
此外车辆的行驶速度还受交通情况与道路条件,以及着眼于经济成本的经济车速的限制。
所以在驾驶汽车时合理地运用、准确地掌握行车速度,对行车安全与高效运用车辆有着重要意义。
第一节车速表检验台结构与工作原理一、车速表检验台的结构车速表检验台按有无驱动装置可分标准型与电机驱动型两种。
标准型检验台无驱动装置,它靠被测汽车驱动轮带动滚筒旋转;电机驱动型检验台由电动机驱动滚筒旋转,再由滚筒带动车轮旋转。
此外,还有把车速表检验台与制动检验台或底盘测功机组合在一起的综合式检验台。
目前,检测站使用最多的是标准型滚筒式车速表检验台。
1.标准型车速表检验台该检验台主要由滚筒、举升器、测量装置、显示仪表及辅助装置等几部分组成,主要结构见图2-1-1。
图2-1-1 车速表检验台结构示意图(1)滚筒部分检验台左右各有两根滚筒,用于支撑汽车的驱动轮。
在测试过程中,为防止汽车的差速器起作用而造成左右驱动轮转速不等,前面的两根滚筒是用联轴器联在一起的。
滚筒多为钢制,表面有防滑材料,直径多在175~370mm之间,为了标定时换算方便直径多为176.8mm,这样滚筒转速为1200r/min时,正好对应滚筒表面的线速度为40km/h。
(2)举升器举升器置于前后两根滚筒之间,多为气动装置,也有液压驱动和电机驱动的。
测试时,举升器处于下方,以便滚筒支撑车轮。
测试前,举升器处于上方,以便汽车驶上检验台,测试后,靠气压(或液压、电机)升起举升器,顶起车轮,以便汽车驶离检验台。
(3)测量元件即测量转速的传感器。
其作用是测量滚筒的转动速度。
通过转速传感器将滚筒的速度转变成电信号(模拟信号或脉冲信号),再送到显示仪表。
毕业设计(论文)设计题目:汽车车速传感器检测系统设计系别:汽车工程学院学生姓名:学号: 2014005937专业班级:14专汽车制造与装配技术(1)班指导老师:时间:年月日【目录】摘要与关键词 (3)绪论 (3)1 工作原理 (2)1.1 汽车车速传感器的工作原理 (2)1.2 车速传感器 (2)1.2.1 霍尔式车速传感器 (2)1.2.2 磁电式车速传感器 (4)1.2.3 加速度传感器 (5)1.3 控制装置的工作原理 (6)1.3.1 ABS控制原理 (6)1.3.2 ECU控制原理 (7)2 车辆限速装置的设计 (7)2.1 控制装置系统的设计 (7)2.2 数据采集系统的设计 (9)2.3 系统总体设计 (10)3 车辆限速装置的性能测试 (12)3.1 性能指标 (12)3.2 测试方法与结果 (14)3.3 干扰问题 (15)4 车辆限速装置的应用 (15)5汽车车速传感器的发展趋势 (16)6结语 (17)汽车车速传感器检测系统设计【摘要】汽车车速传感器检测系统设计是一种传感器检测装置。
利用车速传感器把检测到的转速信号转变成的电压信号输送给计算机,计算机通过变频器来控制电机速度,利用传感器检测的速度值与规定值进行比较,达到对传感器的检测目的。
本文介绍了车速传感器检测系统的工作原理,详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比,此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
实践证明在检测,维修范围内都取得了良好的效果,系统具有良好的稳态精度及动态响应性能,检测实用性强、准确度高,具有广阔的应用前景。
【关键词】数据采集;控制装置;传感器;速度检测Auto speed sensor detection system designAbstractAuto speed sensor detection system design is a kind of sensor detection device. Use the detection speed sensor to the speed signal into a voltage signal transmission to the computer, the computer through the inverter to control motor speed, using sensor test speed value and comparison, achieve e. of sensor detection purpose. This paper introduces the working speed sensor detection system, the system are described in detail the principle component, the principle and test methods. Hardware and software system adopts the measuring process and measurement results for processing. Compared with the traditional test technology, this kind of sensor detection device has simple structure, the characteristics of novelty, easy to realize. Practice has proved in the test, repair within achieved good effect, the system has good dynamic response performance steady precision and practicability, detection, high accuracy, has the broad application prospect..KeywordsData acquisition; Control device; Sensors; Speed detection【绪论】随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题,而被电子控制系统代替。
传感器的作用就是根据规定的被测量的大小,定量提供有用的电输出信号的部件,亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。
传感器作为汽车电控系统的关键部件,它直接影响汽车的技术性能的发挥。
近年来,汽车保有量迅速增加,车辆安全性已成为人们最关心的问题。
为了保障人民生命财产安全,政府部门制定了相关的道路交通安全法规,为了满足安全法规和消费者对车辆安全性的要求,厂商采取了多方面措施来改善车辆的安全性能,其中电子技术起了很大的作用。
随着现代电子技术的发展,车辆电子化的程度越来越高,车辆传感器成为汽车电子控制系统的重要组成部件,也是车辆电子技术领域研究的核心技术之一。
车辆内传感器的工作环境十分恶劣,因此对传感器的要求也十分严格。
这些传感器必须要经受40℃~150℃的温度变化,而且要求精度高、可靠性好、反应快、抗干扰和抗振动能力强,才能准确地实时检测车辆运行的有关状态,速度传感器是列车安全行驶的重要设备,它能否稳定工作,将直接影响到车辆的正常运行。
作为现代信息技术三大支柱之一的传感器技术,已成为21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。
在现代汽车电子控制中,传感器广泛用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中,传感器的使用数量和技术水平决定了现代车辆控制系统的性能,为汽车性能的改善提供了有力保障。
传感器是汽车电子控制系统的信息源,是促进汽车高档化、电子化、自动化的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
普通汽车上大约装有10-20只传感器,高级豪华轿车则更多。
传感器能及时识别外界和系统本身的变化,对温度、压力、位置、转速、体积流量等信息进行实时、准确的测量,并将信息传递给电脑进行处理,从而实现汽车各系统的电子控制。
现代社会对车辆性能的要求越来越高,促使汽车传感器技术不断发展,今后汽车传感器的发展趋势是实现微型化、智能化和多功能化,开发新材料、新工艺和新型传感器。
1 工作原理1.1 汽车车速传感器的工作原理车辆自动强制限速装置,包括传感器、控制电路和操控机构。
车辆限速器分为两种:一种是在车辆超速时发出语音警报,提醒驾驶者减速;另一种限速器是在车辆超过限定速度后,通过车载电脑发出指令,强制降低车辆行驶速度。
车辆遥控自动限速器由发射器和接收器组成,采用遥控专用编码集成块。
通过对遥控限速进行编码,使每一组编码对应一种车速限制,并利用设置在路码表与之刻度同步上的光电传感器进而控制执行继电器切断和接续汽车起动、点火和熄火回路,从而达到控制车速的目的。
限速器的发射器包括固定发射器和移动发射器,固定发射器安装在需限速道路路段的出入口处,移动发射器由执法人员掌握,接收器安装在各受控车辆的驾驶室内。
车辆智能限速器由汽车传感器、微电脑速度控制仪和智能机械手组成。
其工作原理是:当车辆速度低于设定值时,控制仪不启动机械手,车辆行驶如常;当车辆速度临界设定值时,控制器立即启动机械手拉起油门,等同于司机放松油门,汽车只能滑行减速不能加速,从而使车速得到控制;当车辆速度低于设定值时,控制器立即反向放松油门,使油门恢复如初。
由于它的科学控速原理,车辆限速时呈自然、平稳状态,不易被站立的乘客察觉。
电子限速的作用是限制车速过高,防止因车速过高造成事故。
电子限速器可以实时监测车辆的速度,当车速达到一定值的时候,它就会控制供油系统和发动机的转速,这时即使踏下油门踏板,供油系统也不会供油。
1.2 汽车车速传感器1.2.1 霍尔式车速传感器霍尔效应是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。
流垂直于外磁场方向通过导体时,在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应,该电势差称为霍尔电势差(霍尔电压)。
根据霍尔效应,人们用半导体材料制成霍尔元件,它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
霍尔效应在应用技术中特别重要,如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电压(V),该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH),人们将这个电压叫做霍尔电压,产生这种现象被称为霍尔效应。
好比一条路, 本来大家是均匀的分布在路面上, 往前移动。
当有磁场时, 大家可能会被推到靠路的右边行走。
故路(导体)的两侧, 就会产生电压差。
这个就叫“霍尔效应”。
其原理图如下图1所示。
图1 霍尔效应原理图霍尔传感器常用来检测车辆上车速和转速的信号。
霍尔传感器由传感头和齿心组成,其传感头由永磁体、霍尔元件和电子电路等组成。
霍尔车速传感器的工作原理:在齿蹦转动的过程中,使得通过霍尔元件的磁力线密度发生变化,从而引起霍尔电压的变化,霍尔元件将输出一准正旋波电压,此信号由电子电路转换成表中的脉冲电压。
由霍尔原理可知,霍尔传感器的输出电压与被测物体的运动速度无关,因此它的高、低、速特性都很好,若用其测量物体的转速,其下限速度可以接近于0,上限速度从理论上讲可以不受限制,即它可以满足工程中各种运行速度的测量。
霍尔轮速传感器还有1000Km/h ,以下优点:一是输出信号电压幅值不受转速的影响;二是频率响应高,其幅频响应可高达,相当于车速为时所检测的信号频率;三是抗电磁波干扰能力强。
正因为如此,车辆上的车速传感器大都采用霍尔式传感器。
霍尔元件产生的霍尔电压U 的大小为:dne IB U 0式中:I :控制电流,A ;0e :带电粒子的电荷,0e =C 19106.1-⨯;B :磁感应强度,T ;d :半导体的厚度,mm ;n :电子浓度。
当齿圈转到两个齿轮都与霍尔元件对正时,永磁体转到霍尔元件的磁力线分散,磁场较弱,输出的霍尔电压较小;当齿圈转到一个齿与霍尔元件对正时,永磁体转到霍尔元件的磁力线集中,磁场较强,输出的霍尔电压较大。
齿轮转动过程中,使得通过霍尔元件的磁力线密度发生变化,从而引起霍尔电压的变化,霍尔元件将输出一准正弦波电压,此信号由电子电路转换成表中的脉冲电压。
1.2.2 磁电式车速传感器磁电式传感器与霍尔式传感器是车辆上常用来检测车速和转速的信号。