專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)速測(cè)量原理演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車(chē)電子教學(xué)演示裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車(chē)輛參數(shù)測(cè)量是汽車(chē)電子教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而車(chē)速作為一項(xiàng)重要車(chē)輛參數(shù)，其測(cè) 量方法更是具有教學(xué)典型意義。實(shí)際車(chē)輛中， 一般在半軸上外套齒圈，使用傳感器檢測(cè)齒 圈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生方波信號(hào)，根據(jù)此方波信號(hào)在控制電路中計(jì)算實(shí)際的車(chē)速值。但該測(cè)量過(guò)程在 實(shí)際車(chē)輛中難以被觀(guān)察，難以給學(xué)生留下直觀(guān)印象。而目前還未有演示車(chē)速測(cè)量的教學(xué)裝 置。 '
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，設(shè)計(jì)出一種車(chē)速測(cè)量原理演示裝 置，可演示實(shí)際車(chē)輛上車(chē)速信號(hào)的測(cè)量過(guò)程。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、演示清晰 等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的車(chē)速測(cè)量原理演示裝置，其特征在于，該裝置包括底座、齒圈、電 機(jī)、電源、電機(jī)控制器、旋鈕、設(shè)置在電路板上的車(chē)速信號(hào)處理電路、數(shù)碼管、轉(zhuǎn)速傳感 器、信號(hào)輸出接口；各器件的連接關(guān)系為所述電源、電機(jī)控制器直接固定在底座上，所 述電機(jī)、車(chē)速信號(hào)處理電路、轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)支架固定在底座上；所述齒圈直接固定在電 機(jī)的輸出軸上；所述旋鈕、數(shù)碼管、信號(hào)輸出接口安裝在所述電路板上并與車(chē)速信號(hào)處理 電路電相連；所述電機(jī)控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與電機(jī)、電源、車(chē)速信號(hào)處理電路相連；所述 車(chē)速信號(hào)處理電路通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與轉(zhuǎn)速傳感器、電源連接。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)及效果
使用齒圈與傳感器產(chǎn)生周期與車(chē)速相關(guān)的方波信號(hào)，這與實(shí)際車(chē)輛上信號(hào)產(chǎn)生的原理 完全一致。通過(guò)旋鈕調(diào)整齒圈在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)變化，模擬實(shí)際車(chē)輛速度的變化。通過(guò)車(chē) 速信號(hào)處理電路將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成具體的車(chē)速值并顯示。本裝置具有信號(hào)輸出接口，可將 方波信號(hào)傳輸給學(xué)生的電路作業(yè)。通過(guò)該裝置的比較車(chē)速信號(hào)處理電路顯示結(jié)果與學(xué)生作 業(yè)顯示結(jié)果，可檢查學(xué)生對(duì)車(chē)速測(cè)量原理的掌握程度。


圖1是本實(shí)用新型的車(chē)速測(cè)量原理演示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的俯視圖。圖3是本實(shí)用新型的車(chē)速信號(hào)處理電路原理圖。 具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的裝置結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步描述如下。 本實(shí)用新型的裝置包括以下部分
底座l、齒圈2、電機(jī)3、電源4、電機(jī)控制器5、旋鈕6、設(shè)置在電路板上的車(chē)速信
號(hào)處理電路7、數(shù)碼管81、轉(zhuǎn)速傳感器9、信號(hào)輸出接口 10;各器件的連接關(guān)系為電源
4、電機(jī)控制器5直接固定在底座1上，電機(jī)3、車(chē)速信號(hào)處理電路7、轉(zhuǎn)速傳感器9通過(guò) 支架固定在底座l上；齒圈2直接固定在電機(jī)3的輸出軸上；旋鈕6、數(shù)碼管81、信號(hào)輸 出接口 10安裝在電路板上并與車(chē)速信號(hào)處理電路7電相連；電機(jī)控制器5'通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別
與電機(jī)3、電源4、車(chē)速信號(hào)處理電路7相連；車(chē)速信號(hào)處理電路7通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與轉(zhuǎn)速 傳感器9、電源4連接。
本裝置的各部件的功能及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下 底座l:為其他各部件提供穩(wěn)定支撐平臺(tái)。 齒圈2:均勻分布著一定數(shù)量的方齒。
電機(jī)3:帶動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)。采用和利時(shí)公司的57DOL0530無(wú)刷伺服電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)速由
電機(jī)控制器5控制。
電源4:為本裝置各部件提供能量來(lái)源。采用東華開(kāi)關(guān)電源SKS-100F。 電機(jī)控制器5:接收來(lái)自旋鈕6的信號(hào)，并控制電機(jī)穩(wěn)定在相應(yīng)轉(zhuǎn)速。采用和利時(shí)公
司的HUM-060508A。
旋鈕6:使用者通過(guò)此調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速大小，采用常規(guī)產(chǎn)品。
設(shè)置在電路板上的車(chē)速信號(hào)處理電路7:將傳感器9產(chǎn)生的方波信號(hào)轉(zhuǎn)化成具體的車(chē)
速值，并將結(jié)果顯示在數(shù)碼管8上。
數(shù)碼管81:顯示計(jì)算出的轉(zhuǎn)速值。采用三位七段數(shù)碼管。
轉(zhuǎn)速傳感器9:檢測(cè)齒圈運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與車(chē)速相關(guān)的方波信號(hào)。采用南京中旭電子科技
有限公司的HZ201霍爾轉(zhuǎn)速傳感器。
信號(hào)輸出接口 10:將轉(zhuǎn)速傳感器9產(chǎn)生的信號(hào)傳送給學(xué)生制作的車(chē)速信號(hào)處理電路
作業(yè)ll，采用常規(guī)的產(chǎn)品。
車(chē)速信號(hào)處理電路7包括以下部分
傳感器信號(hào)接口71:用于與轉(zhuǎn)速傳感器9的輸出線(xiàn)連接。
電源接口72:用于與電源4的輸出線(xiàn)連接。
DC/DC模塊73:將電源4提供的電壓轉(zhuǎn)換為車(chē)速信號(hào)處理電路7的工作電壓。采用 12S5 DC/DC模塊。
信號(hào)穩(wěn)壓電路74:將傳感器9產(chǎn)生的信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換成單片機(jī)75可接受的范圍。該 電路為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)。單片機(jī)75:根據(jù)方波信號(hào)計(jì)算車(chē)速值大小。使用ATMEL公司的AT89C2051。 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路76:驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管81顯示單片機(jī)75的計(jì)算結(jié)果。 該電路為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)。
用本實(shí)施例可以進(jìn)行如下教學(xué)演示
首先學(xué)生制作與本裝置相應(yīng)的車(chē)速信號(hào)處理電路作業(yè)ll(其原理與車(chē)速信號(hào)處理電路
7 —致，作為作業(yè)由學(xué)生完成。)與安裝在電路上的用以顯示計(jì)算出的轉(zhuǎn)速值數(shù)碼管81 (采 用三位七段數(shù)碼管)。
將信號(hào)輸出接口 IO用導(dǎo)線(xiàn)與學(xué)生制作的車(chē)速信號(hào)處理電路作業(yè)11連接。學(xué)生根據(jù)車(chē) 速測(cè)量教學(xué)內(nèi)容制作的電路板，將傳感器9產(chǎn)生的方波信號(hào)轉(zhuǎn)化成具體的車(chē)速值并顯示。
教學(xué)演示過(guò)程如下電機(jī)3帶動(dòng)齒圈2轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器9檢測(cè)齒的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與車(chē)速相 關(guān)的方波信號(hào)。該方波的產(chǎn)生原理與實(shí)際車(chē)輛中一致。車(chē)速信號(hào)處理電路7將傳感器9產(chǎn) 生的方波信號(hào)轉(zhuǎn)化成具體的車(chē)速值，并將結(jié)果顯示在數(shù)碼管8上。
信號(hào)輸出接口 IO將方波信號(hào)傳送給學(xué)生制作的車(chē)速信號(hào)處理電路作業(yè)11。通過(guò)對(duì)比車(chē)速信號(hào)處理 電路7與學(xué)生電路作業(yè)11的顯示結(jié)果，可以檢査學(xué)生對(duì)車(chē)速測(cè)量原理的掌握程度。
權(quán)利要求1、一種車(chē)速測(cè)量原理演示裝置，其特征在于，該裝置包括底座、齒圈、電機(jī)、電源、電機(jī)控制器、旋鈕、設(shè)置在電路板上的車(chē)速信號(hào)處理電路、數(shù)碼管、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)輸出接口；各器件的連接關(guān)系為所述電源、電機(jī)控制器直接固定在底座上，所述電機(jī)、車(chē)速信號(hào)處理電路、轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)支架固定在底座上；所述齒圈直接固定在電機(jī)的輸出軸上；所述旋鈕、數(shù)碼管、信號(hào)輸出接口安裝在所述電路板上并與車(chē)速信號(hào)處理電路電相連；所述電機(jī)控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與電機(jī)、電源、車(chē)速信號(hào)處理電路相連；所述車(chē)速信號(hào)處理電路通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與轉(zhuǎn)速傳感器、電源連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及車(chē)速測(cè)量原理演示裝置，屬于汽車(chē)電子教學(xué)演示裝置技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括底座、齒圈、電機(jī)、電源、電機(jī)控制器、旋鈕、設(shè)置在電路板上的車(chē)速信號(hào)處理電路、數(shù)碼管、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)輸出接口；各器件的連接關(guān)系為所述電源、電機(jī)控制器直接固定在底座上，所述電機(jī)、車(chē)速信號(hào)處理電路、轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)支架固定在底座上；所述齒圈直接固定在電機(jī)的輸出軸上；所述旋鈕、數(shù)碼管、信號(hào)輸出接口安裝在所述電路板上并與車(chē)速信號(hào)處理電路電相連；所述電機(jī)控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與電機(jī)、電源、車(chē)速信號(hào)處理電路相連；所述車(chē)速信號(hào)處理電路通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與轉(zhuǎn)速傳感器、電源連接。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、演示清晰等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01P3/481GK201289707SQ200820123438
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者磊 周, 李克強(qiáng), 柳俊忻, 羅禹貢, 連小珉 申請(qǐng)人:清華大學(xué)