[实用新型]车速测量原理演示装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子教学演示装置技术领域。

背景技术

车辆参数测量是汽车电子教学的一项重要内容，而车速作为一项重要车辆参数，其测量方法更是具有教学典型意义。实际车辆中，一般在半轴上外套齿圈，使用传感器检测齿圈运动产生方波信号，根据此方波信号在控制电路中计算实际的车速值。但该测量过程在实际车辆中难以被观察，难以给学生留下直观印象。而目前还未有演示车速测量的教学装置。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种车速测量原理演示装置，可演示实际车辆上车速信号的测量过程。该装置具有结构简单、加工方便、演示清晰等特点。

本实用新型设计的车速测量原理演示装置，其特征在于，该装置包括底座、齿圈、电机、电源、电机控制器、旋钮、设置在电路板上的车速信号处理电路、数码管、转速传感器、信号输出接口；各器件的连接关系为：所述电源、电机控制器直接固定在底座上，所述电机、车速信号处理电路、转速传感器通过支架固定在底座上；所述齿圈直接固定在电机的输出轴上；所述旋钮、数码管、信号输出接口安装在所述电路板上并与车速信号处理电路电相连；所述电机控制器通过导线分别与电机、电源、车速信号处理电路相连；所述车速信号处理电路通过导线分别与转速传感器、电源连接。

本实用新型的特点及效果：

使用齿圈与传感器产生周期与车速相关的方波信号，这与实际车辆上信号产生的原理完全一致。通过旋钮调整齿圈在一定转速范围内变化，模拟实际车辆速度的变化。通过车速信号处理电路将方波信号转换成具体的车速值并显示。本装置具有信号输出接口，可将方波信号传输给学生的电路作业。通过该装置的比较车速信号处理电路显示结果与学生作业显示结果，可检查学生对车速测量原理的掌握程度。

附图说明

图1是本实用新型的车速测量原理演示装置结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的车速信号处理电路原理图。

具体实施方式

本实用新型的装置结合附图及实施例进行进一步描述如下。

本实用新型的装置包括以下部分：

底座1、齿圈2、电机3、电源4、电机控制器5、旋钮6、设置在电路板上的车速信号处理电路7、数码管81、转速传感器9、信号输出接口10；各器件的连接关系为：电源4、电机控制器5直接固定在底座1上，电机3、车速信号处理电路7、转速传感器9通过支架固定在底座1上；齿圈2直接固定在电机3的输出轴上；旋钮6、数码管81、信号输出接口10安装在电路板上并与车速信号处理电路7电相连；电机控制器5通过导线分别与电机3、电源4、车速信号处理电路7相连；车速信号处理电路7通过导线分别与转速传感器9、电源4连接。

本装置的各部件的功能及实施例详细说明如下：

底座1：为其他各部件提供稳定支撑平台。

齿圈2：均匀分布着一定数量的方齿。

电机3：带动齿圈转动。采用和利时公司的57DOL0530无刷伺服电机。电机转速由电机控制器5控制。

电源4：为本装置各部件提供能量来源。采用东华开关电源SKS-100F。

电机控制器5：接收来自旋钮6的信号，并控制电机稳定在相应转速。采用和利时公司的HUM-060508A。

旋钮6：使用者通过此调节电机转速大小，采用常规产品。

设置在电路板上的车速信号处理电路7：将传感器9产生的方波信号转化成具体的车速值，并将结果显示在数码管8上。

数码管81：显示计算出的转速值。采用三位七段数码管。

转速传感器9：检测齿圈运动，产生与车速相关的方波信号。采用南京中旭电子科技有限公司的HZ201霍尔转速传感器。

信号输出接口10：将转速传感器9产生的信号传送给学生制作的车速信号处理电路作业11，采用常规的产品。

车速信号处理电路7包括以下部分：

传感器信号接口71：用于与转速传感器9的输出线连接。

电源接口72：用于与电源4的输出线连接。

DC/DC模块73：将电源4提供的电压转换为车速信号处理电路7的工作电压。采用12S5 DC/DC模块。

信号稳压电路74：将传感器9产生的信号的电压转换成单片机75可接受的范围。该电路为电子设计领域基础知识。

单片机75：根据方波信号计算车速值大小。使用ATMEL公司的AT89C2051。

数码管驱动电路76：驱动数码管81显示单片机75的计算结果。

该电路为电子设计领域基础知识。

用本实施例可以进行如下教学演示：