毕业论文：机电一体化在汽车中的应用 ㊣ 精品文档 值得下载

信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。

这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。

测试步骤可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进行测试。

波形结果车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。

波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约英百色职业学院毕业论文第页共页里小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征是十分相似的。

通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。

速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。

确定振幅频率和形状等关键的尺度是正确的可重复的有规则的可预测的。

这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。

不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码，故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动塑料齿轮有没有咬死等确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。

霍尔式车速传感器霍尔效应传感器开关在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。

霍尔效应传感器或开关，由个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关样地打开或关闭，这就是些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因，该组件实际上是个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。

百色职业学院毕业论文第页共页测试步骤将驱动轮顶起模拟行使状态，也可以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。

波形结果当车轮开始转动时，霍尔效应传感器开始产生连串的信号，脉冲的个数将随着车速增加而增加，与图例相像，这是大约英里小时记录的，车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。

车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。

确认从个脉冲到另个脉冲的幅度，频率和形状是致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔致，形状致，且与预期的相同。

确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容观察波形的致性，检查波形顶部和底部尖角。

观察幅度的致性波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。

有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。

这里关键是波形的稳定性不变，若波形对地电位过高，则说明电阻过大或传感器接地不良。

观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。

虽然霍尔效应传感器般设计能在高至温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在定的温度下冷或热会失效。

如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示波器和连线，并确定有关部件转动正常如输出轴传感器转轴等。

当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进步判断，以确认霍尔效应传感器是否是故障的根源。

车内外空气温度传感器车内外空气温度传感器的识别车内外空气温度传感器用于测量车内车外的空气温度，为汽车空调控制系统工作温度的控制提供信息。

车内外空气温度传感器用负温度系数热敏电阻制成。

当车外空气温度发生变化时，传感器的电阻值发生变化，温度升高时，电阻值减小温度降低时，电阻值增大。

百色职业学院毕业论文第页共页车外空气温度传感器与车内空气温度传感器在空调系统中与电位计串联，当车外空气温度变化时，车外空气温度传感器的电阻值也随之发生变被设计成自律分配系统。

在这种系统中，各子系统是相互工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的自律性，可根据不同环境条件做出不同反应。

其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体行动是可以改变的。

这样，既明显地增加了系统的能力柔性，又不因子系统的故障而影响整个系统。

智能化方向今后的机电体化产品全息特征越来越明显，智能化水平越来越高。

这主要得益于模糊技术与信息技术尤其是软件及芯片技术的发展。

仿生物系统化方向今后的机电体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于静态时不稳定，但在动态工作时却是稳定的。

这有点类似于活的生物当控制系统大脑停止工作时，生物便死亡，而当控制系统大脑工作时，生物就很有活力。

就目前情况看，机电体化产品虽然有向仿生物系统百色职业学院毕业论文第页共页化方向发展的趋势，但还有段漫长的道路要走。

微型化方向目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

当这成果用于实际产品时，就没有必要再区分机械部分和控制器部分了。

那时，机械和电子完全可以融合，机体执行结构传感器等可集成在起，体积很小，并组成种自律元件。

这种微型化是机电体化的重要发展方向。

参考文献王静浅析机电体化技术的现状和发展趋势同煤科技石美峰机电体化技术的发展与思考山西焦煤科技李建勇机电体化技术北京科学出版社李运华机电控制北京航空航天大学出版社寇国瑗汽车发动机无分电器微机控制点火系汽车技术吴基安，徐峰及其在我国的发展现状世界汽车，在工农业生产和工程实践中，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，常需要测量和显示其转速。

要测速，首先要解决的是采样问题。

测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。

模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。

早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单，而且系统非常不灵活调试困难。

数字式通常采用光电编码器圆光栅霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。

随着微型计算机的广泛应用，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。

采用单百色职业学院毕业论文第页共页片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。

直流电动机具有良好的起动制动性能，宜于在大范围内平滑调速。

测速电机的电压高低反映了转速的高低，在许多需要调速或快速正反向电力拖动领域中得到了广泛的应用。

从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。

本文介绍种用单片机测量小型电动机转速的方法。

系统以单片机为控制核心，用霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件，经过单片机数据处理，用位数码管动态显示小型直流电机的转速。

系统由传感器信号预处理电路处理器显示器和系统软件等部分组成。

传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。

信号预处理电路包含待测信号放大波形变换波形整形电路等部分，其中放大器实现对待测信号的放大，降低对待测信号的幅度要求，实现对小信号的测量波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的兼容信号。

处理器采用单片机，显示器采用位数码管动态显示。

系统原理框图如图所示图转速测量系统原理框图系统软件主要包括测量初始化模块信号频率测量模块浮点数算术运算模块浮点数到码转换模块显示模块按键功能模块定时器中断服务模块。

系统软件框图如图所示。

信号处理串口霍尔传感器键盘电机显示单片机百色职业学院毕业论文第页共页频率测量模块显示模块初始化模块浮点数算术运算模块浮点数到码转换模块图系统软件框图处理方法系统的设计以单片机为核心，利用它内部的定时计数器完成待测信号频率的测量。

测速实际上就是测频，通常可以用计数法测脉宽法和等精度法来进行测试。

所谓计数法，就是给定个闸门时间，在闸门时间内计数输入的脉冲个数测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门，对个高精度的高频计数信号进行计数。

由于闸门与被测信号不能同步，因此，这两种方法都存在误差的问题，第种方法适用于信号频率高时使用，第二种方法则在信号频率低时使用。

等精度法则对高低频信号都有很好的适应性。

此系统采用计数法测速。

单片机内部具有个位定时计数器，定时计数器的工作可以由编程来实现定时计数和产生计数溢出中断要求的功能。

在构成为定时器时，每个机器周期加使用时钟时，每加，这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。

在构成为计数器时，在相应的外部引脚发生从到的跳变时计数器加，这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。

外部输入每个机器周期被采样次，这样检测次从到的跳变至少需要个机器周期个振荡周期，所以最大计数速率为时钟频率的使用时钟时，最大计数速率为。

定时计数器的工作由相应的运行控制位控制，当置时，定时计数器开始计数，当清时，停止计数。

系统工作原理转速是工程上个常用的参数，旋转体的转速常以每分钟的转数来表示。

其单位为。

由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号，送至单片机的计数器进行计数，用定时测出电动机的实际转速。

此系统使用单片机进行测速，采用脉冲计数法，使用霍尔传感器获得脉冲信号。

其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆盘上粘上两粒