基于霍尔式车速传感器的测控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于霍尔式车速传感器的测控系统，其包括车速工况模拟单元、霍尔式车速传感器、汽车车速仪表单元、下位机单元和上位PC机人机界面单元；车速工况模拟单元包括车速电机；霍尔式车速传感器通过联轴器联结车速电机，同时连接汽车车速仪表单元；下位机单元包括下位机DSP系统板、车速传感器调理电路和车速电机驱动电路；下位机DSP系统板双向通信连接上位PC机人机界面单元，同时控制连接车速电机驱动电路并通过车速电机驱动电路连接驱动车速工况模拟单元；汽车车速仪表单元通过车速传感器调理电路反馈连接下位机DSP系统板。本实用新型专利技术结构设计简单、合理，人机界面友好，测试直观且标定精确，能方便实际应用且成本低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种基于霍尔式车速传感器的测控系统，其包括车速工况模拟单元、霍尔式车速传感器、汽车车速仪表单元、下位机单元和上位PC机人机界面单元；车速工况模拟单元包括车速电机；霍尔式车速传感器通过联轴器联结车速电机，同时连接汽车车速仪表单元；下位机单元包括下位机DSP系统板、车速传感器调理电路和车速电机驱动电路；下位机DSP系统板双向通信连接上位PC机人机界面单元，同时控制连接车速电机驱动电路并通过车速电机驱动电路连接驱动车速工况模拟单元；汽车车速仪表单元通过车速传感器调理电路反馈连接下位机DSP系统板。本技术结构设计简单、合理，人机界面友好，测试直观且标定精确，能方便实际应用且成本低。【专利说明】基于霍尔式车速传感器的测控系统
本技术涉及车速传感器
，尤其涉及一种基于霍尔式车速传感器的测控系统。
技术介绍
目前市场上的传感器实验台不能有针对性的满足汽车传感技术方面的实践教学要求。为此我们之前一直以简易的实验器材来开发实验。譬如“霍尔式车速传感器”实验，只能把传感器简单的固定后外接电源，手动旋转输入轴后观测输出脉冲的形式来认识传感器特性，无法更深入的了解和应用，且测试过程非常不便，不便于规模化、重复化实验；同时车速信息相关测试和标定存在测试不够直观以及标定不方便、不够精确。虽然现有文献提出了霍尔式车速传感器测试系统的开发方案，由于其为汽车公司配套研制的项目，偏重于测试性能好坏，作为实践教学来说有一定的局限性，不便作为测试和控制开发的平台。上述可知，有必要对现有技术进一步改进。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术是为了解决现有汽车车速信息相关测试和标定存在测试不够直观以及标定不方便、不够精确等问题而提出一种结构简单、合理，操作方便，人机界面友好，测试直观且标定精确，能方便实际应用且成本低的基于霍尔式车速传感器的测控系统。本技术是通过以下技术方案实现的:上述的基于霍尔式车速传感器的测控系统，包括下位机单元及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面单元；所述测控系统还包括车速工况模拟单元、霍尔式车速传感器和汽车车速仪表单元；所述车速工况模拟单元包括有车速电机；所述霍尔式车速传感器一端通过联轴器联结所述车速电机，另一端连接所述汽车车速仪表单元；所述下位机单元包括下位机DSP系统板、车速传感器调理电路和车速电机驱动电路；所述下位机DSP系统板双向通信连接所述上位PC机人机界面单元，同时控制连接所述车速电机驱动电路并通过所述车速电机驱动电路连接驱动所述车速工况模拟单元；所述汽车车速仪表单元通过所述车速传感器调理电路反馈连接所述下位机DSP系统板。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述下位机DSP系统板具有信号捕捉端口 CAP5及PWM波形的输出引脚PWM3 ;所述下位机DSP系统板为带前馈控制的数字递推PID控制式的DSP系统板。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述车速传感器调理电路由电阻 R54、二极管D5、电容C5f C52、倒相放大器U3和开关光耦U5连接组成；所述电阻R51的一端通过二极管D5连接倒相放大器U3的输入端，另一端通过输入端子CS-1N匹配插接有端子B5 ;所述电阻R51是连接所述二极管D5的阴极端，所述二极管D5的阳极端是连接所述倒相放大器U3的输入端；所述电阻R52 —端连接+5V电源，另一端连接于所述二极管D5阳极端与倒相放大器U3输入端的连接点；所述电容C51 —端接地，另一端连接于所述电阻R51与二极管D5阴极端的连接点；所述倒相放大器U3的输入端接地，输出端通过所述电阻R53连接所述开关光耦U5的阳极；所述开关光耦U5的阴极接地，集电极连接+3.3V电源，发射极通过所述电阻R54也接地且还与所述信号捕捉端口 CAP5连接；所述电容C52的一端连接所述开关光耦U5的发射极，另一端接地。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述车速电机驱动电路由电阻 R94、倒相放大器U4、开关光耦U9、场效应管Q9、二极管D9以及极性电容C91连接组成；所述电阻R91 —端接地，另一端与所述输出引脚PWM3连接；所述倒相放大器U4为至少一对，其中一个所述倒相放大器U4的输入端通过所述电阻R92连接所述输出引脚PWM3，输出端连接于另一所述倒相放大器U4的输入端，另一所述倒相放大器U4的输出端通过所述电阻R93连接于所述开关光耦U9的阳极；所述开关光耦U9的阴极接地，发射极连接于所述场效应管Q9的栅极，集电极通过输出端子CS-OUT +匹配插拔连接于所述车速电机一端并与另一 +5V电源连接；所述场效应管Q9的漏极通过另一输出端子CS-OUT -连接于所述车速电机另一端，源极接地并通过所述电阻R94连接所述场效应管Q9的栅极；所述二极管D9连接于所述开关光耦U9的集电极与场效应管Q9的漏极之间；所述二极管D9的阳极端连接所述场效应管Q9的漏极，阴极端连接所述开关光耦U9的集电极；所述极性电容C91并联于所述车速电机的两端；所述极性电容C91的正极连接所述二极管D9的阴极端，负极与所述二极管D9的阳极端连接。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述汽车车速仪表单元通过端子B13接+24V电源，同时通过端子BI接地；所述霍尔式车速传感器通过端子B17连接工作电压，同时通过端子B16连接所述汽车车速仪表单元。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述汽车车速仪表单元与所述车速传感器调理电路之间还设有测量端口 ；所述测量端口还连接有示波器。所述基于霍尔式车速传感器的测控系统，其中:所述车速电机由所述下位机DSP系统板通过所述输出引脚PWM3实时输出相应PftfM波形驱动；所述车速电机采用小型直流电机。有益效果:本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统结构设计简单、合理，成本低，人机界面友好，测试直观且标定精确；其中，采用霍尔式车速传感器具有对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、结构简单、使用方便等特点，低速效果良好，不存在低速时掉脉冲现象；车速传感器信号测量准确可靠，模拟车速工况控制快速平稳。同时，车速电机驱动电路通过优化驱动电路工作效果、精确匹配电路参数来加强工作稳定性；车速传感器调理电路抗电磁干扰能力强，车速传感器信号经整形后陡峭而无杂波，加强了整形效果，使得下位机单元的测量准确可靠。再则，灵活的模块化设计及插拔连接，能方便实际应用，不仅能满足相关的实践教学，也是很好的毕业设计和课余电子设计应用的实践T 口 O【专利附图】【附图说明】图1为本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统的结构原理图；图2为本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统的控制电路结构图；图3为本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统的汽车车速仪表的电气原理图；图4为本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统的下位机DSP系统板带前馈控制的数字递推PID控制策略图。【具体实施方式】如图1至3所示，本技术基于霍尔式车速传感器的测控系统，包括车速工况模拟单元1、霍尔式车速传感器2、汽车车速仪表单元3、下位机单元4和上位PC机人机界面单元5。其中，该下位机单元4包括下位机DSP系统板41、车速传感器调理电路42和车速电机驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于霍尔式车速传感器的测控系统，包括下位机单元及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面单元；其特征在于：所述测控系统还包括车速工况模拟单元、霍尔式车速传感器和汽车车速仪表单元；所述车速工况模拟单元包括有车速电机；所述霍尔式车速传感器一端通过联轴器联结所述车速电机，另一端连接所述汽车车速仪表单元；所述下位机单元包括下位机DSP系统板、车速传感器调理电路和车速电机驱动电路；所述下位机DSP系统板双向通信连接所述上位PC机人机界面单元，同时控制连接所述车速电机驱动电路并通过所述车速电机驱动电路连接驱动所述车速工况模拟单元；所述汽车车速仪表单元通过所述车速传感器调理电路反馈连接所述下位机DSP系统板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程登良，蒋伟荣，黄海波，黄志文，王卫华，张凯，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：实用新型
国别省市：