便携式汽车发动机转速测量仪的设计

一２０１９年一第２期

仪表技术与传感器

Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ一Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ一ａｎｄ一Ｓｅｎｓｏｒ

２０１９一Ｎｏ．２一

收稿日期：２０１８－０９－１５

便携式汽车发动机转速测量仪的设计

岳永哲１，赵战民２

（１．河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄一０５００００；２．河北地质大学信息工程学院，河北石家庄一０５００００）

一一摘要：针对传统发动机转速测量系统存在安装繁琐二维修不便等缺陷，设计了一种便携式汽车发动机转速测量仪三该测量仪主要是通过分析汽车发电机转速与发动机转速之间的关系，直接从车载的ＵＳＢ接口获取车载电源的原始信号，提取信号中耦合的发电机交流信号，利用单片机的Ａ／Ｄ转换器对此信号进行模数转换，再对得到的数字量信号进行ＦＦＴ变换，得到离散频域的信息，最终获得输入信号的基频频率，找出该频率与发动机转速之间的联系三实际测试结果表明，系统能准确提取车载电源中交流信号的频率，并能根据此频率计算得到汽车发动机的转速，转速测量的误差小于０．２％，具有较高的精度三关键词：发动机转速；便携式；车载电源；ＦＦＴ

中图分类号：ＴＰ９３４一一一文献标识码：Ａ一一一文章编号：１００２－１８４１（２０１９）０２－００３９－０４

ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｏｒｔａｂｌｅＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅＳｐｅｅｄＭｅａｓｕｒｉｎｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ

ＹＵＥＹｏｎｇ?ｚｈｅ１，ＺＨＡＯＺｈａｎ?ｍｉｎ２

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＧＥＯＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｎｇｉｎｅｓｐｅｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｓｕｃｈａｓｃｕｍｂｅｒｓｏｍｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｃｏｎ?ｖｅｎｉｅｎｔｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｐｏｒｔａｂｌｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｅｎｇｉｎｅｓｐｅｅｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｇｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄｔｈｅｅｎｇｉｎｅｓｐｅｅｄ，ｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｉｇｎａｌｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅｄｉｒｅｃｔｌｙｆｒｏｍｔｈｅＵＳＢｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ，ｅｘｔｒａｃｔｅｄｔｈｅＡＣｓｉｇｎａｌｏｆｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｎｔｈｅｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｄｔｈｅＡ／Ｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅｓｉｇｎａｌｗａｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏａｎａｌｏｇ?ｔｏ?ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｗａｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏＦＦＴｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｏｏｂｔａｉｎｄｉｓｃｒｅｔｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｉｎｐｕｔｓｉｇｎａｌｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｅｎｇｉｎｅｓｐｅｅｄｗａｓｆｏｕｎｄ．ＴｈｅａｃｔｕａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅＡＣｓｉｇｎａｌｉｎｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｐｏｗｅｒｓｕｐ?ｐｌｙ，ａｎｄｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｅｎｇｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｓｐｅｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ０．２％，ｗｈｉｃｈｈａｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｓｐｅｅｄ；ｐｏｒｔａｂｌｅ；ｃａｒｐｏｗｅｒ；ＦＦＴ

０一引言

随着汽车工业的发展以及家用汽车的普及，人们逐渐开始关注汽车的性能［１］三发动机作为汽车的核心部件，它的工作状态直接影响着整个汽车的性能三

而发动机的转速作为监测汽车整体性能的一个重要参数，可以直接反映出发动机的工作状态二油耗等情况，因此对发动机转速的测量具有重要的意义［２］三传统的发动机转速测量方法有非接触式光电测量法二高频统计法等，采用这些方法测量发动机转速时，需要安装大量传感器，且步骤繁琐二耗时费力，为了解决这些弊端，设计了一种便携式汽车发动机转速检测仪三其通过分析汽车发电机转速与发动机转速的关系，直

接通过车载ＵＳＢ接口获取电源，通过相关电路提取电源中交流成分的频率，从而计算得到发动机的转速三该检测仪具有便携式二操作方便等优点［３］三

１一便携式汽车转速仪测量原理

便携式汽车转速仪测量原理：汽车发动机与交流发电机通过皮带传动，当发动机转动时，其带动交流发电机一起旋转并且产生交流电，交流电经过二极管整流后给车载设备供电［４］三但是无论采取哪种整流方式，整流后的信号都带有前级的信号特征三系统就是通过车载ＵＳＢ接口获取车载电源，通过提取车载电源中耦合的交流信号，利用单片机内部的Ａ／Ｄ转换器对此信号进行模数转换，再对得到的数字量信号进行ＦＦＴ变换，得到信号离散的频谱图，最终获取发动机转速与交流电频率的关系，从而计算出发动机的转速三

汽车发动机维修教案

柳江区职业技术学校教案课程名称汽车发动机维修使用教材汽车发动机构造与维修授课教师授课类型课堂讲授授课班级班级人数授课时数 4 授课时间授课课题发动机总论教学目的与要求掌握发动机的基本组成及组成部分的作用，理解发动机的基本术语教学重点发动机的基本组成及各组成部分的作用，发动机的基本术语教学难点发动机的基本术语教学方法讲授法教具准备多媒体课件教学过程教师活动学生活动教学内发动机组成 1、曲柄连杆机构曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。其作用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 2、配气机构配气机构由气门组及气门传动组组成。其作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时将废气从气缸中排出。 3、燃料供给系统汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于使用的燃料和燃烧过程不同，在结构上有很大差别，而汽油机燃料供给系统根据混合气的形成方式不同又可分为传统化油器式和电控直喷式两种。其作用是将一定浓度和数量的可燃混合气（或空气）供入气缸以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出。 4、冷却系统冷却系统有水冷却系统和风冷却系统两种，现代汽车一般都采用水冷前两节课学生认真听，总结，结合实物记忆知识点，最后两节课进行考核。

容却系统。其作用是将受热机件的热量散到大气中去，从而保证发动机正常工作 5、润滑系统润滑系统的作用是将润滑油送至各个摩擦表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，延长发动机的使用寿命。 6、起动系统起动系统的作用是将静止的发动机起动并转入自行运转。7、点火系统点火系统是汽油发动机独有的，按控制方式不同又分为传统点火系和电子控制点火系两种。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。柴油发动机由于其混合气是自行着火燃烧，故没有点火系。发动机基本术语 1、上止点TDC 上止点是指活塞顶位于其运动的顶部时的位置，即活塞的最高位置。 2、下止点BDC 下止点是指活塞顶位于其运动的底部时的位置，即活塞的最低位置。

图解常见汽车发动机结构图

发动机作为汽车的动力源泉，就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大，但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别，那不同的发动机的构造都有哪些不同？下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多

一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着汽缸数的增加，发动机的零部件也相应的增加，发动机的结构会更为复杂，这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以，汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构其实V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的震动，但是不

好的是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是它的宽度也相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机，优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构

光电式转速测量仪课程设计

《传感器技术》课程设计课题：光电式转速测量仪班级学生姓名学号指导教师电子与电气工程学院 2010年12月21日

光电式转速测量仪一、系统方案设计 1.1概述在工业生产和科学实验中，转速的测量是一个很重要的问题。有关测量转子速度的方法有很多，但大部分比较复杂。物体运动的速度可分为线速度和加速度。随着生产过程自动化程度的提高，开发出了各种各样的检测线速度和角速度的方法，如磁电式速度计、光电速度计、测速发动机等。由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下又具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和相应快等优点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。二、工作原理

2.1检测原理 1）直射型光电转速传感器的检测原理。直射式光电转速传感器的结构见图1。它由开孔圆盘、光源、光敏元件及缝隙板等组成。开孔圆盘的输入轴与被测轴相连接，光源发出的光，通过开孔圆盘和缝隙板照射到光敏元件上被光敏元件所接收，将光信号转为电信号输出。开孔圆盘上有许多小孔，开孔圆盘旋转一周，光敏元件输出的电脉冲个数等于圆盘的开孔数，因此，可通过测量光敏元件输出的脉冲频率，得知被测转速，即n=f/N式中：n - 转速f - 脉冲频率N - 圆盘开孔数。 2）反射型光电传感器的检测原理。

反射式光电传感器的工作原理见图2，主要由被测旋转部件、反光片（或反光贴纸）、反射式光电传感器组成，在可以进行精确定位的情况下，在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸会取得较好的测量效果。在本实验中，由于测试距离近且测试要求不高，仅在被测部件上只安装了一片反光贴纸，因此，当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f，就可知道转速n。n=f如果在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸，那么，n=f/N。N-反光片或反光贴纸的数量。 2.2传感器选择光电转速传感器LHYF-12-A 检测距离：0～10mm 工作温度(℃)：-20～+50 工作电压/电流：DC12V 响应频率：500Hz 方法：在轴上贴上一小块1平方厘米的反光纸，通过调节传感器与轴的距离和拧传感器上的调节钮使传感器对轴不动作，对反光纸动作。 2.3测量电路介绍光电传感器转速测量实验结构示意图如图3所示，按图示结构连接实验设备，其中光电转速传感器接入数据采集仪5通道。三、系统软件设计 3.1系统软件 1）启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的"DRVI

基于单片机的重力加速度测量

基于单片机的重力加速度测量王磊摘要：重力加速度通常使用重力加速度测量仪进行测量，其测量过程是通过两个光电门检测物体的下降时刻，由数字毫秒计显示物体所经历的时间，最后通过繁琐的手工计算求得，主要缺点是效率较低且不可避免粗大误差的影响。为了提高实验效率以及实验结果的准确度，我们对传统重力加速度测量仪进行了改进，主要是利用单片机对原实验的光电信号进行检测，通过VC编程完成较精确的计算、存储、显示以及数据处理等一系列工作，极大的改善了实验环境、丰富了实验内容以及提高了实验效率。关键词：重力加速度；单片机；VC++ 0 引言在力学实验中，通常测量重力加速度所用的重力加速度测量仪[1]，是通过光电门得到物体的下降时间，并由数字毫秒计显示，通过设定不同的距离进行多次测量，然后按最小二乘法进行手工计算求得重力加速度值。其主要缺点是手工计算不方便，会引入计算误差，实验效率较低。为了精确、有效地测量出重力加速度，设计了以上位PC机VC++程序作为主控制机，以AT89C51单片机作为辅助的重力加速度测量装置，所测时间以10μs 计，误差小，精度高，功耗低，比较适合物理实验用。 1 基本测量原理物理上测量重力加速度的方法有很多，比如落体法、摆球法、液体测量法等等[2]。本文采用落体法测量重力加速度。基本原理如下： (1)根据自由落体运动，测下落的高度和时间．高度可由米尺测出。测量时间可用手表、秒表、打点计时、闪光照片、滴水法(自来水、滴定管)、光电门、单片机等。 (2)利用小球在保证初速度不变的情况下下落两个不同的高度，则有，。是小球经过上光电门时的初速度。由上两式得：

(3)针对上个方案。采用多种数据处理，实验方案也不同，如多次测量、逐差法、作图法、最小二乘法等。其结构简图如图1所示。开始时小刚球7被电磁铁6吸住，测量时断开电磁铁，使钢球以初速度为零下落，钢球依次通过二只光电管4和5，落到球座2中的球窝内，测量过程结束。 1—底座 2—球座 3—立柱及标尺 4—移动光电管 5—固定光电管 6—电磁铁 7—小钢球图1 测量装置简图 2 系统硬件电路及程序 2.1 硬件电路本系统采用AT89C51芯片，完成从光电门接收数据，并把接收到的数据发送到PC机，而其他外围设备或芯片都起到辅助作用。AT89C51的最小系统电路图如图2中间部分所示，它由三部分组成：复位电路、时钟电路、中断指示电路[3]。复位电路和时钟电路都是使单片机正常工作所必须的电路，而对于指示灯电路是为了说明有外部中断信号。 AT89C51外部中断电路的作用是实现外部中断信号，也就是在遮光杆通过光电门时要单片机产生外部中断。

详解汽车档位.牵引力.行驶速度和发动机转速

浅谈汽车档位.牵引力.行驶速度和发动机转速各类高中物理练习册在《机械能》一章中都要涉及到有关汽车功率、牵引力、行驶速度的问题，笔者查阅了有关资料并向汽车驾驶员请教后，就下列几个问题谈一些肤浅认识，望能起到抛砖引玉的作用。一、汽车发动机发动机是一般汽车总体构造四大部分（发动机、底盘、车身和电气设备）的核心部分。发动机是汽车的动力装置，其作用是将所供入的燃料燃烧，使热能转变为机械能而发出动力，并通过汽车的传动系统驱动汽车行驶。发动机的技术指标主要有动力性指标（有效扭矩、有效功率、转速等）、经济性指标（燃油消耗率）以及运转性能指标（冷起动性能、噪声和排气品质等）。下面谈谈与本文有关的技术指标。（1）有效扭矩发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用Me表示，单位为N?m．发动机的扭矩是由于燃烧气体作用在活塞上的力通过连杆椎动曲柄而产生的。（2）有效功率发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。它是发动机克服了各部分摩擦阻力和驱动各种辅助装置（如水泵、机油泵等）所消耗的功率后所得到的净功率。有效功率的计算公式为: （3）转速发动机的转速影响其结构形式与性能，提高发动机的转速可以使功率提高，但转速的提高受到许多条件的限制。（4）燃油消耗率（比油耗）发动机要发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g），称燃油消耗率，用ge表示，单位为g/kW?h。ge越小，经济性越好。发动机的速度特性是指发动机的功率、扭矩和燃油消耗率随曲轴转速变化的规律。当油门开到最大时，所得到的速度特性称为发动机外特性，如图1所示。发

动机外特性代表了发动机在使用中允许达到的最高性能，因此最为重要。一般发动机的铭牌上标明的功率Pe，扭矩Me及其相应的转速n，最低燃油消耗率ge 等都是以外特性为依据的。发动机功率的大小，均标明产生该功率时曲轴的相应转速。如解放CA-10B型载重汽车，最大功率/转速为70千瓦/2800转/分，东风EQ-240型越野汽车最大功率/转速为99千瓦/3000转/分。一般习题中所说的汽车额定功率就是指的最大有效功率。由图1可知，在n1～n2范围内，因Me和n 都是逐渐增加的，故Pe是随n的增加而增加的。在n2～n3范围内，n虽然继续增加，但Me却逐渐降低，故Pe是缓慢地增加，到n3时Pe达最大值。转速超过n3时，虽然n是增加的，但由于Me下降很快，故Pe也逐渐下降。发动机最小燃油消耗率的相应转速为n5，它的数值一般介于n2和n3之间。因此，一般发动机工作时所使用的范围应尽可能在最大功率转速与最大扭矩转速之间，即提倡所谓的中速行车”，这样方可保证发动机在最佳动力性与经济性情况下工作。车速过高和过低，都将增加燃油的消耗。二、变速器变速器是实现变速、传递和改变扭力的大小、改变汽车进退方向及使驱动车轮脱离发动机影响的传动装置。变速器一般由变速传动机构和变速操纵机构组成。变速传动机构的作用是改变转速及扭矩的数值和方向；操纵机构的作用是实现变速器传动比的变换——换档。发动机与变速器之间是离合器，离合器保证发动机的动力与传动机构可靠接合和彻底分离。变速器传动速度改变的大小，用传动速比i来表示。传动速比等于主动齿轮的转速n主与从动齿轮的转速n从之比；也等于从动轮的齿数Z从与主动轮的齿数Z主之比，即 i=n主/n从=Z从/Z主（2）变速器扭矩的改变：在略去变速器传动摩擦损失的情况下，输入功率P入应

汽车构造原理图解

汽车构造（发动机，底盘，车身，电气设备） 1. 发动机：发动机2大机构5大系：曲柄连杆机构；配气机构；燃料供给系；冷却系；润滑系；点火系；起动系。 2. 底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 3. 车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 4. 电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。性能参数 1. 整车装备质量（kg）：汽车完全装备好的质量，包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。 2. 最大总质量(kg)：汽车满载时的总质量。 3. 最大装载质量(kg)：汽车在道路上行驶时的最大装载质量。 4. 最大轴载质量（kg）：汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。 5. 车长(mm)：汽车长度方向两极端点间的距离。 6. 车宽(mm)：汽车宽度方向两极端点间的距离。 7. 车高(mm)：汽车最高点至地面间的距离。 8. 轴距(mm)：汽车前轴中心至后轴中心的距离。 9. 轮距(mm)：同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。 10. 前悬(mm)：汽车最前端至前轴中心的距离。 11. 后悬(mm)：汽车最后端至后轴中心的距离。 12. 最小离地间隙(mm)：汽车满载时，最低点至地面的距离。 13. 接近角(°)：汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。 14. 离去角(°)：汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。 15. 转弯半径(mm)：汽车转向时，汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。 16. 最高车速(km/h)：汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。 17. 最大爬坡度(%)：汽车满载时的最大爬坡能力。 18. 平均燃料消耗量(L/100km)：汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。 19. 车轮数和驱动轮数(n×m)：车轮数以轮毂数为计量依据，n代表汽车的车轮总数，m 代表驱动轮数。

基于压电加速度计速度测量信号调理电路设计要点

课程设计报告题目基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2014-2015 第二学期专业班级2012级电气5班姓名赵倩学号201295014196 指导教师马鸣教学单位电子电气工程学院 2015年7月6日

课程设计任务书 1．设计目的： ①掌握电子系统的一般设计方法和设计流程；并完成加速器低频信号的理论设计。 ②掌握应用电路的multisim等软件对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性，完成电路设计。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：压电式加速度传感器作为一种微型传感器，其输出信号比较微弱，通常为几十个毫伏或几百个微伏。所以有必要对其输出电压进行信号调理。主要包括电源模块、放大模块、滤波模块等组成。 3．设计工作任务及工作量的要求：（1）查阅相关资料，完成系统总体方案设计；（2）完成系统硬件设计；（3）对所设计的电路进行仿真；（4）按照要求撰写设计说明书；

一、压电式加速度传感器的概要 (4) 二、信号采集系统的总设计方案 (5) 三、信号采集系统分析 (6) 1、电荷转换部分: (6) 2、适调放大部分 (6) 3、低通滤波部分: (7) 4、输出放大部分 (7) 5、积分器部分： (8) 四、单片机软件设计 (8) 五、Multisim仿真分析 (10) 1．仿真电路图 (10) 2.仿真波形及分析 (11) 六、误差分析 (11) 1、连接电缆的固定 (11) 2、接地点选择 (12) 3、湿度的影响 (12) 4、环境温度的影响 (12) 七、改进措施 (12) 六、心得体会 (12) 七、参考文献 (13)

光电传感器的转速测量系统设计

课程设计报告题目：光电传感器的转速测量系统设计姓名：学号：专业班级：指导老师：

目录 1引言 (1) 2系统组成及工作原理 (1) 2.1转速测量原理 (1) 2.2转速测量的一般方法 (3) 2.3转速测量系统组成框图 (3) 3系统硬件电路的设计 (3) 3.1脉冲产生电路设计 (3) 3.2光电转换及信号调理电路设计 (4) 3.2.1光电传感器简介 (4) 3.2.2光电转换及信号调理电路设计 (5) 3.3测量系统主机部分设计 (7) 3.3.1单片机 (7) 3.3.2键盘显示模块设计 (9) 3.3.3串行通信模块设计 (11) 3.3.4电源模块设计 (12) 4系统软件设计 (13) 4.1程序模块设计 (13) 4.2数据处理过程 (15) 4.3浮点数学运算程序 (16) 5制作调试 (16) 6结果分析 (18) 7参考文献 (18)

1、引言随着社会经济的快速发展，转速测量成为了社会生产和日常生活中重要的测量和控制对象。测速是工农业生产中经常遇到的问题，人们经常需要精确测量每秒钟转轴的转速，学会对电机转速的测量和显示具有重要的意义。近年来，由于世界范围内对转速测量合理利用的日益重视，促使转速测量技术的迅速发展，各种新型的测量仪表相继问世并越来越多地得到应用。由于技术保密，厂家不会提供详细电路图和源代码，用户很难自行进行二次开发和改进。针对这种现状，使用光电传感器结合STC公司的STC 89C51型单片机设计的一种转速测量与控制系统。STC 89C51单片机采用了CMOS工艺和高密度非易失性存储器技术，而且其输入/输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容，是开发该系统的适合芯片。 2 、系统组成及工作原理 2.1 转速测量原理在此采用频率测量法，其测量原理为，在固定的测量时间内，计取转速传感器产生的脉冲个数，从而算出实际转速。设固定的测量时间为Tc（min），计数器计取的脉冲个数m，假定脉冲发生器每转输出p个脉冲，对应被测转速为N（r/min），则f=pN/60Hz；另在测量时间Tc内，计取转速传感器输出的脉冲个数m应为 m=Tcf ，所以，当测得m值时，就可算出实际转速值[1]： N=60m/pTc (r/min) （1） 2.2 转速测量的一般方法一般转速测量系统有以下几个部分构成，转速测量框图如图2-1所示。图2-1 转速测量框图 1．转速信号拾取转速信号拾取是整个系统的前端通道，目的是将外界的非电参量，通过一定方式转换

重力加速度的测量及应用

重力加速度的测量及应用重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义。测量：最早测定重力加速度的是伽利略。约在1590年，他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ,。1784年，G?阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后，挂在光滑的轻质滑轮上，再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m，使其产生一微小加速度a ＝mg/（2M＋m），测得a后，即可算出g。 1888年，法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量.它的原理简述为：若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动，则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度。当时的计量结果为：g=9.80991m/s2。 1906年，德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量，作为国际重力网的参考点，即称为“波茨坦重力系统”的起点，其结果为g（波茨坦）=9.81274m/s2。根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值，从而得出地球上各地的g值，这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统。国际计量局在1968年10月的会议上推荐，自1969年1月1日起，g（波茨坦）减小到9.81260m/s2。根据上述修正了的波茨坦系统，在地球上的一级点位置的g值的不确定度可小于5×10-7。应用：地球对表面物体具有吸引力，重力加速度是度量地球重力大小的物理量。按照万有引力定律，地球各处的重力加速度应该相等。但是由于地球的自转和地球形状的不规则，造成各处的重力加速度有所差异，与海拔高度、纬度以及地壳成分、地幔深度密切相关。重力预震:地球物理学研究中要求观测重力长期的细微的变化，即所谓g的长度；这种变化可能是由于地壳运动，地球的内部结构和形状的演变，太阳系中动力常数的长度以及引力常数G的变化等等。观测这些变化要求g值的计量不确定度达10-8至10-9量级。观测g值的变化可能对预报地震有密切的关系.据有关方面报道，七级地震相对应的g值变化约为0.1×10-5m/s2。目前，许多国家都在探索用g值的变化作临震预报。重力探矿:利用地下岩石和矿体密度的不同而引起地面重力加速度的相应的变化。故根据在地面上或海上测定g的变化，就可以间接地了解地下密度与周围岩石不同的地质构造、矿体和岩体埋藏情况，圈定它们的位置。所用的仪器是重力仪和扭秤（目前已为高精度重力仪所代替）。

汽车发动机技术教案

自然吸气相对涡轮增压的优点： 1.相比之下温度稍低，从而产生的积碳问题轻一些。 2.发动机寿命相对长些。 3.动力输出相对较为线性。 4技术可靠性高、耐久性好以同等动力输出而不是同等排量来比较，涡轮发动机因为排量更小，所以在涡轮不全力工作的状态下，它比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。例如：一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机，彼此都全力工作时，大家的油耗可能差不多；但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时，1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作，这时气缸内部实际工作排量只有1.8L，而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L，这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气的更省油。

增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸，以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。实践证明，在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压，当汽车以正常的经济车速行驶时，不仅可以获得相当好的燃油经济性，而且还由于发动机功率增加，可以得到驾驶人所期望的良好的加速性。第一节概述

增压有涡轮增压、机械增压和气波增压等三种基本类型。实现空气增压的装置称为增压器。各种增压类型所用的增压器分别称为涡轮增压器、机械增压器和气波增压器。机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。机械增压能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好。另外，机械增压器与发动机容易匹配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。第一节概述

汽车档位与车速是怎样一个关系

汽车档位与车速是怎样一个关系？一般是: 一档~10--20KM 二档~20--30km 三档~30--40km 四档~40--60km 五档~60--...安全km 转速一般是1500--2500左右换,主要还是看车型,如低扭矩的就需要高转速,如富康,它需要3000转换档~~ 合理加档，配合发动机转速，提高工作效率 1. 关于发动机的功率：汽车发动机的最高功率是在某一转速下发挥出来的，所以汽车的说明书或宣传资料里关于功率的说明都是与转速相提并论的。当汽车在发动机较低转速时行驶（比如1500RPM），发动机的功率可能只发挥出10％－15％（具体参数你研究一下你发动机的“转速/功率曲线”就能确定，如果你有的话。而且这个函数的导数曲线并不平滑，hehe）。交通台的JC当时说：“就好象汽车原来需要70匹马拉着（发动机最高功率70马力），你现在只让15匹马拉，能不费力吗？” 2. 关于燃烧：发动机长时间处于低转速状态工作，会造成燃烧的不充分，有些部位会有积碳，有些部位会被粘粘乎乎的没有完全燃烧的油渍糊住，进一步造成燃烧的不充分，恶性循环。到那时，你的爱车就想不肉也难了。交通台的JC那天举例子说：“改革开放初期，我国某大部委买了一辆世界知名品牌的高级轿车（JC没点名，我估计是大奔），交给专业司机开了没一年，就油耗上升，运行状态下降等等不良现象先后出现。部委领导忿忿然叫来该公司驻北京办事处的老德，责问其产品质量。老德来了以后，先自己开着车在院子里转了2圈，又问了问司机平时如何驾驶、如何保养和加减档时机等等，并打开车的机器盖子大概看了看。然后老德对领导说：星期天（当时还没有双休日）早上6：00，请你们司机把车加满油，在京顺路起点等我，我亲自给你们修车。星期天早上司机早早来到约定地点，心里还直纳闷，这老德怎么在这儿修车？6：00整老德来了，也开一大奔，他下车对专业司机说：你跟着我，别拉下。说完转身上车狂奔，车速很快达到了200KM/H，一直开到密云水库的大坝上才停住（行程约200KM）。德国老头下了车笑眯眯地对中国司机说：车已经修好了。司机原地慢慢开着试了试，确实好多了。老德解释说：你原来开这个车的习惯是你们中国习惯，开我们公司的车要按我们的习惯和说明书上的规定，你长期低转速加档，使得燃烧不充分，粘粘乎乎的油把喷油嘴等部位都糊住了。今天咱们开这么快，转速会在4500－5000以上，油的流量也会很大，把原来的粘粘乎乎的东西都冲刷走了。所以车又好开了。”我听了以后，觉得可能有北京人侃大山的因素（JC说是真事）有没有这么邪乎不知道，但是道理是很清楚的。 3. 关于如何省油：长期发动机低转速行驶，会使发动机工作状态下降，燃烧不充分。油耗自然会上升。咱们国家的司机，原来就是这么学的（我也是这么学的，我的教练还是海驾的金牌教练，驾龄在40年以上，他对我谆谆教诲：车一动就加二档！），低转速加档，是为了省油和省车。也确实省油，为什么？我看和当时的司机都会修车有关系，他闲得没事就会把发动机全拆开，

基于AT89C52单片机的转速测量仪设计

基于AT89C52单片机的转速测量仪设计 1 引言测量转子速度的方法很多，但多数比较复杂[1]。目前，测量转速的方法主要有四种[2]：机械式、电磁式、光电式和激光式。机械式主要利用离心力原理，通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动，根据不同转速对应不同轴套位置获得测量结果原理简单直接，不需额外电器设备，适用于要求不高、接触式的转速测量场合。电磁式系统由电磁传感器和安装在轴上的齿盘组成，主轴转动带动齿盘旋转，齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化，经过放大整形后形成脉冲，通过脉冲得到转速值。由于受齿盘加工、齿牙分辨间隔、电路计数频率等限制，测量不能保证。光电式结构类似于电磁式结构，把旋转齿盘换作光电编码盘或黑白相间的反射条纹，把电磁传感器换作光电接收器，通过对反射回来的光脉冲信号计数得到测量结果。由于受条纹分辨间隔、电路计数频率等限制，测量不能保证，所测转速值和电磁式一样为两个计数脉冲间距的平均值。激光测速技术(LDV)是一种正在发展中的测速技术，通过激光多普勒效应获得转动体的瞬时角速度，理论上具有很高的瞬时转速测量，但目前实际产品不够高，并且价格昂贵，在实际使用上受到限制。通过改进已有的电磁式传感器，设计一种适于瞬时转速测量的新型传感器，在旋转机械瞬时状态分析中具有一定的实际意义。本文以传统的电磁式系统为基础，研制一种使用红外辐射技术的新型转速测量仪，安装方便，对周围环境要求不高，可以很容易地完成转速的测量。具有较宽的动态测量范围，测量较高。

2 系统设计测速系统总体结构如图1所示，主要包括红外测速传感器（由红外发射与接收电路和齿盘组成）、信号处理电路、单片机以及数字显示部分。其工作过程如下：当齿盘旋转时，由于轮齿的遮挡，红外发射管与接收管之间的红外线光路时断时续，信号处理电路将此变化的光信号转换为电脉冲信号，一个脉冲信号即表示齿盘转过一个齿。单片机对脉冲进行计数，同时通过其内部的计时器对接收一定数目的脉冲计时，根据脉冲数目及所用时间就可计算出齿盘的转速，通过数字显示部分将转速显示出来。 2.1 系统硬件设计根据红外测速的原理，系统的电路设计如图2所示。本系统采用AT89C52单片机，它是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash程序存储器和

汽车发动机的额定功率额定转速最大扭矩的概念

汽车发动机的额定功率/额定转速/最大扭矩的概念扭矩：扭矩是使物体产生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率稳定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反应了汽车在一定范畴内的负载能力。发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用Te体现，单位为N?m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率，用Pe体现，单位为kW。它即是有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验要领测定，即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe＝Te?(2∏?n／60)／1000＝Te?n／9550(kW) 其中：Te——有效转矩，N?m n——发动机转速，r／min 有效扭矩的最大值称为最大转矩，有效功率的最大值称为最大功率。报刊上在介绍某一车型时，其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速，额定功率一般要小于最大功率，凭据汽车发动机可靠性试验要领的规定，汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。关于扭矩和功率的含义，通俗一点讲，扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑，蓄势待发，准备冲向前那一刹那的冲劲；而功率就是维持这股劲可以越跑越快，一直跑到终点的能力。增大发动机的排量，就能提高Te

和Pe。为了增大发动机排量，可增加气缸数(如3缸变4缸)，或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。简单的说：发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量，这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的，但是它不会一直变大上去，到了某一转速它就会到达顶峰，这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升，它就会逐渐下降，这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色，也是最不睬想的地方。功率即是扭矩乘以转速，它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以，当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时，每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加，因此功率一直上升；当转速超出最大扭矩点后，尽管每口气吸进的油气量减少，但由于降幅不大且吸气次数在增加，所以一直增加到最大功率点为止；当转速超出最大功率点后，每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度，所以功率开始减少。汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。差别汽车的使用要求不一样，车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样)，所对应的发动机转速就不一样，因此差别用途的发动机，即便在有效功率相等的情况下，它们所对应的转速也是不一样的，反言之即功率相等的发动机并不克相符所有车型的要求，还务必在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速，这样才华全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否相符要求。而Te和Pe这两项动力性指标并不克直接用来评价差别排量发动机的优劣或强化水平，即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化水平就高，而是要看单位气缸劳动容积所发出的功率和扭矩。

重力加速度测量设计性试验

重力加速度测量（设计性实验）【实验目的】（1）推导单摆测量重力加速度的公式。（2）掌握单摆测量重力加速度实验的实验设计方法及验证方法。（3）掌握间接测量量不确定度的计算方法。（4）了解单摆测量重力加速度实验的主要误差来源。（5）估算实验仪器的选取参数并设计实验数据记录表格。【设计实验】设计性实验的设计过程主要有以下几步：（1）根据待测的物理量确定出实验方法（理论依据），推导出测量的数学公式；判定方法误差给测量结果带来的影响。（2）根据实验方法及误差设计要求，分析误差来源，确定所需要采用的测量仪器（包括量程、精度等）以及测量环境应达到的要求（如空气、电磁、振动、温度、海拔高度等）。（3）确定实验步骤、需要测量的物理量、测量的重复次数等。（4）设计实验数据表格及要计算的物理量。（5）实验验证。要用测得的实验数据，采用误差理论来验证实验结果。若不符合测量要求，则需对上述步骤中的有关参数做出适当调整并重做实验，据测得的实验数据进行实验验证，以此类推直到符合要求为止。设计实验的原则应在满足设计要求的前提下，尽可能选用简单、精度低的仪器，并能降低对测量环境的要求，尽量减少实验测量次数。【设计要求】（1）测定本地区的重力加速度，要求重力加速度的相对不确度小于0.5%，即 g 0.5u g ≤%。确定所需仪器的量程和精度，以及测量参数（摆长和摆动次数）。（2）本实验是测量重力加速度的设计性实验，但考虑到设计难度、仪器资源的限制等因素，规定其实验方法采用单摆法。（3）可用仪器有：钢卷尺（1 mm/2 m ，表示最小分度值为1 mm ，量程为2 m ，下同）、钢直尺（1 mm/1 m ）、游标卡尺（0.02 mm/20 cm ）、普通直尺（1 mm/20 cm ）、电子秒表（0.01 s ）、单摆实验仪（含摆线、摆球等）。【实验内容】（1）原理分析。写出单摆法测量公式完整的推导过程及近似要求，并画出原理图（查阅相关书籍及网站）。（2）误差分析。分析实验过程中的主要误差来源并估算。（3）不确定度的推导与计算。（4）估算实验参数（摆长和摆动次数）。（5）设计实验步骤与数据表格。（6）实验与验证。【设计提示】

转速测量显示系统

转速测量显示系统一、题目要求 1 . 基于 2. 3 4 5 设计任务：二、方案选定 1 、选择实现转速测量的方法（1）根据测量方法分类在电机的转速测量中，影响测量精度的主要因素有两个：一是采样点的多少，采样点越多，速度测量结果越精确，尤其是对于低转速的测量。二是采样频率，采样频率越高，采样的数据就越准确。常用的数字测量方法电机转动速度的数字检测基本方法是利用与电动机同轴连接的光电脉冲发生器的输出脉冲频率与转速成正比的原理。根据脉冲发生器发出的脉冲速度和序列，测量转速和判别其转动方向。根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有:M 法（测频法）、T法（测周期法）和M/T法（频率/周期法）。（2）根据工作原理分类 1、计数式方法是用某种方式读出一定时间内的总转数。 2、模拟式方法是测出由瞬时转速引起的某种物理量的变化。 3、同步式是用利用已知的频率与旋转体的旋转同步来测量转速。（3）几种具体的测量方法 ①基于霍尔传感器的直流电机转速测量 ②基于光电传感器的电机转速测量以上两种是常用的转速测量装置。此外还有傅立叶变换用于电机转速的测量、基于单片机无线电机转速测量系统、基于光电码盘的的高精度电机转速测量等方法。综合以上所述，本次课程设计选用计数式，光电传感器，M法测量电动机转速，适用于中、低速测量。 2 、测量系统的构成图1 转速测量框图

（1）转速信号拾取前面通过对各种测速方法的比较，最终选用计数式，光电传感器，M法测量电动机转速。转速信号拾取是整个系统的前端通道，目的是将外界的非电参量，通过一定方式转换成电量，通用的转速测量系统大都采用一种俗称“码盘”的传感装置，将圆形的码盘固定在转轴上，码盘上有若干规则排列的小孔，用光电偶来输出电信号，以反映转速对应关系，即是将转轴的速度以脉冲形式反映出来，通常有两种形式： ①模拟量量化后经A/D转换，由数字量反映角度，供单片机计算处理，得出转速。 ②直接由脉冲来反应转轴的角度，用每转产生的脉冲经单片机处理得出转速。（2）整形和倍频脉冲信号的上升沿和下降沿对数字电路的触发尤为重要，若要将转速脉冲信号直接加到计数器或外部中断的输入端，并利用其上升沿来触发进行计数，则必须要求输入的信号有陡峭的上升沿或下降沿。处理方法上可以用触发器电路来整形。（3）单片机单片机是整个测量系统的主要部分，担负对前端脉冲信号的处理、计算、以及信号的同步，计时等任务，其次，将测量的数据经计算后，将得到的转速值传送到显示接口中，用数码管显示数值。在本系统中考虑到计数的范围、使用的定时，计数器的个数及I，O口线，预选用89C52单片机。（4）驱动和显示由于LED数码管具有亮度高、可靠性好等特点，工业测控系统中常用LED数码管作为显示输出。本系统也采用数码管作显示。LED显示器是用发光二极管显示字段的，通常使用七段构成“日”字型和一只发光二极管作为小数点，称八段数码显示器。其有两种驱动方式，共阴驱动和共阳驱动，共阴驱动是各段发光二极管的阴极连在一起，并将公共端接地，在共阳结构中，将各段发光二极管阳极连在一起，并将公共端接上+5V电源，显示字符对应字型代码发光。三、初步设计 1 .原理分析图2 单片机系统测量转速原理图本系统单片机采用Atmel公司生产的89C52作为主控制器，用4位LED数码管作为显示。（1）显示部分 89C52单片机的I/0口输出特性是有较大的灌入电流能力，其中P0口的灌电流能力可达20mA，但只有很弱的“吐”电流的能力。本系统中选用共阴型数码管，将并联上拉电阻后的P0口作为数码管的段驱动，P2.2、P2.3、P2.4分别接74LS138（3-8译码器）的A、B、C

自由落体重力加速度测量仪

自由落体重力加速度测量仪/重力加速度测量仪型号：HAD-LG-2 利用自由落体(条形物体)测定重力加速度,比球体测量准确.方便.配有数字毫秒计,五位半数显. 自由落体实验仪 1 自由落体重力加速度测量仪概述自由落体实验仪是基础力学教学实验的必备仪器，利用自由落体实验仪可进行定性观测和定量研究物体在自由落体状态下的运动规律。从而达到教学演示实验的目的。 HAD-LG-2型为：主体高度1.6m，铸铁腿三脚支架，底座稳固，抗震动好，利于实验室摆放操作。从教学使用出发，HAD-LG-1型为：主体高度1.2m，便携式三脚支架，底座轻巧，便于移动，利于课堂演示教学。以上两种自由落体实验仪均可与J0201-G-2型计时器， J0201-CC存贮式计时器，J0201-CHJ存贮式数字毫秒计，J0416-2型多用大屏幕数字显示测试仪配合使用，适用于中学进行物理教学的演示实验或分组实验。本仪器还可以与J02015-2型简易频闪光源和照相机同步配合使用，用频闪照像法研究自由落体运动的规律。 2 重力加速度测量仪技术性能 2.1 仪器总高： HAD-LG-1型≥1.2m ；HAD-LG-2型≥1.6m 2.2 实验有效高度： HAD-LG-1型≥1.0m ；xe77FT-LG-2型≥1.4m 2.3 电磁铁电源： DC6V 2.4 钢球直径： 18mm 2.5 g值实验相对误差：≤ 2％ 3 结构与特点 3.1 见图一。仪器由带有标尺的铝合金型材为主体，顶端装有电磁铁吸球器，中间装有两个可任意移动的光电门光电传感器，下端装有接球架网，立柱下端固定在可调节的三脚支架上。 3.2 钢球的起始位置由电磁铁的固定支架端板的下端“ ”形的下边沿作为位置指针，能方便地调节确定钢球自由下落的起始刻度基准。 3.3 立柱上端装有电磁铁吸球器，当电磁铁线圈接通直流6V电源时，电磁铁吸住钢球，切断电源时，钢球下落作自由落体运动。电磁铁的支架上还装有两个接线柱，可以与频闪光源的同步输入开关及学生实验电源直流6V相连接用于频闪照相实验用。（注:原接电缆的接线端子可卸下不用） 3.4 两个光电门由小型聚光电珠和光敏接收管组成。两个光电门可以上下任意移动，在立柱上的位置由光电门支架的凹型槽底边所对标尺的刻度决定。

汽车发动机教案

长沙县职业中专汽车发动机教案任教者：刘俊 2017年下学期汽车发动机教案关于教案的几点说明： 1、本教案主要着重于对教学过程的设计，对教学的具体内容则主要体现于课件中。 2、本教案中的教学方法设计内容用红色字体表示，以区别于一般课程内容。

3、由于本课程由多从头到教师讲授，在教学研究过程中对教学重点难点进行了较为细致的分析，并对难点的突破方法进行了初步探讨，体现于教案开头之“难点突破方法栏”中。 4、对教学重点的强调由于不同教师根据各自的授课特点采用的方法不尽相同，教案中未体现。教案1 教学时数：2 重点：发动机的基本术语、单缸汽油机的工作原理难点：单缸发动机工作原理难点突破方法：利用学生已有的物理知识，着重强调活塞的运动方向、气门的开闭情况、气缸容积的变化与缸内压力温度的关系，使学生通过一个行程的讲授掌握知识的规律，进而很自然地接受其他各行程的工作原理。第一章发动机的工作原理和总体构造第一节发动机的分类 1) 按照所用燃料分类：汽油机、柴油机、煤气机…… 2) 按照行程分类：二行程发动机、四行程发动机 3）按照冷却方式分类：水冷式发动机、风冷式发动机

4) 按照气缸数目分类：单缸发动机、多缸发动机 (5) 按照气缸排列方式分类：直列式发动机、双列式（V型）发动机 (6) 按照进气系统是否采用增压方式分类：增压式发动机、非增压式发动机第二节四冲程发动机工作原理 4、单缸发动机的结构利用课件讲授，对照课件中的结构图，逐一讲授，使学生对四冲程发动机的构造有一个初步的了解，特别就弄清楚曲柄连杆机构和配气机构的基本工作情况。为了加深学生的印象，应对发动机的重要零件加以特别强调，以加深学生的印象：曲轴之“曲”、连杆之“连”、活塞之“活”与“塞”、气门之“门”、气缸之“缸（容器）”等，使这些发动机的重要机件在学生脑海中留下深刻的印象，提高教学效果。二、发动机常用基本术语利用课件进行讲授，对照课件中的构造简图，对发动机的常用术语逐一说明，简单说明其含义。特别注意强调术语中的关键字：止点——止、气缸总容积——总、气缸工作容积——工作、燃烧室容积——小、压缩比——比、排量——排。

基于单片机的电机转速测量系统设计_(附图及源程序)

摘要在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，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。数字式通常采用光电编码器，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，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。本文便是运用AT89C51单片机控制的智能化转速测量仪。电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。本系统就是对电机转速进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。本设计主要用AT89C51作为控制核心，由霍尔传感器、LED数码显像管、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。充分发挥了单片机的性能。本文重点是测量速度并显示在5位LED数码管上。其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。关键字：MSC-51（单片机）；转速；传感器

目录摘要 (1) Abstract ................................... 错误！未定义书签。 1 序言 (1) 2 系统功能分析 (2) 2.1 系统功能概述 (2) 2.2 系统要求及主要内容 (3) 3 系统总体设计 (4) 3.1 硬件电路设计思路 (4) 3.2 软件设计思路 (4) 4 硬件电路设计 (6) 4.1 单片机模块 (6) 4.1.1 处理执行元件 (6) 4.1.2 时钟电路 (10) 4.1.3 复位电路 (11) 4.1.4 显示电路 (12) 4.2 霍尔传感器简介 (15) 4.2.1 霍尔器件概述 (15) 4.2.2 霍尔传感器的应用 (16) 4.2.3 AH41霍尔开关 (17) 4.3 发送模块 (18) 5 软件设计 (22) 5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (22) 5.1.1 单片机程序设计思路 (22) 5.1.2 单片机转速计算程序 (23) 5.1.3 二-十进制转换程序 (24) 5.2 程序设计 (27) 6 系统调试 (29) 6.1 硬件调试 (29) 6.2 软件调试 (30) 6.3 综合调试 (32)