传感器课程设计列车测速测距系统方案
最新光电传感器课程设计汽车测速系统精品版
2020年光电传感器课程设计汽车测速系统精品版光电信息技术研究性教学报告题目：汽车测速系统目录No table of contents entries found.一、摘要社会时代的快速发展，汽车在人们日常生活中越来越重要，随着汽车的日益普及，由于碰撞而引起的事故也越来越多，其中倒车碰撞、超速碰撞占碰撞事故的大部分。
为了尽量防止超速等问题、提高安全性。
本文设计了一种测速器系统，方便司机根据车速安全行车。
转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数 ,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否 ,因此 ,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。
按照不同的理论方法 ,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表 )、同步测速法 (如机械式或闪光式频闪测速仪 )以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。
在频率的工程测量中 ,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种 :①测频率法 :在一定时间间隔ｔ内 ,计数被测信号的重复变化次数Ｎ ,则被测信号的频率ｆｘ可表示为ｆｘ =Ｎｔ（1）；②测周期法 :在被测信号的一个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ0 ,则被测信号频率ｆｘ=ｆｃ/ｍ0 ,其中 ,ｆｃ为时钟脉冲信号频率；③多周期测频法 :在被测信号ｍ1个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ2 ,从而得到被测信号频率ｆｘ,则ｆｘ可以表示为ｆｘ=ｍ1ｆｃｍ2,ｍ1由测量准确度确定。
二、系统整体方案设计1、系统框图各部分模块的功能：①传感器：用来对信号的采样。
②放大、整形电路：对传感器送过来的信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理转换。
④片机：对处理过的信号进行转换成转速的实际值，送入LED⑤LED显示：用来对所测量到的转速进行显示。
2光电式转速传感器：光电式传感器是将被测量的变化转换成光信号的变化，再通过光电器件把光信号的变化转换成电信号的一种传感器。
基于加速度传感器的速度及路程测量系统
Sk
h ( f ( xk ) 4 f ( x 1 ) f ( xk 1 )) k 6 2
Simpson 公式中每一个小微段用到三个点积分，所以我们积分时对每三个点进行积分从 而得到如下的公式
其中
h
是采样周期的二倍，
n
a 为采集到的加速度，n 为信息处理的周期。
n/ 2 n/ 2 h Vt Vk (a0 4 a2 k 2 a2 k 1 an ) 6 k 0 k 1 k 1
图1 2 系统的工作原理 MMA7260 是一种电容式的三轴加速度传感器，原理图如图 2 所示。MMA7260 可以通 过 g-select1 和 g-select2 两个端口选择不同的量程，在火车测速测距系统中只需选择最低档 位 1.5g 即可，也就是输出两个低电平到这两个端口。MMA 会输出一个 1.65v 的基准电压， 当加速度为正的时候输出的电压会大于基准电压，反之则输出电压小于基准电压。在选择 1.5g 量程档位是的测量精度是 800mv/g， 而一般要求列车最快是在一分钟加速达到 200km/h， 那么通过计算可以得到最大加速的大约是 0.095g，输出的电压是 75.592mv，其实这个电压 已经比较大了，而且加上基准电压后，输出的信号并不需要再经过放大电路了。 STM32 是一种 16 位的 ARM 处理器， 处理能力比一般的单片机强得多。 而且它的外围设 备也较 51 系列的单片机强。它自带了一个 12 位的 AD 转换，但是通过计算得出 12 位的 AD
图2
图3 系统软件流程图 软件系统采取的是卡尔曼滤波器对数据进行软件滤波，然后再利用辛普森公式进行积 分，软件流程图如图 4 所示。卡尔曼滤波器（Kalman Filter）是一个最优化自回归数据处理 算法（optimal recursive data processing algorithm） 。对于解决很大部分的问题，他是最优， 效率最高甚至是最有用的。他的广泛应用已经超过 30 年，包括机器人导航，控制，传感器 数据融合甚至在军事方面的雷达系统以及导弹追踪等等。近年来更被应用于计算机图像处 理，例如头脸识别，图像分割，图像边缘检测等等。 现设线性时变系统的离散状态防城和观测方程为： X(k) = F(k,k-1)· X(k-1)+T(k,k-1)· U(k-1) Y(k) = H(k)· X(k)+N(k) 3 其中 X(k)和 Y(k)分别是 k 时刻的状态矢量和观测矢量 F(k,k-1)为状态转移矩阵 U(k)为 k 时刻动态噪声 T(k,k-1)为系统控制矩阵 H(k)为 k 时刻观测矩阵 N(k)为 k 时刻观测噪声 则卡尔曼滤波的算法流程为： 预估计 X(k)^= F(k,k-1)· X(k-1) 计算预估计协方差矩阵 C(k)^=F(k,k-1)×C(k)×F(k,k-1)'+T(k,k-1)×Q(k)×T(k,k-1)' Q(k) = U(k)×U(k)' 计算卡尔曼增益矩阵 K(k) = C(k)^×H(k)'×[H(k)×C(k)^×H(k)'+R(k)]^(-1) R(k) = N(k)×N(k)' 更新估计 X(k)~=X(k)^+K(k)×[Y(k)-H(k)×X(k)^] 计算更新后估计协防差矩阵 C(k)~ = [I-K(k)×H(k)]×C(k)^×[I-K(k)×H(k)]'+K(k)×R(k)×K(k)' X(k+1) = X(k)~ C(k+1) = C(k)~ 重复以上步骤 在对加速度信号进行处理之后我们得到了一组可以积分的加速度信号。 为了获得比较 高的积分精度，我们采用了 Simpson 公式进积分 在每个小区间 xk , xk 1 使用 Simpson 公式
火车车速监控系统设计
EPC和RFID技术课程设计(论文)火车车速监控系统设计院（系）名称电子与信息工程学院专业班级物联网121班学号120402007学生姓名薛红见指导教师贾旭副教授起止时间：2015.12.21—2016.1.1课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：物联网工程本科生课程设计（论文）目录第1章绪论 (1)1.1我国铁路的发展史 (1)1.2系统设计思想 (2)1.3方案的提出 (3)第2章需求分析 (4)2.1系统的设计分析 (4)2.2 系统组成 (5)2.3 系统网络连接 (5)2.4 系统器件分析 (6)第3章ZigBee技术 (8)3.1ZigBee技术 (8)3.2 ZigBee技术特点 (8)3.3 ZigBee的应用 (9)3.4 标准限定 (9)第4章系统详细设计与编码 (11)4.1系统设计模块 (11)4.2程序代码 (12)第5章系统的维护 (17)第6章总结 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1我国铁路的发展史中国铁路迄今已有100多年的历史：从其第一条营业铁路——上海吴淞铁路——1876年通车之时算起，是123年；从其自办的第一条铁路——唐胥铁路——1881年通车之时算起，也有118年了。
百余年来，中国的铁路事业经历了新旧两个根本性质不同的社会。
无论从政治上还是从经济上，这都决定了它在其发展历程中必然会遭遇到两种迥然不同的命运和前途。
旧中国的铁路事业，虽是史无前例的产业，但却带有半封建半殖民地的性质。
它的建设、发展和经营都被控制在帝国主义、封建主义和官僚资本主义的手里，其发展之缓慢和经营之惨淡，自不待言。
新中国的铁路事业虽以旧中国的铁路设备为其物质基础，但由于在共产党和人民政府领导下，一贯坚持自力更生、艰苦奋斗、勤俭建国的方针，70年代后期以来又贯彻执行改革开放的政策，不仅迅速而彻底地改变了旧铁路的半封建半殖民地性质，而且取得了前所未有的辉煌成就。
城市轨道交通运营管理作业
基于轮轴和雷达传感器的列车测速测距系统设计与仿真刘喜文修金富张哲山宇文天（中南大学交通院交通设备与控制工程专业1402班）摘要设计了一种轮轴速度传感器和雷达速度传感器相结合的列车测速测距系统。
该系统针对测速轮对空转／滑行造成的轮轴速度传感器测速测距误差问题，建立了空转／滑行检测判断模型和空转／滑行过程中的列车速度和走行距离误差校正模型。
在实验室环境下搭建了该测速测距仿真系统，通过仿真试验验证了模型的有效性。
该系统提高了列车测速测距的精度和可靠性。
关键词列车测速测距；轮轴速度传感器；雷达速度传感器；空转／滑行检测；误差校正城市轨道交通列车的车载控制器（ＶＯＢＣ），负责完成车载列车自动防护（ＡＴＰ）和列车自动运行（ＡＴＯ）的功能。
车载ＡＴＰ的主要功能是根据列车即时速度和走行距离控制列车运行间隔，防止列车超速运行，保障列车运行安全；车载ＡＴＯ的主要功能是根据列车即时速度和走行距离控制列车舒适、节能、高效地运行。
因此，列车速度和走行距离信息是保证ＶＯＢＣ正常工作的基本参数，其精度和可靠性直接影响列车运行的安全和效率。
城市轨道交通列车普遍采用轮轴速度传感器来实时测量列车运行速度和走行距离。
轮轴速度传感器经济实用、技术成熟，通过测量车轮转速可以较为准确地得到列车运行速度和走行距离。
但是一旦测速轮对发生空转／滑行，车轮转速和列车实际运行速度之间就会出现较大偏差，导致轮轴速度传感器测速测距误差显著增大，并且依靠轮轴速度传感器自身无法有效解决该问题。
铁路运营部门为了尽量避免空转／滑行的发生，对列车的运行采取了一定的黏着控制措施，可以在很大程度上避免严重的空转／滑行，但是大量较微弱的空转／滑行仍然存在。
正是这些较微弱且较高频率发生的空转／滑行造成的列车测速测距误差，构成了基于轮轴速度传感器的列车测速测距方法定位误差的主要部分。
针对该问题，现有方式一般是采用轨旁辅助定位设备（例如查询／应答器等）向列车提供点式位置信息，修正轮轴传感器的测距累积误差。
车速传感器课程设计
车速传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解车速传感器的工作原理，掌握传感器的类型及其在汽车上的应用。
2. 学生能够描述车速传感器与汽车电子控制单元（ECU）的通信方式，及其数据处理过程。
3. 学生能够解释车速传感器在智能交通系统中的作用及其对行车安全的影响。
技能目标：1. 学生通过实际操作，学会使用工具进行车速传感器的检测与更换。
2. 学生能够运用物理知识分析车速传感器产生的信号，并解读相关数据。
3. 学生能够设计简单的实验，验证车速传感器数据的准确性。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发其探究汽车电子设备的热情。
2. 通过小组合作，培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3. 强化学生的安全意识，使其认识到准确车速数据对行车安全的重要性。
分析：本课程针对高年级工程技术类学科学生设计，结合当前汽车电子技术发展趋势，注重理论知识与实践技能的结合。
课程性质偏向应用技术与工程实践，旨在通过车速传感器这一具体实例，加深学生对传感器技术及其在汽车领域应用的理解。
学生具备一定的物理和电子基础知识，课程要求学生在掌握理论知识的基础上，能够动手操作，解决实际问题，同时培养对现代汽车技术的好奇心和探究精神。
通过明确的学习成果分解，教师可进行有效的教学设计和后续学习效果的评估。
二、教学内容1. 车速传感器基础知识- 传感器的定义与分类- 车速传感器的工作原理- 车速传感器在汽车上的应用2. 车速传感器技术参数与选型- 车速传感器的技术参数- 车速传感器的选型依据- 车速传感器与ECU的连接方式3. 车速传感器检测与更换- 车速传感器的检测方法- 车速传感器的更换步骤- 故障诊断与排除方法4. 车速传感器在智能交通系统中的应用- 智能交通系统简介- 车速传感器在智能交通系统中的作用- 车速传感器数据在行车安全中的应用5. 实践教学环节- 实验一：车速传感器检测与数据读取- 实验二：车速传感器更换操作- 实验三：设计简单的车速传感器数据验证实验教学内容按照教学大纲安排，结合课本相关章节，从基础知识到实践应用，确保学生能够系统性地掌握车速传感器相关知识。
动车组测速测距系统设计传感器研究性作业
如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩
或反射，到达受光部的量将会发生变化。受光
信 号 采 集 模 块
部将检测出这种变化，并转换为电信号，进行 输出，这样就实现了光—电的转换。大多使用 可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断 颜色）和红外光。
系统方案
CRH5 型动车组传动系统
为测量动车速度，我们打算测量万向轴的转速来换算成动车 运行速度。本次课程设计使用点光源激光器发出激光束，在对 侧感光二极管接收激光，通过周期性的遮光和挡光，将光信号 的变化转化为点信号的变化，再对电信号处理及计算，实现对 动车模型速度的测量。
系统方案
我们小组设计将一个多孔光圈盘（测速齿轮）安装 在万向轴上，随着万向轴的转动，光源发出的光线 不断的通过和被阻挡，使光电式传感器产生周期变 化的电信号（即电脉冲），然后将光电传感器采集 信号，经滤波、放大、整形后，传输到计数器（可 用单片机的定时器T0/T1中断实现），得到脉冲信号 的频率f，（假定设计的多孔光圈盘的小孔数目是 a），于是万向轴的转速可通过式（单位：r/min）。 这样，万向轴的转速变为测单位时间脉冲数。
当投射光线照射到光敏元件时，光敏元件 受到光照后产生电流，CE导通，光敏三极管饱 和导通，输出为高电平“1”；当投射光线被遮
挡时，光敏三极管截止，CE不通，光敏三极管
截止，输出为低电平“0”。
低频滤波器 信号隔离
调理模块 各
个 环 节
运算放大器 施密特整形
调理电路
施密特整形
13
信号隔离
A
作用
原理
设计中，我们采用的是光电隔离，也叫光耦隔离。光电 耦合器件将发光元件和受光元件组合在一起，通过电光-电这种转换，利用“光”这一环节完成隔离功能， 使输入和输出在电气上是完全隔离的。
测速系统课程设计
测速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解测速系统的基本原理，掌握速度的计算公式。
2. 学生能够识别并描述不同类型的测速仪器，了解其工作原理及应用场景。
3. 学生能够掌握物理中速度、加速度等基本概念，并运用相关知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的测速实验，并正确操作仪器进行数据采集。
2. 学生能够运用数据处理软件，对测速数据进行处理和分析，得出准确的结果。
3. 学生能够通过小组合作，共同探讨测速问题，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对物理学产生兴趣，认识到科学知识在实际生活中的重要性。
2. 学生能够培养勇于探究、积极思考的科学精神，形成良好的学习习惯。
3. 学生能够关注交通安全，提高遵守交通规则的意识，树立正确的价值观。
本课程针对中学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺盛的特点，以实际生活中的测速问题为切入点，激发学生的学习兴趣。
课程注重理论与实践相结合，通过实验、数据处理和小组讨论等形式，提高学生的动手操作能力和团队合作能力。
课程目标旨在培养学生掌握测速相关知识，提高科学素养，同时关注交通安全，树立正确的价值观。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。
二、教学内容1. 测速系统的基本原理- 速度、加速度的定义与计算公式- 速度与加速度的关系2. 常见测速仪器的认识- 轮速传感器- 雷达测速仪- 激光测速仪- GPS测速仪3. 测速实验与数据处理- 实验设计：设计简单的测速实验，如小车加速直线运动测速- 数据采集：使用轮速传感器等仪器收集数据- 数据处理：运用Excel等软件进行数据处理，计算速度、加速度等4. 实际应用与案例分析- 交通测速：介绍交通测速仪器的应用场景，分析实际案例- 运动测速：如体育比赛中速度测量，了解运动速度分析5. 小组讨论与展示- 分组讨论：针对测速问题进行小组讨论，分析不同测速方法的优缺点- 展示成果：各小组展示实验过程和结论，交流学习心得教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
动车组测速测距系统设计
时间误差Δt：LED显示所使用的芯片型号为AT89C51，是 一种高性能CMOS 8位微处理器，并且从模拟信号转到数 字信号的翻转时间为200ns，与信号脉宽相比为极微小量， 可以忽略不计。
综上所述，代入速度公式计算测速精度为0.08%.
思科网络技术学院理事会.
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4.2误差修正
频率误差Δfd：在速度测量中，接受波频率由于列车运动 而发生改变，产生误差。由于光速c=3*(10^8)(m/s)远大 于动车时速v=80m/s，则有Δ fd ≈10^(-5)MHz 角度误差Δα：由于火车自身震动以及环境温度产生的影 响，将使传感器发射角度产生误差。传感器材质膨胀系 数(外部主体硬质塑料)约为k=-10^(-6)，假定环境温度15℃~45℃，则有ΔT= ±30℃，则形变量s=kΔT=3*10^(5)由几何关系：sinΔα≈s，解得Δα=10^(-5) º。
测量动车组速度和距离的方法有很多，比如利用光电式 传感器通过测量万向轴的转速来间接测得动车组的速度， 其缺点则是容易受空转以及打滑的影响而产生较大误差， 因此我们选择的是激光测速测距传感器通过不间断地向 轨面发出激光束，由于列车和轨道的相对运动，根据多 普勒频移效应原理，利用发射光和反射光的频率差计算 出动车行驶的距离和速度，可以有效的避免空转和打滑 对测量结果的影响
激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射 激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射 光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩 光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功 能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并 将其转化为相应的电信号。 雪崩光电二极管：雪崩光电二极管是一种p-n结型的光检 测二极管，其中利用了载流子的雪崩倍增效应（即光电 流成倍地激增）来放大光电信号以提高检测的灵敏度。
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传感器原理及应用课题研究课题名称：列车测速测距系统院系：机械与电子控制工程学院专业：测控技术与仪器目录一、各种检测方式与比较......................................... - 2 -（一）测速电机.......................................... - 2 - （二）光电式............................................ - 2 - （三） GPS............................................... - 2 - （四）航位推算系统...................................... - 2 - （五）雷达测速.......................................... - 3 - （六）未来的方向........................................ - 3 -二、传感器的选择及安装......................................... - 3 -三、光电转速传感器的系统设计................................... - 4 -（一）光电传感器........................................... - 4 - （二）调理电路............................................. - 5 - （三）测量系统主机部分设计................................. - 8 -①单片机................................................ - 8 -②程序模块设计......................................... - 10 -③主程序流程图程序流程图............................... - 11 -④动态显示仿真......................................... - 12 - 四、雷达部分.................................................. - 13 -（一）雷达测速系统........................................ - 13 -①雷达测速原理及安装................................... - 13 -②系统框图............................................. - 14 -③环节选型............................................. - 14 - 五、修正部分.................................................. - 15 -（一）定位技术背景........................................ - 15 - （二）多传感器融合测速方法及问题.......................... - 16 - （三）修正方法............................................ - 17 - （四）列车打滑实验的传感器速度曲线........................ - 18 -六、无线传输.................................................. - 19 -七、电源...................................................... - 20 -八、参考文献.................................................. - 20 - 附录A 光电传感系统总程序清单.................................. - 21 -摘要：目前, 安全问题日益受到重视, 使得对各种列车运行控制系统的研究不断加强, 列车速度和位置的检测, 作为实现系统功能的先决条件也就显得越来越重要。
随着铁路大提速，列车运行速度越来越快，传统的测速方法存在一些不足之处。
为此本文提出了一种适合列车运行中实时监测的多传感器融合的测速测距系统。
论文重点研究了多传感器信息融合在城市轨道交通列车测速定位的应用。
以信息融合技术为基础，研究以速度传感器为核心的多传感器融合列车测速定位系统，并且有效地防止空转等故障现象的发生。
关键词：光电式传感器；航位推算系统；雷达测速；列车；测速测距一、各种检测方式与比较（一）测速电机从应用情况看, 测速电机方式虽然比较简单, 但在低速时感生电动势较低, 造成测量精度降低, 车速低于一定值时甚至不能推动测速单元工作, 并且系统可靠性较差。
（二）光电式转速传感器由于车轴的转动直接反映列车的运动, 因此可以利用车轴转动信息获得列车的运行速度,所以我们可以采用光电式转速传感器。
不足：由于利用轮轴旋转信息进行测速测距, 不可避免地受到车轮走行状态的影响。
（三）GPS不足：①当线路平行股道十分接近或有多个列车进出站时, 难以识别列车占用的是哪一股道; ②在地形复杂地段,例如在山区和隧道, 由于无线电波传播特性的影响会产生信号盲区。
（四）航位推算系统受到传感器本身温漂、敏感度等的影响，航位推算系统在短时间测量具有较高的精度，但长时间使用会导致较大的累积误差，因此在使用航位推算系统进行列车测速定位时，需要解决累积误差的补偿问题。
（五）雷达测速雷达测速是一种直接测量速度的方法，可以直接得到列车实际的运行速度，不需要通过车轮转动的信息来间接测量。
在机车上安装雷达, 始终向轨面发射电磁波, 由于机车和轨面之间有相对运动, 根据多普勒频移效应原理, 在发射波和反射波之间产生频差,通过测量频差可以计算出机车的运行速度, 并累积求出走行距离。
有效地防止空转、滑行外, 也推动了定位停车装置的开发。
不足：由于信号传输波段有时会受到干扰。
原理：多普勒频率的直观理解：振荡源发射的电磁波以恒速传播，如果接受者相对于振荡源是不动的，则它在单位时间收到电磁波的振荡数目与振荡源发出的相同，即两者的频率相等。
若振荡源与接受者之间有相对接近的运动，则接受者在单位时间收到的振荡数目要比不动时多一些，也就是接受的频率增高，当二者背向相对运动时，接受频率降低。
（六）未来的方向综合化；尽量采用智能化、数字化的处理方法；各种方法如何提升测量精度；整合化系统。
二、传感器的选择及安装最终选用：光电式+雷达测速+航位推算系统。
安装位置光电转速传感器此检测装置根据实际安装情况位置进行安装。
如右图，将信号盘固定在车轮转轴上，光电转速传感器正对着信号盘。
雷达如图三、光电转速传感器的系统设计（一）光电传感器光电式传感器是将被测量的变化转换成光信号的变化，再通过光电器件把光信号的变化转换成电信号的一种传感器。
传感器的输出信号易于数字化处理，满足列车运行控制系统智能化、小型化的发展趋势。
另外，它具有频谱宽、不易受电磁干扰的影响、非接触式测量、响应快、可靠性高等优点。
选用的传感器型号为SZGB-3（单向）SZGB-3, 20电源电压为12V DCSZGB-3型传感器主要性能介绍如下：1)供单向计数器使用，测量转速和线速度.2)采用密封结构性能稳定.3）光源用红外发光管，功耗小，寿命长.4) SZGB-3, 20电源电压为12V DCSZGB-3型传感器主要性能介绍如下：SZGB-3.型光电转速传感器，使用时通过连轴节与被测转轴连接，当转轴旋转时，将转角位移转换成电脉冲信号，供二次仪表计数使用。
(1)输出脉冲数：60脉冲（每一转）(2)输出信号幅值：50r/min时30mV(3)测速围:50---5000r/min(4)使用时间:可连续使用,使用中勿需加润滑油5)工作环境:温度-10～40℃,相对湿度≤85%无腐蚀性气体（二）调理电路因为SZGB-3型传感器50r/min时30mV，单片机输入电压0~5伏左右，调理电路放大倍数在100倍左右。
转速信号处理电路包括信号放大电路、整形及三极管整形电路。
采用两级放大电路，每一级都采用反响比例运算电路如图4.4.设计的电压放大倍数为3000倍。
其中第一级放大倍数为10，第二级放大倍数为10.放大后电压变化围为0～4.8V。
LM324采用12V双电源供电，由于电源的供电电压在一定围有副值上的波动，形成干扰信号。
为起到消除干扰，实现滤波作用，故供电电源两端需接10UF的电容接地，电容选择金属化聚丙已烯膜电容。
两级运放放大所采用的供电电源均采用此接法。
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。
它的部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图3.3所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见图3.4图3.3放大器图图3.4 引脚图由于LM324四运放电路具有电源电压围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
整形电路的主要作用是将正弦波信号转化为方波脉冲信号，正弦波信号电压的最大幅值约为4.8V，最小幅值为0V。
整形电路设计的是一种滞回电压比较器，它具有惯性，起到抗干扰的作用。
从而向输入端输入的滞回比较器。
在整形电路的输入端接一个电容C5（103），起到的作用是阻止其他信号的干扰，并且将放大的信号进行滤波，解耦。
R12和13是防止电路短路，起到保护电路的作用。
一次整形后的信号基本上为±5V的电平的脉冲信号，在脉冲计数时，常用的是+5V的脉冲信号。
如果直接采用-5V的脉冲计数，会增加电路的复杂性，故一般不直接使用，而是先进行二次整形。
第二次用三极管整形电路，当输出为-5V的信号时，三极管VT2（8050）的基-射极和电阻R18组成并联电路电流经过R18.R17,三极管VT2处于反向偏置状态，所以，VT2的集-射极未接通，故处于截止状态。
电源回路由R19，三极管VT2的集-射极组成，采用单电源+12V供电，由于集射极截止，处于断路状态，故输出电压U0为V。