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1、汽车电子实训：磁电式轮速传感器信号处理作者：日期：2设计题目： 磁电式轮速传感器信号处理专业：电子信息工程2014年6 月1、轮速传感器工作原理由于磁电式轮速传感器工作比较稳定可靠，几乎不受温度、灰尘等环境因素的影响，所以，目前在汽车中得到广泛应用。它由定子和转子组成：定子包括感应线圈和磁头 (为永久磁铁构成的磁级 )两部分；转子可以是齿圈或齿轮两种形式，齿轮形式的转子如图 1 所示。安装时，磁头固定在磁极支架上，支架固定在长轴上，齿圈通过轮毂、制动毂连为一体，长轴穿过车轮与内部的轴承配合，如图 2 所示。具体工作原理见教材。图 1轮速传感器图 2 传感器安装示意图轮速传感器产生的信号如下图所
2、示：不同车速时轮速传感器的输出信号图 3 车速较高时传感器输出信号图 4 车速较低时传感器输出信号由图可知，转子的输出信号幅值和频率与车轮的角速度成正比。2轮速信号的处理将轮速传感器输出的每个正弦波信号调理整形产生一个方波信号， 再对该方波信号进行后续处理，如：(1)直接送单片机的T0 记数，用 T1 作定时器。在每个T1 定时时间内读出T0 的记数值，经计算得到轮速；(2)方波信号送单片机的外部中断/INT0 引脚，将其设定为边沿触发方式，用 T1 作定时器对方波信号进行周期测量，经计算得到轮速。3、设计内容设计任务：选用相关基本元器件，设计出轮速传感器信号处理硬件电路，将轮速传感器输出的一
3、定幅值和频率的正弦波信号转换成方波信号（ 5V）。（首先要搞清楚传感器工作和轮速检测原理，可参考教材及汽车电子或传感器原理方面的教材）已知条件：最高车速按 160km/h 设计，车轮滚动半径为 320 mm，齿圈齿数为 50 齿，传感器输出信号在 -10V 到 10V 之间，信号小于 0.6V（-0.6V 到 0.6V 之间）的视为噪声不用处理。设计要求：提交硬件电路原理图，手工或电脑绘制（打印） ；同时，要有详细的计算公式和计算过程（信号频率计算、元器件参数计算等） ，并配上具体文字说明。设计内容写在纸上并附在实习总结里。设计内容提示：1、 根据最高车速、车轮滚动半径、齿圈齿数，确定在 0-160km/h 的车速范围内轮速传感器输出信号的频率范围；2、 传感器输出信号中存在高频噪声，根据传感器输出信号频率进行滤波处理；3、 考虑到车速低时，传感器输出信号小，需要进行信号放大；4、 最终将正弦波信号输出为5V 的方波信号。另外，18 周的周四上午 10 点到 11 点半在车辆工程教研室 （力行楼四楼最西侧）安排一次设计指导，如果有问题可以参加。实习材料在18 周的周日交到车辆教研室。- 1 -