專利名稱：汽車速度測量儀的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及到速度測量設備領域，特指一種汽車速度測量儀。
背景技術：
我國的測量儀水平普遍停留在20世紀80年代的國際水平上，大型和高檔儀器幾乎全部依賴進口，許多方面還是空白，中低檔產品質量保證上還有許多難關要克服。隨著我國汽車行業的迅猛發展，汽車速度測量儀的需求將里高速發展趨勢，汽車安全性能要求的提高，汽車新產品的測試的越發嚴格，都需要高精度、大存儲量、便于操作的汽車速度測量儀。
發明內容
本發明要解決的技術問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、成本低廉、操作方便、測量精度高、存儲量大、集光、電、數字通訊為一體的汽車速度測量儀。
為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為一種汽車速度測量儀，其特征在于它包括兩個相對放置的調整機構、兩對光電傳感器以及控制系統，所述調整機構包括底座、高度調節套筒、高度調節桿、高度調節裝置、角度調節裝置、長度調節套筒以及長度調節桿，高度調節套筒固定于底座上，高度調節桿插設于高度調節套筒內，高度調節桿通過高度調節裝置與高度調節套筒緊固連接，長度調節套筒裝設于高度調節桿的頂端并通過角度調節裝置與高度調節桿緊固連接，長度調節桿插設于長度調節套筒內，所述兩對光電傳感器分別裝設于兩個調整機構上，每對光電傳感器中的第一光電傳感器裝設于長度調節套筒上的一端，第二光電傳感器裝設于長度調節桿上的一端，光電傳感器通過導線與控制系統相連。
所述控制系統包括主控制器以及與主控制器相連的存儲單元、顯示單元、接口電路單元和電源單元，主控制器的輸入端與光電傳感器相連。
所述主控制器與一復位電路單元相連。
所述角度調節裝置包括角度盤和角度調節手柄，長度調節套筒通過角度盤鉸接于高度調節桿的頂端。
所述高度調節裝置為一鎖緊螺母。
與現有技術相比，本發明的優點就在于本發明的汽車速度測量儀結構簡單緊湊、成本低廉、安裝方便、操作簡單、自動化程度高，將傳感機構裝設于調整機構上，利用調整機構可以根據實際需要調整合適的高度、角度以及相關的測量參數，適用范圍廣，能夠滿足各個行業的測速需要；本裝置能夠單獨完成測速的全部過程，能保存實時測量數據，并能與計算機進行通訊設置參數和傳輸數據，能夠滿足各類測速的需要；整個測試過程為自動化過程，具有測量精度高、速度快、存儲數據多的優點。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明中調整機構的主視結構示意圖；圖3是本發明中A處的結構放大示意圖；圖4是本發明中B處的結構放大示意圖；圖5是本發明控制系統的框架結構示意圖；圖6是本發明控制系統實施例的電路原理示意圖；圖7是本發明中復位電路單元的示意圖；圖8是本發明中自激振蕩電路的示意圖；圖9是本發明工作原理的流程示意圖。
圖例說明1、調整機構 11、底座12、高度調節套筒13、高度調節桿14、高度調節裝置15、角度調節裝置151、角度盤 152、角度調節手柄16、長度調節套筒17、長度調節桿2、光電傳感器 21、第一光電傳感器22、第二光電傳感器 3、控制系統31、主控制器32、存儲單元33、顯示單元34、接口電路單元35、電源單元36、復位電路單元具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發明的汽車速度測量儀，它包括兩個相對放置的調整機構1、兩對光電傳感器2以及控制系統3，調整機構1包括底座11、高度調節套筒12、高度調節桿13、高度調節裝置14、角度調節裝置15、長度調節套筒16以及長度調節桿17，高度調節套筒12固定于底座11上，高度調節桿13插設于高度調節套筒12內，可在高度調節套筒12內自由滑動，從而調節高度調節桿13的伸出長度。高度調節桿13通過高度調節裝置14與高度調節套筒12緊固連接，本實施例中，高度調節裝置14為一鎖緊螺母，該鎖緊螺母從高度調節套筒12側壁上開設的孔中插入，當高度調節桿13調整到需要的高度位置處時，用鎖緊螺母頂緊高度調節桿13的外側壁，使高度調節桿13與高度調節套筒12緊固連接，成為一體。長度調節套筒16裝設于高度調節桿13的頂端并通過角度調節裝置15與高度調節桿13緊固連接，長度調節桿17插設于長度調節套筒16內，長度調節桿17能在長度調節套筒16內自由滑動，從而調節長度調節桿17的伸出長度，長度調節桿17上設有刻度，利用刻度可以直觀、方便的調節其伸出長度以滿足實際測量的需要。本實施例中，角度調節裝置15包括角度盤151和角度調節手柄152，長度調節套筒16通過角度盤151鉸接于高度調節桿13的頂端。用手握住角度調節手柄152可以使高度調節桿13繞著長度調節桿17轉動，同時利用角度盤151上的刻度直觀、方便的調整長度調節桿17和高度調節桿13兩者之間所形成的角度，以滿足實際測量需要。兩對光電傳感器2分別裝設于兩個調整機構1上，光電傳感器2通過導線與控制系統3相連，每對光電傳感器中的第一光電傳感器21裝設于長度調節套筒16上的一端，第二光電傳感器22裝設于長度調節桿17上的一端，光電傳感器2通過導線與控制系統3相連，利用長度調節桿17在長度調節套筒16內的伸出或縮回，調節第一光電傳感器21和第二光電傳感器22之間的距離，作為測量距離。
如圖5所示，本實施例中，控制系統3包括主控制器31以及與主控制器31相連的存儲單元32、顯示單元33、接口電路單元34和電源單元35，主控制器31的輸入端與光電傳感器1相連。參見圖6所示，本發明具體實施例中，主控制器31采用AT89S52芯片，電源單元35采用穩壓電源L7805CV模塊，外接12V直流電壓，引腳1輸入12V電壓，引腳3輸出供其他芯片用的5V電源，同時1，3引腳分別接入330微法和0.1微法的保護電容，起到對芯片的保護作用，引腳2與保護電容一起共地。外接光電傳感器2的兩路信號通過信號穩壓器LM324的3，5引腳輸入，一路信號通過引腳1，2一起經電阻R3，R4輸出到光電隔離耦合器6N137的引腳2，另一路信號通過引腳6，7一起經電阻R6，R7輸出到另一光電隔離23耦合器6N137的引腳2，從而隔離外界對兩路信號的干擾；然后一路經6N137的接上拉電阻的引腳6輸出至電平轉換芯片74LS00的引腳1，2，另一路輸出至74LS00的引腳4，5，分別從74LS00的引腳3，6輸出至主控制器31的P1.0，P1.1端口，經電平轉換芯片74LS00變換后的信號為主控制器31能夠讀取的穩定的電平信號；兩路信號分別輸出到主控制器31的P1.0和P1.1端口，至此完成信號輸入。輸入的信號根據主控制器31中已經固化的程序進行處理，計算，然后經過顯示單元33、存儲單元32、接口電路單元34分別進行顯示、存儲以及與計算機的通訊。信號經過處理計算后，通過顯示單元33將速度顯示在數據顯示屏LED上。主控制器31的P1.0～P1.7端口分別接數碼管驅動芯片74LS244的引腳2，4，6，8，11，13，15，17，輸出引腳分別為3，5，7，9，12，14，16，18，分別接一個150歐的上拉電阻對數碼管進行保護，同時接上各個數碼管，控制數碼管顯示數字0～9。對于具體何時顯示哪個數碼管，則通過主控制器31的P2.0～P2.4五個端口接片選信號芯片74LS07的1，3，5，9，11引腳然后通過引腳2，4，6，8，10輸出控制信號對數碼管進行選擇。主控制器31按照預先設定的參數進行數據計算后，將速度的各位數字輪流顯示在對應的數碼管上，由于視覺暫留效應，所看到就是速度的值在數據顯示屏LED上顯示出來。主控制器31將速度在LED上顯示，然后通過存儲單元32的外擴展存儲器將速度、時間等信息存儲起來，同時通過接口電路單元34的串行接口與計算機進行通訊。存儲單元32為非易失性存儲器芯片FM24C256，該FM24C256的WP、SCL、DA引腳與主控制器31的P2.6～P2.8端口相連，將數據寫入存儲單元32中。接口電路單元34可采用RS232串口通訊協議設計而成。在DB9接口的第三針是微機傳送數據的發送端，與max232的R1IN端口相連，而DB9接口的第五針是微機數據的接收端，與max232的T1OUT端口相連，再將max232的T1IN和R1OUT引腳分別接主控制器31的TXD，RXD端口，實現測量儀與上位(PC)機通訊。本發明還可進一步在主控制器31的9引腳處接一復位電路單元36，參見圖7所示，復位開關K與電阻R8串聯后再與電容C6并聯，一路接5V電源正極，另一路接電阻R9后接地，同時接主控制器31的引腳9。當按下此電路的復位開關K時，可對整個系統進行復位，系統回到初始狀態。另外，通過主控制器31的X1，X2端口外接作為反饋元件的晶體后便成為自激振蕩器，接法如圖8所示。其中，晶體呈感性，與電容C4，C5構成并聯諧振電路。振蕩器的振蕩頻率主要取決于晶體；電容有微調作用，值取為30pF。用的晶振為12M，則單周期指令和雙周期指令的執行時間分別為1μs和2μs，乘法指令和除法指令為4μs。
工作原理把兩對對射式光電傳感器2安裝在調整機構1上，根據需要設置每對光電傳感器2中第一光電傳感器21和第二光電傳感器22之間的距離以及光電傳感器2整體的高度、角度等，把該裝置沿垂直于車輛行駛方向對稱放置，當車輛依次高速通過兩對光電傳感器2中的第一光電傳感器21和第二光電傳感器22時，測量出第一光電傳感器21和第二光電傳感器22中光電信號的時間差，光電傳感器2通過信號調理電路輸入控制系統3的主控制器31中，然后根據第一光電傳感器21和第二光電傳感器22之間的距離由主控制器31計算出車輛的速度，并控制在顯示單元33的數字顯示屏幕上顯示速度數值，同時把測量的日期、時間、速度值等信息存入存儲單元32的外擴展存儲器中。按照設置的速度采樣時間間隔，可以進行下一次速度測量。待測量結束后，可以通過接口電路單元34的串行接口進行通訊，把測量的數據傳輸進入計算機。此外，由于本裝置是以測量時間為基準，因此可以測量線速度及角速度。根據速度測量的具體要求不同，可以通過調整機構1和控制系統3設置速度測量儀的長度、上下高度、轉動角度、速度采集時間間隔。參見圖9所示，控制系統3接通電源后進行芯片的初始化，然后執行寫在芯片中的自檢程序，逐個在數碼管上顯示數字8，至此說明系統工作正常。首先等待車輛通過的第一光電傳感器21，此時系統將信號進行調整送入主控制器31，此時主控制器31的狀態為等待車輛通過第二光電傳感器22，車輛通過后主控制器31將速度通過LED顯示出來，將實驗的相關信息存入外擴展存儲器，同時可以通過串行通訊接口與計算機連接對系統進行控制。
權利要求
1.一種汽車速度測量儀，其特征在于它包括兩個相對放置的調整機構(1)、兩對光電傳感器(2)以及控制系統(3)，所述調整機構(1)包括底座(11)、高度調節套筒(12)、高度調節桿(13)、高度調節裝置(14)、角度調節裝置(15)、長度調節套筒(16)以及長度調節桿(17)，高度調節套筒(12)固定于底座(11)上，高度調節桿(13)置于高度調節套筒(12)內，高度調節桿(13)通過高度調節裝置(14)與高度調節套筒(12)緊固連接，長度調節套筒(16)置于高度調節桿(13)的頂端并通過角度調節裝置(15)與高度調節桿(13)緊固連接，長度調節桿(17)插設于長度調節套筒(16)內，所述兩對光電傳感器(2)分別裝設于兩個調整機構(1)上，每對光電傳感器中的第一光電傳感器(21)裝設于長度調節套筒(16)上的一端，第二光電傳感器(22)裝設于長度調節桿(17)上的一端，光電傳感器(2)通過導線與控制系統(3)相連。
2.根據權利要求1所述的汽車速度測量儀，其特征在于所述控制系統(3)包括主控制器(31)以及與主控制器(31)相連的存儲單元(32)、顯示單元(33)、接口電路單元(34)和電源單元(35)，主控制器(31)的輸入端與光電傳感器(1)相連。
3.根據權利要求2所述的汽車速度測量儀，其特征在于所述主控制器(31)與一復位電路單元(36)相連。
4.根據權利要求1或2或3所述的汽車速度測量儀，其特征在于所述角度調節裝置(15)包括角度盤(151)和角度調節手柄(152)，長度調節套筒(16)通過角度盤(151)鉸接于高度調節桿(13)的頂端。
5.根據權利要求1或2或3所述的汽車速度測量儀，其特征在于所述高度調節裝置(14)為一鎖緊螺母。
6.根據權利要求4所述的汽車速度測量儀，其特征在于所述高度調節裝置(14)為一鎖緊螺母。
全文摘要
本發明公開了一種汽車速度測量儀，它包括兩個相對放置的調整機構、兩對光電傳感器以及控制系統，調整機構中高度調節套筒固定于底座上，高度調節桿置于高度調節套筒內，高度調節桿通過高度調節裝置與高度調節套筒緊固連接，長度調節套筒置于高度調節桿的頂端并通過角度調節裝置與高度調節桿緊固連接，長度調節桿插設于長度調節套筒內，兩對光電傳感器分別裝設于兩個調整機構上，每對光電傳感器中的第一光電傳感器固定于長度調節套筒上的一端，第二光電傳感器固定于長度調節桿上的一端，光電傳感器通過導線與控制系統相連。本發明具有結構簡單、成本低廉、操作方便、測量精度高等優點。
文檔編號G01P3/64GK1948968SQ200610032530
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月6日 優先權日2006年11月6日
發明者白中浩, 曹立波, 余志剛 申請人:湖南大學