专利名称：汽车速度测量仪的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到速度测量设备领域，特指一种汽车速度测量仪。
背景技术：
我国的测量仪水平普遍停留在20世纪80年代的国际水平上，大型和高档仪器几乎全部依赖进口，许多方面还是空白，中低档产品质量保证上还有许多难关要克服。随着我国汽车行业的迅猛发展，汽车速度测量仪的需求将里高速发展趋势，汽车安全性能要求的提高，汽车新产品的测试的越发严格，都需要高精度、大存储量、便于操作的汽车速度测量仪。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、操作方便、测量精度高、存储量大、集光、电、数字通讯为一体的汽车速度测量仪。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种汽车速度测量仪，其特征在于它包括两个相对放置的调整机构、两对光电传感器以及控制系统，所述调整机构包括底座、高度调节套筒、高度调节杆、高度调节装置、角度调节装置、长度调节套筒以及长度调节杆，高度调节套筒固定于底座上，高度调节杆插设于高度调节套筒内，高度调节杆通过高度调节装置与高度调节套筒紧固连接，长度调节套筒装设于高度调节杆的顶端并通过角度调节装置与高度调节杆紧固连接，长度调节杆插设于长度调节套筒内，所述两对光电传感器分别装设于两个调整机构上，每对光电传感器中的第一光电传感器装设于长度调节套筒上的一端，第二光电传感器装设于长度调节杆上的一端，光电传感器通过导线与控制系统相连。
所述控制系统包括主控制器以及与主控制器相连的存储单元、显示单元、接口电路单元和电源单元，主控制器的输入端与光电传感器相连。
所述主控制器与一复位电路单元相连。
所述角度调节装置包括角度盘和角度调节手柄，长度调节套筒通过角度盘铰接于高度调节杆的顶端。
所述高度调节装置为一锁紧螺母。
与现有技术相比，本发明的优点就在于本发明的汽车速度测量仪结构简单紧凑、成本低廉、安装方便、操作简单、自动化程度高，将传感机构装设于调整机构上，利用调整机构可以根据实际需要调整合适的高度、角度以及相关的测量参数，适用范围广，能够满足各个行业的测速需要；本装置能够单独完成测速的全部过程，能保存实时测量数据，并能与计算机进行通讯设置参数和传输数据，能够满足各类测速的需要；整个测试过程为自动化过程，具有测量精度高、速度快、存储数据多的优点。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中调整机构的主视结构示意图；图3是本发明中A处的结构放大示意图；图4是本发明中B处的结构放大示意图；图5是本发明控制系统的框架结构示意图；图6是本发明控制系统实施例的电路原理示意图；图7是本发明中复位电路单元的示意图；图8是本发明中自激振荡电路的示意图；图9是本发明工作原理的流程示意图。
图例说明1、调整机构 11、底座12、高度调节套筒13、高度调节杆14、高度调节装置15、角度调节装置151、角度盘 152、角度调节手柄16、长度调节套筒17、长度调节杆2、光电传感器 21、第一光电传感器22、第二光电传感器 3、控制系统31、主控制器32、存储单元33、显示单元34、接口电路单元35、电源单元36、复位电路单元具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的汽车速度测量仪，它包括两个相对放置的调整机构1、两对光电传感器2以及控制系统3，调整机构1包括底座11、高度调节套筒12、高度调节杆13、高度调节装置14、角度调节装置15、长度调节套筒16以及长度调节杆17，高度调节套筒12固定于底座11上，高度调节杆13插设于高度调节套筒12内，可在高度调节套筒12内自由滑动，从而调节高度调节杆13的伸出长度。高度调节杆13通过高度调节装置14与高度调节套筒12紧固连接，本实施例中，高度调节装置14为一锁紧螺母，该锁紧螺母从高度调节套筒12侧壁上开设的孔中插入，当高度调节杆13调整到需要的高度位置处时，用锁紧螺母顶紧高度调节杆13的外侧壁，使高度调节杆13与高度调节套筒12紧固连接，成为一体。长度调节套筒16装设于高度调节杆13的顶端并通过角度调节装置15与高度调节杆13紧固连接，长度调节杆17插设于长度调节套筒16内，长度调节杆17能在长度调节套筒16内自由滑动，从而调节长度调节杆17的伸出长度，长度调节杆17上设有刻度，利用刻度可以直观、方便的调节其伸出长度以满足实际测量的需要。本实施例中，角度调节装置15包括角度盘151和角度调节手柄152，长度调节套筒16通过角度盘151铰接于高度调节杆13的顶端。用手握住角度调节手柄152可以使高度调节杆13绕着长度调节杆17转动，同时利用角度盘151上的刻度直观、方便的调整长度调节杆17和高度调节杆13两者之间所形成的角度，以满足实际测量需要。两对光电传感器2分别装设于两个调整机构1上，光电传感器2通过导线与控制系统3相连，每对光电传感器中的第一光电传感器21装设于长度调节套筒16上的一端，第二光电传感器22装设于长度调节杆17上的一端，光电传感器2通过导线与控制系统3相连，利用长度调节杆17在长度调节套筒16内的伸出或缩回，调节第一光电传感器21和第二光电传感器22之间的距离，作为测量距离。
如图5所示，本实施例中，控制系统3包括主控制器31以及与主控制器31相连的存储单元32、显示单元33、接口电路单元34和电源单元35，主控制器31的输入端与光电传感器1相连。参见图6所示，本发明具体实施例中，主控制器31采用AT89S52芯片，电源单元35采用稳压电源L7805CV模块，外接12V直流电压，引脚1输入12V电压，引脚3输出供其他芯片用的5V电源，同时1，3引脚分别接入330微法和0.1微法的保护电容，起到对芯片的保护作用，引脚2与保护电容一起共地。外接光电传感器2的两路信号通过信号稳压器LM324的3，5引脚输入，一路信号通过引脚1，2一起经电阻R3，R4输出到光电隔离耦合器6N137的引脚2，另一路信号通过引脚6，7一起经电阻R6，R7输出到另一光电隔离23耦合器6N137的引脚2，从而隔离外界对两路信号的干扰；然后一路经6N137的接上拉电阻的引脚6输出至电平转换芯片74LS00的引脚1，2，另一路输出至74LS00的引脚4，5，分别从74LS00的引脚3，6输出至主控制器31的P1.0，P1.1端口，经电平转换芯片74LS00变换后的信号为主控制器31能够读取的稳定的电平信号；两路信号分别输出到主控制器31的P1.0和P1.1端口，至此完成信号输入。输入的信号根据主控制器31中已经固化的程序进行处理，计算，然后经过显示单元33、存储单元32、接口电路单元34分别进行显示、存储以及与计算机的通讯。信号经过处理计算后，通过显示单元33将速度显示在数据显示屏LED上。主控制器31的P1.0～P1.7端口分别接数码管驱动芯片74LS244的引脚2，4，6，8，11，13，15，17，输出引脚分别为3，5，7，9，12，14，16，18，分别接一个150欧的上拉电阻对数码管进行保护，同时接上各个数码管，控制数码管显示数字0～9。对于具体何时显示哪个数码管，则通过主控制器31的P2.0～P2.4五个端口接片选信号芯片74LS07的1，3，5，9，11引脚然后通过引脚2，4，6，8，10输出控制信号对数码管进行选择。主控制器31按照预先设定的参数进行数据计算后，将速度的各位数字轮流显示在对应的数码管上，由于视觉暂留效应，所看到就是速度的值在数据显示屏LED上显示出来。主控制器31将速度在LED上显示，然后通过存储单元32的外扩展存储器将速度、时间等信息存储起来，同时通过接口电路单元34的串行接口与计算机进行通讯。存储单元32为非易失性存储器芯片FM24C256，该FM24C256的WP、SCL、DA引脚与主控制器31的P2.6～P2.8端口相连，将数据写入存储单元32中。接口电路单元34可采用RS232串口通讯协议设计而成。在DB9接口的第三针是微机传送数据的发送端，与max232的R1IN端口相连，而DB9接口的第五针是微机数据的接收端，与max232的T1OUT端口相连，再将max232的T1IN和R1OUT引脚分别接主控制器31的TXD，RXD端口，实现测量仪与上位(PC)机通讯。本发明还可进一步在主控制器31的9引脚处接一复位电路单元36，参见图7所示，复位开关K与电阻R8串联后再与电容C6并联，一路接5V电源正极，另一路接电阻R9后接地，同时接主控制器31的引脚9。当按下此电路的复位开关K时，可对整个系统进行复位，系统回到初始状态。另外，通过主控制器31的X1，X2端口外接作为反馈元件的晶体后便成为自激振荡器，接法如图8所示。其中，晶体呈感性，与电容C4，C5构成并联谐振电路。振荡器的振荡频率主要取决于晶体；电容有微调作用，值取为30pF。用的晶振为12M，则单周期指令和双周期指令的执行时间分别为1μs和2μs，乘法指令和除法指令为4μs。
工作原理把两对对射式光电传感器2安装在调整机构1上，根据需要设置每对光电传感器2中第一光电传感器21和第二光电传感器22之间的距离以及光电传感器2整体的高度、角度等，把该装置沿垂直于车辆行驶方向对称放置，当车辆依次高速通过两对光电传感器2中的第一光电传感器21和第二光电传感器22时，测量出第一光电传感器21和第二光电传感器22中光电信号的时间差，光电传感器2通过信号调理电路输入控制系统3的主控制器31中，然后根据第一光电传感器21和第二光电传感器22之间的距离由主控制器31计算出车辆的速度，并控制在显示单元33的数字显示屏幕上显示速度数值，同时把测量的日期、时间、速度值等信息存入存储单元32的外扩展存储器中。按照设置的速度采样时间间隔，可以进行下一次速度测量。待测量结束后，可以通过接口电路单元34的串行接口进行通讯，把测量的数据传输进入计算机。此外，由于本装置是以测量时间为基准，因此可以测量线速度及角速度。根据速度测量的具体要求不同，可以通过调整机构1和控制系统3设置速度测量仪的长度、上下高度、转动角度、速度采集时间间隔。参见图9所示，控制系统3接通电源后进行芯片的初始化，然后执行写在芯片中的自检程序，逐个在数码管上显示数字8，至此说明系统工作正常。首先等待车辆通过的第一光电传感器21，此时系统将信号进行调整送入主控制器31，此时主控制器31的状态为等待车辆通过第二光电传感器22，车辆通过后主控制器31将速度通过LED显示出来，将实验的相关信息存入外扩展存储器，同时可以通过串行通讯接口与计算机连接对系统进行控制。
权利要求
1.一种汽车速度测量仪，其特征在于它包括两个相对放置的调整机构(1)、两对光电传感器(2)以及控制系统(3)，所述调整机构(1)包括底座(11)、高度调节套筒(12)、高度调节杆(13)、高度调节装置(14)、角度调节装置(15)、长度调节套筒(16)以及长度调节杆(17)，高度调节套筒(12)固定于底座(11)上，高度调节杆(13)置于高度调节套筒(12)内，高度调节杆(13)通过高度调节装置(14)与高度调节套筒(12)紧固连接，长度调节套筒(16)置于高度调节杆(13)的顶端并通过角度调节装置(15)与高度调节杆(13)紧固连接，长度调节杆(17)插设于长度调节套筒(16)内，所述两对光电传感器(2)分别装设于两个调整机构(1)上，每对光电传感器中的第一光电传感器(21)装设于长度调节套筒(16)上的一端，第二光电传感器(22)装设于长度调节杆(17)上的一端，光电传感器(2)通过导线与控制系统(3)相连。
2.根据权利要求1所述的汽车速度测量仪，其特征在于所述控制系统(3)包括主控制器(31)以及与主控制器(31)相连的存储单元(32)、显示单元(33)、接口电路单元(34)和电源单元(35)，主控制器(31)的输入端与光电传感器(1)相连。
3.根据权利要求2所述的汽车速度测量仪，其特征在于所述主控制器(31)与一复位电路单元(36)相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的汽车速度测量仪，其特征在于所述角度调节装置(15)包括角度盘(151)和角度调节手柄(152)，长度调节套筒(16)通过角度盘(151)铰接于高度调节杆(13)的顶端。
5.根据权利要求1或2或3所述的汽车速度测量仪，其特征在于所述高度调节装置(14)为一锁紧螺母。
6.根据权利要求4所述的汽车速度测量仪，其特征在于所述高度调节装置(14)为一锁紧螺母。
全文摘要
本发明公开了一种汽车速度测量仪，它包括两个相对放置的调整机构、两对光电传感器以及控制系统，调整机构中高度调节套筒固定于底座上，高度调节杆置于高度调节套筒内，高度调节杆通过高度调节装置与高度调节套筒紧固连接，长度调节套筒置于高度调节杆的顶端并通过角度调节装置与高度调节杆紧固连接，长度调节杆插设于长度调节套筒内，两对光电传感器分别装设于两个调整机构上，每对光电传感器中的第一光电传感器固定于长度调节套筒上的一端，第二光电传感器固定于长度调节杆上的一端，光电传感器通过导线与控制系统相连。本发明具有结构简单、成本低廉、操作方便、测量精度高等优点。
文档编号G01P3/64GK1948968SQ200610032530
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者白中浩, 曹立波, 余志刚 申请人:湖南大学