本實(shí)用新型涉及汽車(chē)電子檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)：

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是汽車(chē)制造和維修領(lǐng)域所關(guān)注的一個(gè)重要參數(shù)，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上經(jīng)常對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速而準(zhǔn)確測(cè)量，一般的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法采用M法測(cè)速，這是通過(guò)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)并換算成頻率，比如說(shuō)1分鐘內(nèi)測(cè)得的脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)實(shí)際的轉(zhuǎn)速，這樣的方法的測(cè)量周期長(zhǎng)，對(duì)于低轉(zhuǎn)速由于測(cè)量的脈沖數(shù)少，因此精度更差，誤差很大。為了在低轉(zhuǎn)速也能獲得較高的測(cè)量精度，一般是采用T法測(cè)速，這是通過(guò)測(cè)量脈沖周期時(shí)長(zhǎng)，來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時(shí)由于脈沖周期長(zhǎng)易獲得較高的測(cè)量精度，而對(duì)于高轉(zhuǎn)速，由于測(cè)量周期短，因此測(cè)量的結(jié)果的精度較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，根據(jù)本實(shí)用新型的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x可以穩(wěn)定、準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，能及時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速機(jī)工作狀況，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，包括轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路、鍵盤(pán)電路和電源電路，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的信號(hào)輸出端與所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端連接，該信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與所述信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，所述信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路和鍵盤(pán)電路分別與所述信號(hào)處理器連接，所述電源電路分別與所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路連接。

優(yōu)選的，所述信號(hào)調(diào)理電路包括極性變換電路、放大整形電路和信號(hào)隔離電路，所述極性變換電路的輸入端與所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的輸出端連接，所述極性變換電路的輸出端與所述放大整形電路的輸入端連接，所述放大整形電路的輸出端與所述信號(hào)隔離電路的輸入端連接，該隔離電路的輸出端與所述信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，所述電源電路分別與所述信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路連接。

優(yōu)選的，所述極性變換電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，所述放大整形電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C1、二極管D5、二極管D6和運(yùn)算放大器U1，所述信號(hào)隔離電路包括光耦隔離器U2、電阻R6和電阻R7，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的第一輸出端分別與所述二極管D1的陽(yáng)極、二極管D2的陰極連接，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的第二輸出端分別與所述二極管D3的陽(yáng)極、二極管D4的陰極連接，所述二極管D1的陰極、二極管D3陰極與所述電阻R1的一端連接，該電阻R1的另一端分別與所述二極管D5的陰極、電容C1的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端分別與所述運(yùn)算放大器U1的負(fù)極輸入端、電阻R4的一端連接，該運(yùn)算放大器U1的正極輸入端分別與所述電阻R5的一端、二極管D6的陽(yáng)極連接，所述電阻R5的另一端與電源電路連接，所述運(yùn)算放大器U1的輸出端分別與所述電阻R4的另一端、光耦隔離器U2的陰極連接，該光耦隔離器U2的陽(yáng)極通過(guò)電阻R6與電源電路連接，光耦隔離器U2的集電極分別與所述電阻R7的一端、信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，電阻R7的另一端與電源電路連接，所述二極管D2的陽(yáng)極、二極管D4陽(yáng)極、二極管D5的陽(yáng)極、二極管D6的陰極、電容C1的另一端、電阻R2的一端、光耦隔離器U2的發(fā)射極與電源電路的地連接。

優(yōu)選的，所述運(yùn)算放大器U1采用的放大器型號(hào)為L(zhǎng)M339芯片，所述光耦隔離器U2采用的型號(hào)為4N25隔離器。

優(yōu)選的，所述信號(hào)處理器采用單片機(jī)處理器、DSP處理器或FPGA處理器。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器采用SS41F雙極性霍爾傳感器。

本實(shí)用新型采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

本實(shí)用新型能方便地在生產(chǎn)線上測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，SS41F雙極性霍爾傳感器受到發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響并在輸出端獲得與轉(zhuǎn)速成正比例的脈沖信號(hào)，并對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行極性變換、濾波、整形放大后輸出穩(wěn)定良好的脈沖波形，以便于單片機(jī)控制器進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。本實(shí)用新型能夠及時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速機(jī)工作狀況，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，而且測(cè)量精度高、抗干擾性強(qiáng)、工作穩(wěn)定、可靠性高、使用方便、實(shí)用性強(qiáng)，可以節(jié)約人力資源，減低測(cè)量成本，從而提高工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理圖；

圖2是本實(shí)用新型的信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理原理圖；

圖3是是本實(shí)用新型的信號(hào)調(diào)理電路的電路工作原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的這些方面。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，包括轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路、鍵盤(pán)電路和電源電路，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的信號(hào)輸出端與所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端連接，該信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與所述信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，所述信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路和鍵盤(pán)電路分別與所述信號(hào)處理器連接，所述電源電路分別與所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路連接，所述信號(hào)處理器采用單片機(jī)處理器、DSP處理器或FPGA處理器，本實(shí)用新型采用STC12C2051單片機(jī)控制器。在本實(shí)用新型中，如圖2所示，所述信號(hào)調(diào)理電路包括極性變換電路、放大整形電路和信號(hào)隔離電路，所述極性變換電路的輸入端與所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器的輸出端連接，所述極性變換電路的輸出端與所述放大整形電路的輸入端連接，所述放大整形電路的輸出端與所述信號(hào)隔離電路的輸入端連接，該隔離電路的輸出端與所述信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，所述電源電路分別與所述信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理器、信號(hào)顯示電路、報(bào)警電路連接。

作為本實(shí)用新型的最近實(shí)施例，如圖3所示，所述極性變換電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4，所述放大整形電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C1、二極管D5、二極管D6和運(yùn)算放大器U1，所述信號(hào)隔離電路包括光耦隔離器U2、電阻R6和電阻R7，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器T1的第一輸出端分別與所述二極管D1的陽(yáng)極、二極管D2的陰極連接，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器T1的第二輸出端分別與所述二極管D3的陽(yáng)極、二極管D4的陰極連接，所述二極管D1的陰極、二極管D3陰極與所述電阻R1的一端連接，該電阻R1的另一端分別與所述二極管D5的陰極、電容C1的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端分別與所述運(yùn)算放大器U1的負(fù)極輸入端、電阻R4的一端連接，該運(yùn)算放大器U1的正極輸入端分別與所述電阻R5的一端、二極管D6的陽(yáng)極連接，所述電阻R5的另一端與電源電路連接，所述運(yùn)算放大器U1的輸出端分別與所述電阻R4的另一端、光耦隔離器U2的陰極連接，該光耦隔離器U2的陽(yáng)極通過(guò)電阻R6與電源電路連接，光耦隔離器U2的集電極分別與所述電阻R7的一端、信號(hào)處理器的數(shù)字計(jì)數(shù)輸入端連接，電阻R7的另一端與電源電路連接，所述二極管D2的陽(yáng)極、二極管D4陽(yáng)極、二極管D5的陽(yáng)極、二極管D6的陰極、電容C1的另一端、電阻R2的一端、光耦隔離器U2的發(fā)射極與電源電路的地GND連接，電源電路輸出的電壓分別為+5V VCC和+12VVCC；在本實(shí)用新型中，所述運(yùn)算放大器U1采用的放大器型號(hào)為L(zhǎng)M339芯片，所述光耦隔離器U2采用的型號(hào)為4N25隔離器，在本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器T1采用SS41F雙極性霍爾傳感器，是一種雙磁極工作的磁敏器件，其輸出的電源電壓信號(hào)范圍寬且輸出電流大，可對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行隔離檢測(cè)，將檢測(cè)的轉(zhuǎn)速通過(guò)信號(hào)顯示電路進(jìn)行LED或LCD顯示，并通過(guò)報(bào)警電路對(duì)所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速臨界報(bào)警，該報(bào)警電路使用聲光報(bào)警電路，還可通過(guò)鍵盤(pán)電路進(jìn)行設(shè)置定時(shí)時(shí)間常數(shù)，鍵盤(pán)電路采用二位點(diǎn)觸式獨(dú)立鍵盤(pán)。

在本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器T1輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)由通過(guò)二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4進(jìn)行極性變換變成單一方向的脈沖波形，再經(jīng)過(guò)電阻R1、電容C1、電阻R2和二極管D5進(jìn)行單向?yàn)V波獲得更好的信號(hào)波形，然后通過(guò)一個(gè)由LM339運(yùn)算比較器進(jìn)行放大整形，實(shí)現(xiàn)閥值比較整形獲取干凈的脈沖，最后經(jīng)過(guò)4N25光耦進(jìn)行光電隔離送入STC12C2051單片機(jī)控制器端口進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)單片機(jī)控制器在約定的時(shí)間內(nèi)既數(shù)脈沖數(shù)同時(shí)又進(jìn)行脈沖周期的測(cè)量，在1s的測(cè)量周期里高低轉(zhuǎn)速均達(dá)到較高的測(cè)量精度。具體方案是采用STC12C2051單片機(jī)控制器的中斷方式對(duì)脈沖計(jì)數(shù)Wave_counter的同時(shí)，開(kāi)啟一個(gè)200μs計(jì)時(shí)精度的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)器記錄到1秒時(shí)，記錄200μs定時(shí)器的溢出計(jì)數(shù)的數(shù)值counter，當(dāng)完整的脈沖數(shù)計(jì)量完成時(shí)，關(guān)閉200μs定時(shí)器，獲得精度是200μs的脈沖測(cè)量周期1s附近，通過(guò)脈沖數(shù)比周期時(shí)間換算獲得轉(zhuǎn)數(shù)(FREQUENCY)，計(jì)時(shí)精度精確到1μs，公式為：

FREQUENCY＝Wave_counter*60000000/(counter*200+TL1)轉(zhuǎn)/分；

其中，F(xiàn)REQUENCY為發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量的轉(zhuǎn)數(shù)；Wave counter為發(fā)動(dòng)機(jī)1s內(nèi)輸出的脈沖數(shù)；Counter為200μs定時(shí)器在1s內(nèi)的溢出次數(shù)；TL1為200μs定時(shí)器最后一次溢出后剩余的時(shí)間，因此，通過(guò)過(guò)STC12C2051單片機(jī)控制器對(duì)4N25光耦進(jìn)行光電隔離變換輸出的脈沖進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)數(shù)，則可以在確定的測(cè)量周期里實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在高低轉(zhuǎn)速的時(shí)間段內(nèi)，均達(dá)到較高的測(cè)量精度。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。