电动自行车调速系统的设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 目 录 第一章 引言 1 第二章 系统要求 2 第三章 总体规划 4 第四章 电路设计 5 第五章 主要器件性能及原理 10 5、 1 10 5、 2 A/ 13 5、 3 永磁无刷直流电动机 14 5、 4 三端式稳压器 78 17 5、 5 集成转速传感器 21 5、 6 译码器 25 动自行车的核心 蓄电池 29 30 第六章 电动自行车的维修 和保养 33 第七章 结束语 34 第八章 致谢 35 参考文献 36 第一章 引言 电动车的发展史比燃油汽车更长，世界上第一辆机动车就是电动车。后来，由于燃油汽车技术的迅速发展，而电动车在能源技术和行驶里程的研制上长期未能取得突破，从 20世纪 20年代初至 60年代末，电动车的发展进入了一个沉寂 期。进入 70年代以来，由于中东石油危机的爆发以及人类对自然环境的日益关注，电动车才再度成为技术发 展的热点 。 近几十年来，主要工业化国家为电动车的开发投入了大量的人力和财力，电动车的各项相关技术也取得了重大的进展。尽管电动车在能源和行驶里程的研制方面，至今尚未取得突破性的进展，但是电动车的美好前景仍然激励着人们锲而不舍地开发新型电动车，改善其性能 处于世纪之交的今天，能源和环境对人类的压力越来越大，要求尽快改善人类生存买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 环境的呼声越来越高。为了适应这个发展趋势，世界各国的政府、学术界、工业界正在加大对电动车开 发的投资力度，加快电动车的商品化步伐。虽然目前电动车在能源和行驶里程方面还未能尽如人意，但已足以满足人们的基本需要。从技术发展的角度来看，在走过了漫长而艰难的发展历程之后，电动车正面临着重大的技术突破，有望成为 21世纪的重要交通工具 。 现代电动车是融合了电力、电子、机械控制、材料科学以及化工技术等多种高新技术的综合产品。整体的运行性能、经济性等首先取决于电池系统和电机驱动控制系统。电动车的电机驱动系统一般由 4个主要部分组成，即控制器 、 功率变换器、电动机及传感器。目前电动车中使用的电动机一般有直流 电动机、感应电动机、开关磁阻电动机以及永磁无刷电动机等。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 第二章 系统要求 2. 1 电动车对电动机的基本要求 电动车的运行，与一般的工业应用不同，非常复杂。因此，对驱动系统的要求是很高的。 电动车用电动机应具有瞬时功率大，过载能力强、过载系数应为 (3 4)，加速性能好，使用寿命长的特点。 动车用电动机应具有宽广的调速范围，包括恒转矩区和恒功率区。在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 时具有高的速 度，以满足车在平坦的路面能够高速行驶的要求 。 动车用电动机应能够在车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈回蓄电池，使得电汽车具有最佳能量的利用率，这在内燃机 的摩托 车上是不能实现的。 动车用电动机应在整个运行范围内，具有高的效率，以提高 1 次充电的续驶里程。 另外还要求电动车用电动机可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单适应大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等。 于 电动车对电动机的基本要求 采用 永磁无刷直流电动机 。 无刷直流电动机的基本性能 。 永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率，在电动车中有着很好的应用前景。 磁 无刷直流电动机的控制系统 。 典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统，由于永磁体只能产生固定幅值磁场，因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域，一般采用电流滞环控制或电流反馈型 来完成。为进一步扩充转速，永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前，提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。 。 永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制，使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小，最大功率仅几十千瓦。 永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性能，严重时还会损坏电动机，在使用中必须严格控制，使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下，操纵复杂，需要一套复杂的控制系统，从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 第三章 总体规划 对于 电动自行车 控制系统设计主要有三个方面：一、控制电路 的 设计；二、传感器选择以及安放设计；三 、显示电路的设计；四 、程序设计。从总的方面来考虑，传感器的使用应该尽 量减少单片机的信号处理量，但是又必须能使车行驶自如。控制电路要根据选用的电机和传感器来设计，主要考虑稳定性，抗干扰性。控制核心采用 51单片机，控制系统与电路用光耦完全隔离以避免干扰。控制上采用分时复用技术，仅用一块单片机就实现了信号采集，电机控制 和转速显示 。 如图 3买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 3动自行车的基本原理是：由蓄电池提供电能，电动机驱动自行车。 第四章 电路设计 控制电路主要有电源电 路、电机驱动电路、单片机接口电路、显示电路四个部分。考虑到电机的起动电流和制动时比较大，会造成电源电压不稳定容易对单片机和传感器的工作产生干扰，所以，电机驱动电路和单片机以及传感器电路用光耦隔离。传感器的电源直接使用 24片机的电源则通过三端稳压器 784V。 4 1 电源电路 24V 直流电源经三端稳牙器 74出即为单片机所要求的 +5V 电源。 电路中接入电容 防止稳压器产生高频自激振荡并抑制电路引入的直流电动机 单片机 显示部分 转速传感器 控制电路 驱动 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 高频干扰。 大容量的 减 小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。输入端意外短路时，给输出电容器 止 ，造成调整管 图 4 2 显示电路 显示部分采用单片机串口通讯，以节省单片机的端口，单片机通过中断的方式为显示服务。直流电动机的额定转速为 190 转每分大约需要三位数码显示。驱动器采用7410欧的限流电阻。见图 4 4 3 控制电路 打开系统电源后由电位器控制电动机转速， 上那一 路模拟电压被转换成数字量由 上的地址决定。 部 “ 地址锁存与译码 ” 电路便能把位 A/单片机使 ，一旦 A/D 转换完成， 方面把 A/D 转换后的数字量送入它的三态输出缓冲器另一方面又使 片机检测和响应该中断请求后就通过使 便可以从 2。单片机根据 A/D 转换后的数字量输 出相应的巨型脉冲信号。脉冲信号经 74大后经光电藕荷控制继电器。 见附图 4 4 4 驱动电路及原理 下面主要对驱动电路进行一下介绍： 电动自行车使用 24 对于这种小功率直流电机的调速方法一般有两种。 一种 线性型 ： 使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，成本低，加速能力强，但功率损耗大，特别是低速大转距运行时，通V 5 0533 33 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 过电阻 热厉害，损耗大。 另一种 脉宽调制 型： 脉宽调速（ 常用 的 一种调速方式 ，这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转的等优点。因此决定采用 式控制直流电机。永磁式直流电机脉宽调速原理 永磁式直流电动机电机转速由电枢电压 枢电 枢电压 V，电机就停转。直流电机的具体调速过程是：先让它启动一段时间，然后切断电源，电动机因惯性而降速转动。在转速降到一定限度时使电动机再次接通电动机因此而再次加速。不断的给电枢两端送入脉动电压源（即脉动信号） 就可 以使电动机的转速控制在指定的范围内。如图 4 脉冲信号： t T 转速： D 4 * 中 D=t/ 均转速和电枢上的脉冲占空比 均速度） 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 0 D（占空比） 图 4图可知，平均转速与占空比并非完全的线性关系，但可以近似的看成是线性关系。因此电动机的平均转速 加以控制。 双向式：在一个脉冲周期内 (T= 3导通的时间为 4导通的时间为 样在 机通过的是正向电流，在 段时间内为反相电流。当 转。通过改变 电路图 见附图 4 第五章 主要器件性能及原理 电动车的性能指标一般包括：驱动性能、驾驶性能、车载能源系统性能三部份，其中驱动性能取决于电机功率因素，车载能源系统性能取决于电池的容量，驾驶性能指标主要包括：加速性能、最大爬坡性能、刹车性能及驾驶里程性能等驾驶模式，驾驶性能指标的优劣取决于控制系统驾驶模式的技术 5 1 8051 是 列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 8051 单片机包含中央处理器、程序存储器 (数据存储器 (定时 /计数器、 并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 中央处理器 (整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能处理 8位二进制数据或代码， 责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 据存储器 ( 8051内部有 128 个 8位用户数据存储单元和 128个专用寄存器单元，它们是统 一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的 28个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 序存储器 ( 8051共有 4096 个 8位掩膜 于存放用户程序，原始数据或表格。 定时 /计数器 ( 8051有两个 16 位的可编程定时 /计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 I/O)口 8051共有 4组 8位 I/ 用于对外部数据的传输。 双工串行口 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 8051 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2级的优先级别选择。 8051内置最高频率达 12于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两 种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 (构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿 (构。 列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品 16位的 下图是 031、 8051及 8751 均采用 40图是它们的引脚配置， 40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4 组 8 位共 32个 I/O 口，中断口线与 线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 明： 接地脚。 正电源脚，正常工作或对片内 +5V 电源。 时钟 ，片内振荡电路的输出端。 8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在 18和 19脚外接石英晶体 (2振荡电容，振荡电容的值一般取 10外一种是外部时钟方式，即将 外部时钟信号从 031、 8051及8751均采用 40图是它们的引脚配置， 40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根， 4组 8位共 32个 I/断口线 与 在我们对这些引脚的功能加以说明： 接地脚。 正电源脚，正常工作或对片内 +5V 电源。 时钟 ，片内振荡电路的输 入端。 时钟 内振荡电路的输出端。 8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在 18和 19脚外接石英晶体 (2振荡电容，振荡电容的值一般取 10外一种是外部时钟方式，即将 部时钟信号从 输入。 输入输出 (I/O)引脚： 入输出脚， 入输出脚， 入输出脚， 入输出脚，这些输入输出脚的功能说明将在以下内容阐述。 8051 通电，时钟电路开始工作，在 4 个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器 向0000H， 出口全部为高电平，堆栈指钟写入 07H，其它专用寄存器被清 “0” 。高电平下降为低电平后，系统即从 0000H 地址开始执行程序。然而，初始复位不改变 括工作寄存器 状态， 8051的初始态如下表： 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，是一复用脚， 电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部 5. 2 A/位模数转换器。 它的模数转换原理采用逐次逼进型，芯片由单个 5以分时对 8路输入模拟量进行 A 型的 A 100 微妙左右。在同类型产品中， 数转换器的分辨率、转换速度和价位都属于居中位置。 内部逻辑结构，如图 5 图 5部结构 引脚功能说明： 8位数字量输出， A 8路模拟电量输入，可以是： 0 5V 或者 5V 510V +10V。 +极性参考电源。 极性参考电源。 动 A D 转换控制输入，高电平有效。 特殊功 能寄存器 初始态 特殊功能寄存器 初始态 0H B 00H 0H 7H 0H 0H 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 部输入的工作时钟，典型频率为 500 址锁存控制输入，高电平开启接收 3位地址码，低电平锁存地址。 3位地址输入，其 8个地址值分别选中 8路输入模拟量 字量输出使能控制，输入高有效，输出 A 7 数转换状态输出。当模数转换未完成时， 模数转换完成时， 片工作电源 5V。 片接地端。 5 3 永磁无刷直流电动机 土永磁无刷直流电动机的基本工作原理 无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供 保护和显示等等。 无刷直流电动机的原理简图如图 5图 5 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 主电路是一个典型的电压型交 交电路，逆变器提供等幅等频 5 永磁体 位置传感器产生相位差 120 的 U、 V、 合正 /反转信号产生有效的六状态编码信号： 101、 100、 110、 010、 011、 001，通过逻辑组件处理产生 就是说将直流母线电压依次加在 A+A+B+B+C+C+样转子每转过一对 种状态下，仅有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动 60电角度，转子跟随定子磁场转动相当于 60电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器 U、 V、 的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进 60电角度，如此循环，无刷直流电动机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。正因为无刷直流电动机的换向是自身产生的，而不是由逆变 器强制换向的，所以也称作自控式同步电动机。 无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大的启动转矩，因此转子上不需另设启动绕组。 由于定子磁场轴线可视作同转子轴线垂直，在铁芯不饱和的情况下，产生的平均电磁转矩与绕组电流成正比，这正是他励直流电动机的电流 电动机的转矩正比于绕组平均电流： N m） 电动机两相绕组反电势的差正比于电动机的角速度： （ V） 所以电动 机绕组中的平均电流为： （ A） 其中， 是调制波的占空比， 此可以得到直流电动机的电磁转矩： （ 2 为电动机的角速度（ s），所以，在一定的时，改变占空比，就可以线性地改变电动机的电磁转矩，得到与他励直流电动机电枢电压控制相同的控制特性和机械特性。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 无刷直流电动机的转速设定，取决于速度指令 果速度指令最大值为+5 n 么， +5n，这就实现了变速设定。 当 论是负载变化、电源电压变化，还是环境温度变化，当转速低于指令转速时，反馈电压 制波的占空比就会变大，电枢电流变大，使电动机产生的电磁转矩增大而产生加速度，直到电动机的实际转速与指令转速相等为止；反之，如果电动机实际转速比指令转速高时，减小， 生减速度，直至实际转速与指令转速相等为止。可以说，无刷直流电动机在允许的电 压波动范围内，在允许的过载能力以下，其稳态转速与指令转速相差在 1%左右，并可以实现在调速范围内恒转矩运行。 由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体，所以不象异步机那样需要从电网吸取励磁电流；由于转子中无交变磁通，其转子上既无铜耗又无铁耗，所以效率比同容量异步电动机高 10%左右，一般来说，无刷直流电动机的力能指针（ 同容量三相异步电动机高 12%电动机采用无锡市日驰电机有限公司生产的永磁无刷直流电动机 型号 额定电压（ V） 额定转速（ r/额定功率（ W） 效率（ %） 4 190 140 74 5 4 三端式稳压器 788买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 5路如图 5示，三端式稳压器由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。下面对各部分电路作简单介绍。 在集成稳压器中，常常采用许多恒流源，当输入电压 些恒流源难以自行导通，以致输出电压较难建立。因此，必须用启动电路给恒流源的 4、 动 电路由 输入电压 电流通过 时恒流源 个电路进入正常工作状态，电路启动完毕。与此同时， 断了启动电路与放大电路的联系，从而保证 基准电压电路由 1、 路中的基准电压为 式中 3、 正向电压值。在电路设计和工艺上使具有正温度系数的 使基准电压 时，对稳压管 而 保证基准电压不受输入电压波动的影响。 这部分电路由 中 7、 6组成带恒流源的差分式放大电路； 9、 果没有 流源管 调整管满载时 当负载开路时 ， 时 8，使得 对比较放大电路来说是不允许 的，为此接入由 样就减轻了 减流式保护电路由 护的目的主要是使调整管（主要是 在安全区以内工作，特别要注意使它的功耗不超过额定值先考虑一种简单的情况。假设图 1中的 14不存在， 时，如果稳压电路工作正常，即 ，使 于它的分流作用，减小了 而限制了输出电流。这种简单限流保护电路的不足之处是只能将输出电流限制在额定 值以内。由于调整管的耗散功率 有既考虑通过它的电流和它的管压降 使 则 致 经整理后得 显然，（ 大，即调整管的 而使调整管的功耗限制在允许范围内。由于 上述保护称为减流式保护。 过热保护电路电路由 13组成。在常温时， 14、 电路工作没有影响。当某种原因（过载或环境温升）使芯片温度上升到某一极限值时， 致 整管 13分流，输出电流 而达到过热保护的目的。 电路中 10管的 11管的 改善温度稳定性。 值得指出的是：当出现故障时，上述几种保护电路是互相关联的。 图 5图 58常工作时，输入、输出电压差应大于 2 3V。电路中接入电容 防止稳压器产生高频自激振荡并抑制电路引入的高频干扰。 减小稳压电源输出端由输买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 入电源引入的低频干扰。 输入端意外短路时，给输出电容器 止 成调整管 三端稳压器的参数 参 数 单位 7805 输出电压范围 V 大输入电压 V 35 最大输出电流 A 0 变化引起 ) 00( i 变化引起 ) 0(25V) 度变化引起 ) 0=500器件压降 (V 20=偏置电流 输出电阻 7 输出噪声电压(10100V 40 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 5 5 集成转速传感器 成转速传感器具有灵敏度高、 测量范围宽、抗干扰能力强、外围电路简单等优点，是传统的分立式转速传感器的升级换代产品。下面是 转速属于常规电测参数。测量转速时经常采用磁阻式传感器或光电式传感器进行非接触性测量，传统的磁阻式传感器是由磁钢、线圈等分立元件构成的，亦可用耳塞机改装而成。但这种传感器存在一些缺点：第一，灵敏度低，传感器与转动齿轮的最大间隙（亦称磁感应距离）只有零点几毫米；第二，在测量高速旋转物体的转速时，因安装不牢固或受机械振动，容易与齿轮发生碰撞，安全性较差；第三，这种传 感器所产生的是幅度很低且变化缓慢的模拟电压信号，因此，需要经过放大、整形后变成沿口陡直的数字频率信号，才能送给数字转速仪或数字频率计测量转速，而且外围电路比较复杂；第四，它无法测量非常低（接近于零）的转速，因为这时磁阻式传感器可能检测不到转速信号。 目前，转速传感器正朝着高灵敏度、高可靠性和全集成化的方向发展 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 型传感器的性能特点 芯片内含高性能磁钢、磁敏电阻传感器和。它利用来完成信号变换功能，其输出的电流信号频率与被测转速成正比，电流信号的变化幅度为 。由于其外围电路比较简单，因而很容易配二次仪表测量转速。 器件的测量范围宽，灵敏度高，它的齿轮转动频率范围是，而且即使在转动频率接近于零时，它也能够进行测量。传感器与齿轮的最大磁感应距离为（典型值），由于与齿轮相距较远，因此使用比较安全。 该传感器抗干扰能力强，同时具有方向性，它对轴向振动不敏感。另外，芯片内部还有电磁干扰（）滤波器、电压控制器以及恒流源，从而保证了其工作特性不受外界因素的影响。 的体积较小，其最大外形尺寸为 ， 能可靠固定在齿轮附近。 采用电源供电（典型值），最高不超过。工作温度范围宽达 。 工作原理 型集成转速传感器的外形如图所示，它的两个引脚分别为（接电源端）和（方波电流信号输出端）。为使信号变换器处于较低的环境温度中，设计时专门将与传感元件分开，以改善传感器的高温工作性能。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 该传感器的简化电路如图所示。其内部主要包括以下六部分：磁敏电阻传 感器；前置放大器；施密特触发器；开关控制式电流源；恒流源；电压控制器。 实际上 ，该传感器是由只磁敏电阻构成的一个桥路，可固定在靠近齿轮的地方，其测量原理如图所示。 当齿轮沿轴方向转动时，由于气隙处的磁力线发生变化，磁路中的磁阻也随之改变，从而可在传感器上产生电信号。此外，该传感器具有很强的方向性，它对沿轴转动的物体十分敏感，而对沿轴方向的振动或抖动量很不敏感。这正是测量转速所需要的。 工作时，传感器产生的电信号首先通过滤波器滤除高频电磁干扰，然后经过前置放大器，再利用施密特触发器进行整形以获得控制信号，并将其加到开关控制式电流源的控制端。的输出电流信 号是由两个电流叠加而成的，一个是由恒流源提供的恒定电流，另一个是由开关控制式电流源输出的可变电流。它们之间的关系式为： 当控制信号（低电平）时，该电流源关断，。当（高电平）时，电流源被接通，从而使得。图给出了从端输出的方波电流信号的波形，其高电平持续时间为，周期为。输出波形的占空比 。上升时间和下降时间分别仅为 和 。 芯片中的电压控制器实际上是一个并联调整式稳压器，可用于为传感器提供稳定的工作电压。而电阻、稳压管和晶体管则可构成取样电路，其中接成射极跟随器。为误差放大器，为并联式调整管。这样，在经过、分压后可给提供基准电压，从而在发生变化买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 时，由对取样电压与基准电压进行比较后产生误差电压，同时通过改变上的电流来使保持不变。 的典型应用 安装方法应当安装在转动齿轮的旁边。若被测转动工件上没有齿轮， 亦可在转盘外缘处钻一个小孔，套上螺扣，再拧上一个螺杆并用弹簧垫圈压紧，以防止受震动后松动，并以此代替齿尖获得转速标记信号。 型应用电路 型集成转速传感器的典型应用电路如图（）所示。工作时，转速传感器输出方波电流信号，从而在负载电阻与负载电容上形成电压频率信号（），并送至二次仪表。通常取 、 。需要指出：输出的是齿轮转动频率（单位是，即次）信号，欲得到转速（），还应将除以齿轮上的齿数，并将 时间单位改成分钟，公式如下： 图（）所示电路是由二极管、稳压管和电容构成的静电放电（）保护电路，该电路可吸收的电压，因而可对芯片起到保护作用。此外，还需注意，在存放系列产品时，不要将多个芯片放在一起以防磁化。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 码器 串行移位译码器 74 7474主要由时钟线控制，时钟线每来一个上升弦，数据线将把一位数移进去，移八次就进一个字节，同时在数码管显示出来。 译码器 是 实现组合逻辑 的功能部件 。它的输入是二进制的代码，输出是一组高低电平信号，每输入一组不同的代码，只有一个输出端呈现有效信号。 74输入 /输出引脚分成两组，其工作原理如下： 允许 E 方向控制 操作 低电平 低电平 总线 低电平 高电平 总线 高电平 悬空 隔离 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 一 1主程序框图 开始启动A/栈针初始化分配显示缓冲区 设置中断开 断允许 断 扫描键盘 未按下 按下 扫描描 动 A/调用调宽程序 返回 启动 A/D 转换 调用显示程序 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 2 3部分子程序 延时子程序：定时功能。 于控制马达转速。 89片没有 要通过编程实现。为了在输出 时，单片机仍能执行其他程序，可以利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。占空比占用一个字节的 空比 D=N/256。（脉宽调速是使用单片机内部中断产生周期约为 8过改变高电平的宽度来进行改变电机的转速） 利用单片机输出 实现了从 0% 100%线性可调。 源码如下： ;单片机串口通信 +;在 ;定时 器 0工作在方式 3， ;定义： 0H ， 1H ;0H ;脉冲频率 保护现场 读 A/D 转换结果 送至显示缓冲区 启动 A/D 转换 恢复现场 返回 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 ;1H ;脉冲宽度 000H 00调宽子程序 01 ;脉频率子程序 00H 03H ;在方式 3定时。 56 ;200率为 50186 ;70冲宽度为 35% 用示波仪实测相合。 A . ;= ;定时值通过串 口接收，在 ;定时器 0工作在方式 3， ;定义： 0H ， 1H ;程序入口 入： ;1的中断标志。本段为脉冲频率。 00H ;暂停中断以仿干扰 03H 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 56 ;120宽 35%. 186 A ; ;脉宽结束，输出低电平。 ;同时关 断。 7 电动自行车的核心蓄电池 1电动车的电池的性能 为什么天冷性能差天热性能好？ 蓄电池的充放电过程是一个电化学的反应过程，是受温度影响的，以 25度为标准温度，放电过程中，每下降一度，电池容量几乎下降百分之一，充电过程更明显，所以在冬天，尽量放在温暖的环境中充电（当然也不是温度越高越好，温度过高会影响电池寿命，甚至发生危险），以便充电饱满。电动车电池的充电基本都是三段式充电，第一阶段是恒定电流充电，第二阶段是恒压充电，第三阶段是浮充充电，第一、二阶段时，充电器显示红灯， 随着电池趋于饱和，充电电流越来越小，当电流小于设计值后，充电器指示灯有红色变为绿色，继而转为第三阶段， 2小时后即认为充满，此过程是由电子元件完成，并非双金属片 2电动车的电池原理是什么 电池的内部一般是 22 28的稀硫酸。电池正放的时候电解液可以淹没极板并且还剩下一点空间如果把电池横放的话会有一部分电极板暴露在空气中，这对电池的极板非常不利，而且一般的电池的观察孔或者电池的顶部都有排气口与外界相通，所以电池横放电解液很容易流出。蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。它的 工作原理就是把化学能转化为电能。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用 22 28的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放