買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 目 錄 第一章 引言 1 第二章 系統要求 2 第三章 總體規劃 4 第四章 電路設計 5 第五章 主要器件性能及原理 10 5、 1 10 5、 2 A/ 13 5、 3 永磁無刷直流電動機 14 5、 4 三端式穩壓器 78 17 5、 5 集成轉速傳感器 21 5、 6 譯碼器 25 動自行車的核心 蓄電池 29 30 第六章 電動自行車的維修 和保養 33 第七章 結束語 34 第八章 致謝 35 參考文獻 36 第一章 引言 電動車的發展史比燃油汽車更長，世界上第一輛機動車就是電動車。后來，由于燃油汽車技術的迅速發展，而電動車在能源技術和行駛里程的研制上長期未能取得突破，從 20世紀 20年代初至 60年代末，電動車的發展進入了一個沉寂 期。進入 70年代以來，由于中東石油危機的爆發以及人類對自然環境的日益關注，電動車才再度成為技術發 展的熱點 。 近幾十年來，主要工業化國家為電動車的開發投入了大量的人力和財力，電動車的各項相關技術也取得了重大的進展。盡管電動車在能源和行駛里程的研制方面，至今尚未取得突破性的進展，但是電動車的美好前景仍然激勵著人們鍥而不舍地開發新型電動車，改善其性能 處于世紀之交的今天，能源和環境對人類的壓力越來越大，要求盡快改善人類生存買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 環境的呼聲越來越高。為了適應這個發展趨勢，世界各國的政府、學術界、工業界正在加大對電動車開 發的投資力度，加快電動車的商品化步伐。雖然目前電動車在能源和行駛里程方面還未能盡如人意，但已足以滿足人們的基本需要。從技術發展的角度來看，在走過了漫長而艱難的發展歷程之后，電動車正面臨著重大的技術突破，有望成為 21世紀的重要交通工具 。 現代電動車是融合了電力、電子、機械控制、材料科學以及化工技術等多種高新技術的綜合產品。整體的運行性能、經濟性等首先取決于電池系統和電機驅動控制系統。電動車的電機驅動系統一般由 4個主要部分組成，即控制器 、 功率變換器、電動機及傳感器。目前電動車中使用的電動機一般有直流 電動機、感應電動機、開關磁阻電動機以及永磁無刷電動機等。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 第二章 系統要求 2. 1 電動車對電動機的基本要求 電動車的運行，與一般的工業應用不同，非常復雜。因此，對驅動系統的要求是很高的。 電動車用電動機應具有瞬時功率大，過載能力強、過載系數應為 (3 4)，加速性能好，使用壽命長的特點。 動車用電動機應具有寬廣的調速范圍，包括恒轉矩區和恒功率區。在恒轉矩區，要求低速運行時具有大轉矩，以滿足起動和爬坡的要求；在恒功率區，要求低轉矩買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 時具有高的速 度，以滿足車在平坦的路面能夠高速行駛的要求 。 動車用電動機應能夠在車減速時實現再生制動，將能量回收并反饋回蓄電池，使得電汽車具有最佳能量的利用率，這在內燃機 的摩托 車上是不能實現的。 動車用電動機應在整個運行范圍內，具有高的效率，以提高 1 次充電的續駛里程。 另外還要求電動車用電動機可靠性好，能夠在較惡劣的環境下長期工作，結構簡單適應大批量生產，運行時噪聲低，使用維修方便，價格便宜等。 于 電動車對電動機的基本要求 采用 永磁無刷直流電動機 。 無刷直流電動機的基本性能 。 永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結構。加之，它采用永磁體轉子，沒有勵磁損耗：發熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，散熱容易，因此，永磁無刷直流電動機沒有換向火花，沒有無線電干擾，壽命長，運行可靠，維修簡便。此外，它的轉速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達幾十萬轉運行。永磁無刷直流電動機機系統相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動車中有著很好的應用前景。 磁 無刷直流電動機的控制系統 。 典型的永磁無刷直流電動機是一種準解耦矢量控制系統，由于永磁體只能產生固定幅值磁場，因而永磁無刷直流電動機系統非常適合于運行在恒轉矩區域，一般采用電流滯環控制或電流反饋型 來完成。為進一步擴充轉速，永磁無刷直流電動機也可以采用弱磁控制。弱磁控制的實質是使相電流相位角超前，提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。 。 永磁無刷直流電動機受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無刷直流電動機的功率范圍較小，最大功率僅幾十千瓦。 永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導磁性能可能會下降或發生退磁現象，將降低永磁電動機的性能，嚴重時還會損壞電動機，在使用中必須嚴格控制，使其不發生過載。永磁無刷直流電動機在恒功率模式下，操縱復雜，需要一套復雜的控制系統，從而使得永磁無刷直流電動機的驅動系統造價很高。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 第三章 總體規劃 對于 電動自行車 控制系統設計主要有三個方面：一、控制電路 的 設計；二、傳感器選擇以及安放設計；三 、顯示電路的設計；四 、程序設計。從總的方面來考慮，傳感器的使用應該盡 量減少單片機的信號處理量，但是又必須能使車行駛自如。控制電路要根據選用的電機和傳感器來設計，主要考慮穩定性，抗干擾性。控制核心采用 51單片機，控制系統與電路用光耦完全隔離以避免干擾。控制上采用分時復用技術，僅用一塊單片機就實現了信號采集，電機控制 和轉速顯示 。 如圖 3買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 圖 3動自行車的基本原理是：由蓄電池提供電能，電動機驅動自行車。 第四章 電路設計 控制電路主要有電源電 路、電機驅動電路、單片機接口電路、顯示電路四個部分。考慮到電機的起動電流和制動時比較大，會造成電源電壓不穩定容易對單片機和傳感器的工作產生干擾，所以，電機驅動電路和單片機以及傳感器電路用光耦隔離。傳感器的電源直接使用 24片機的電源則通過三端穩壓器 784V。 4 1 電源電路 24V 直流電源經三端穩牙器 74出即為單片機所要求的 +5V 電源。 電路中接入電容 防止穩壓器產生高頻自激振蕩并抑制電路引入的直流電動機 單片機 顯示部分 轉速傳感器 控制電路 驅動 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 高頻干擾。 大容量的 減 小穩壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。輸入端意外短路時，給輸出電容器 止 ，造成調整管 圖 4 2 顯示電路 顯示部分采用單片機串口通訊，以節省單片機的端口，單片機通過中斷的方式為顯示服務。直流電動機的額定轉速為 190 轉每分大約需要三位數碼顯示。驅動器采用7410歐的限流電阻。見圖 4 4 3 控制電路 打開系統電源后由電位器控制電動機轉速， 上那一 路模擬電壓被轉換成數字量由 上的地址決定。 部 “ 地址鎖存與譯碼 ” 電路便能把位 A/單片機使 ，一旦 A/D 轉換完成， 方面把 A/D 轉換后的數字量送入它的三態輸出緩沖器另一方面又使 片機檢測和響應該中斷請求后就通過使 便可以從 2。單片機根據 A/D 轉換后的數字量輸 出相應的巨型脈沖信號。脈沖信號經 74大后經光電藕荷控制繼電器。 見附圖 4 4 4 驅動電路及原理 下面主要對驅動電路進行一下介紹： 電動自行車使用 24 對于這種小功率直流電機的調速方法一般有兩種。 一種 線性型 ： 使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機。線性型驅動的電路結構和原理簡單，成本低，加速能力強，但功率損耗大，特別是低速大轉距運行時，通V 5 0533 33 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 過電阻 熱厲害，損耗大。 另一種 脈寬調制 型： 脈寬調速（ 常用 的 一種調速方式 ，這種調速方式有調速特性優良、調整平滑、調速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負載沖擊，還可以實現頻繁的無級快速啟動、制動和反轉的等優點。因此決定采用 式控制直流電機。永磁式直流電機脈寬調速原理 永磁式直流電動機電機轉速由電樞電壓 樞電 樞電壓 V，電機就停轉。直流電機的具體調速過程是：先讓它啟動一段時間，然后切斷電源，電動機因慣性而降速轉動。在轉速降到一定限度時使電動機再次接通電動機因此而再次加速。不斷的給電樞兩端送入脈動電壓源（即脈動信號） 就可 以使電動機的轉速控制在指定的范圍內。如圖 4 脈沖信號： t T 轉速： D 4 * 中 D=t/ 均轉速和電樞上的脈沖占空比 均速度） 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 0 D（占空比） 圖 4圖可知，平均轉速與占空比并非完全的線性關系，但可以近似的看成是線性關系。因此電動機的平均轉速 加以控制。 雙向式：在一個脈沖周期內 (T= 3導通的時間為 4導通的時間為 樣在 機通過的是正向電流，在 段時間內為反相電流。當 轉。通過改變 電路圖 見附圖 4 第五章 主要器件性能及原理 電動車的性能指標一般包括：驅動性能、駕駛性能、車載能源系統性能三部份，其中驅動性能取決于電機功率因素，車載能源系統性能取決于電池的容量，駕駛性能指標主要包括：加速性能、最大爬坡性能、剎車性能及駕駛里程性能等駕駛模式，駕駛性能指標的優劣取決于控制系統駕駛模式的技術 5 1 8051 是 列單片機的典型產品，我們以這一代表性的機型進行系統的講解。 8051 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (數據存儲器 (定時 /計數器、 并行接口、串行接口和中斷系統等幾大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線，現在我們分別加以說明： 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 中央處理器 (整個單片機的核心部件，是 8 位數據寬度的處理器，能處理 8位二進制數據或代碼， 責控制、指揮和調度整個單元系統協調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 據存儲器 ( 8051內部有 128 個 8位用戶數據存儲單元和 128個專用寄存器單元，它們是統 一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據，所以，用戶能使用的的 28個，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用戶定義的字型表。 序存儲器 ( 8051共有 4096 個 8位掩膜 于存放用戶程序，原始數據或表格。 定時 /計數器 ( 8051有兩個 16 位的可編程定時 /計數器，以實現定時或計數產生中斷用于控制程序轉向。 I/O)口 8051共有 4組 8位 I/ 用于對外部數據的傳輸。 雙工串行口 8051內置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數據傳送，該串行口既可以用作異步通信收發器，也可以當同步移位器使用。 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2級的優先級別選擇。 8051內置最高頻率達 12于產生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。 單片機的結構有兩 種類型，一種是程序存儲器和數據存儲器分開的形式，即哈佛買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 (構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數據存儲器合二為一的結構，即普林斯頓 (構。 列單片機采用的是哈佛結構的形式，而后續產品 16位的 下圖是 031、 8051及 8751 均采用 40圖是它們的引腳配置， 40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4 組 8 位共 32個 I/O 口，中斷口線與 線復用。現在我們對這些引腳的功能加以說買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 明： 接地腳。 正電源腳，正常工作或對片內 +5V 電源。 時鐘 ，片內振蕩電路的輸出端。 8051的時鐘有兩種方式，一種是片內時鐘振蕩方式，但需在 18和 19腳外接石英晶體 (2振蕩電容，振蕩電容的值一般取 10外一種是外部時鐘方式，即將 外部時鐘信號從 031、 8051及8751均采用 40圖是它們的引腳配置， 40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4組 8位共 32個 I/斷口線 與 在我們對這些引腳的功能加以說明： 接地腳。 正電源腳，正常工作或對片內 +5V 電源。 時鐘 ，片內振蕩電路的輸 入端。 時鐘 內振蕩電路的輸出端。 8051的時鐘有兩種方式，一種是片內時鐘振蕩方式，但需在 18和 19腳外接石英晶體 (2振蕩電容，振蕩電容的值一般取 10外一種是外部時鐘方式，即將 部時鐘信號從 輸入。 輸入輸出 (I/O)引腳： 入輸出腳， 入輸出腳， 入輸出腳， 入輸出腳，這些輸入輸出腳的功能說明將在以下內容闡述。 8051 通電，時鐘電路開始工作，在 4 個時鐘周期以上的高電平，系統即初始復位。初始化后，程序計數器 向0000H， 出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入 07H，其它專用寄存器被清 “0” 。高電平下降為低電平后，系統即從 0000H 地址開始執行程序。然而，初始復位不改變 括工作寄存器 狀態， 8051的初始態如下表： 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 8051的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖。此外，是一復用腳， 電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部 5. 2 A/位模數轉換器。 它的模數轉換原理采用逐次逼進型，芯片由單個 5以分時對 8路輸入模擬量進行 A 型的 A 100 微妙左右。在同類型產品中， 數轉換器的分辨率、轉換速度和價位都屬于居中位置。 內部邏輯結構，如圖 5 圖 5部結構 引腳功能說明： 8位數字量輸出， A 8路模擬電量輸入，可以是： 0 5V 或者 5V 510V +10V。 +極性參考電源。 極性參考電源。 動 A D 轉換控制輸入，高電平有效。 特殊功 能寄存器 初始態 特殊功能寄存器 初始態 0H B 00H 0H 7H 0H 0H 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 部輸入的工作時鐘，典型頻率為 500 址鎖存控制輸入，高電平開啟接收 3位地址碼，低電平鎖存地址。 3位地址輸入，其 8個地址值分別選中 8路輸入模擬量 字量輸出使能控制，輸入高有效，輸出 A 7 數轉換狀態輸出。當模數轉換未完成時， 模數轉換完成時， 片工作電源 5V。 片接地端。 5 3 永磁無刷直流電動機 土永磁無刷直流電動機的基本工作原理 無刷直流電動機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整轉速；提供 保護和顯示等等。 無刷直流電動機的原理簡圖如圖 5圖 5 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 主電路是一個典型的電壓型交 交電路，逆變器提供等幅等頻 5 永磁體 位置傳感器產生相位差 120 的 U、 V、 合正 /反轉信號產生有效的六狀態編碼信號： 101、 100、 110、 010、 011、 001，通過邏輯組件處理產生 就是說將直流母線電壓依次加在 A+A+B+B+C+C+樣轉子每轉過一對 種狀態下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態，定子繞組產生的磁場軸線在空間轉動 60電角度，轉子跟隨定子磁場轉動相當于 60電角度空間位置，轉子在新位置上，使位置傳感器 U、 V、 的編碼又改變了功率管的導通組合，使定子繞組產生的磁場軸再前進 60電角度，如此循環，無刷直流電動機將產生連續轉矩，拖動負載作連續旋轉。正因為無刷直流電動機的換向是自身產生的，而不是由逆變 器強制換向的，所以也稱作自控式同步電動機。 無刷直流電動機的位置傳感器編碼使通電的兩相繞組合成磁場軸線位置超前轉子磁場軸線位置，所以不論轉子的起始位置處在何處，電動機在啟動瞬間就會產生足夠大的啟動轉矩，因此轉子上不需另設啟動繞組。 由于定子磁場軸線可視作同轉子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產生的平均電磁轉矩與繞組電流成正比，這正是他勵直流電動機的電流 電動機的轉矩正比于繞組平均電流： N m） 電動機兩相繞組反電勢的差正比于電動機的角速度： （ V） 所以電動 機繞組中的平均電流為： （ A） 其中， 是調制波的占空比， 此可以得到直流電動機的電磁轉矩： （ 2 為電動機的角速度（ s），所以，在一定的時，改變占空比，就可以線性地改變電動機的電磁轉矩，得到與他勵直流電動機電樞電壓控制相同的控制特性和機械特性。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 無刷直流電動機的轉速設定，取決于速度指令 果速度指令最大值為+5 n 么， +5n，這就實現了變速設定。 當 論是負載變化、電源電壓變化，還是環境溫度變化，當轉速低于指令轉速時，反饋電壓 制波的占空比就會變大，電樞電流變大，使電動機產生的電磁轉矩增大而產生加速度，直到電動機的實際轉速與指令轉速相等為止；反之，如果電動機實際轉速比指令轉速高時，減小， 生減速度，直至實際轉速與指令轉速相等為止。可以說，無刷直流電動機在允許的電 壓波動范圍內，在允許的過載能力以下，其穩態轉速與指令轉速相差在 1%左右，并可以實現在調速范圍內恒轉矩運行。 由于無刷直流電動機的勵磁來源于永磁體，所以不象異步機那樣需要從電網吸取勵磁電流；由于轉子中無交變磁通，其轉子上既無銅耗又無鐵耗，所以效率比同容量異步電動機高 10%左右，一般來說，無刷直流電動機的力能指針（ 同容量三相異步電動機高 12%電動機采用無錫市日馳電機有限公司生產的永磁無刷直流電動機 型號 額定電壓（ V） 額定轉速（ r/額定功率（ W） 效率（ %） 4 190 140 74 5 4 三端式穩壓器 788買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 圖 5路如圖 5示，三端式穩壓器由啟動電路、基準電壓電路、取樣比較放大電路、調整電路和保護電路等部分組成。下面對各部分電路作簡單介紹。 在集成穩壓器中，常常采用許多恒流源，當輸入電壓 些恒流源難以自行導通，以致輸出電壓較難建立。因此，必須用啟動電路給恒流源的 4、 動 電路由 輸入電壓 電流通過 時恒流源 個電路進入正常工作狀態，電路啟動完畢。與此同時， 斷了啟動電路與放大電路的聯系，從而保證 基準電壓電路由 1、 路中的基準電壓為 式中 3、 正向電壓值。在電路設計和工藝上使具有正溫度系數的 使基準電壓 時，對穩壓管 而 保證基準電壓不受輸入電壓波動的影響。 這部分電路由 中 7、 6組成帶恒流源的差分式放大電路； 9、 果沒有 流源管 調整管滿載時 當負載開路時 ， 時 8，使得 對比較放大電路來說是不允許 的，為此接入由 樣就減輕了 減流式保護電路由 護的目的主要是使調整管（主要是 在安全區以內工作，特別要注意使它的功耗不超過額定值先考慮一種簡單的情況。假設圖 1中的 14不存在， 時，如果穩壓電路工作正常，即 ，使 于它的分流作用，減小了 而限制了輸出電流。這種簡單限流保護電路的不足之處是只能將輸出電流限制在額定 值以內。由于調整管的耗散功率 有既考慮通過它的電流和它的管壓降 使 則 致 經整理后得 顯然，（ 大，即調整管的 而使調整管的功耗限制在允許范圍內。由于 上述保護稱為減流式保護。 過熱保護電路電路由 13組成。在常溫時， 14、 電路工作沒有影響。當某種原因（過載或環境溫升）使芯片溫度上升到某一極限值時， 致 整管 13分流，輸出電流 而達到過熱保護的目的。 電路中 10管的 11管的 改善溫度穩定性。 值得指出的是：當出現故障時，上述幾種保護電路是互相關聯的。 圖 5圖 58常工作時，輸入、輸出電壓差應大于 2 3V。電路中接入電容 防止穩壓器產生高頻自激振蕩并抑制電路引入的高頻干擾。 減小穩壓電源輸出端由輸買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 入電源引入的低頻干擾。 輸入端意外短路時，給輸出電容器 止 成調整管 三端穩壓器的參數 參 數 單位 7805 輸出電壓范圍 V 大輸入電壓 V 35 最大輸出電流 A 0 變化引起 ) 00( i 變化引起 ) 0(25V) 度變化引起 ) 0=500器件壓降 (V 20=偏置電流 輸出電阻 7 輸出噪聲電壓(10100V 40 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 5 5 集成轉速傳感器 成轉速傳感器具有靈敏度高、 測量范圍寬、抗干擾能力強、外圍電路簡單等優點，是傳統的分立式轉速傳感器的升級換代產品。下面是 轉速屬于常規電測參數。測量轉速時經常采用磁阻式傳感器或光電式傳感器進行非接觸性測量，傳統的磁阻式傳感器是由磁鋼、線圈等分立元件構成的，亦可用耳塞機改裝而成。但這種傳感器存在一些缺點：第一，靈敏度低，傳感器與轉動齒輪的最大間隙（亦稱磁感應距離）只有零點幾毫米；第二，在測量高速旋轉物體的轉速時，因安裝不牢固或受機械振動，容易與齒輪發生碰撞，安全性較差；第三，這種傳 感器所產生的是幅度很低且變化緩慢的模擬電壓信號，因此，需要經過放大、整形后變成沿口陡直的數字頻率信號，才能送給數字轉速儀或數字頻率計測量轉速，而且外圍電路比較復雜；第四，它無法測量非常低（接近于零）的轉速，因為這時磁阻式傳感器可能檢測不到轉速信號。 目前，轉速傳感器正朝著高靈敏度、高可靠性和全集成化的方向發展 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 型傳感器的性能特點 芯片內含高性能磁鋼、磁敏電阻傳感器和。它利用來完成信號變換功能，其輸出的電流信號頻率與被測轉速成正比，電流信號的變化幅度為 。由于其外圍電路比較簡單，因而很容易配二次儀表測量轉速。 器件的測量范圍寬，靈敏度高，它的齒輪轉動頻率范圍是，而且即使在轉動頻率接近于零時，它也能夠進行測量。傳感器與齒輪的最大磁感應距離為（典型值），由于與齒輪相距較遠，因此使用比較安全。 該傳感器抗干擾能力強，同時具有方向性，它對軸向振動不敏感。另外，芯片內部還有電磁干擾（）濾波器、電壓控制器以及恒流源，從而保證了其工作特性不受外界因素的影響。 的體積較小，其最大外形尺寸為 ， 能可靠固定在齒輪附近。 采用電源供電（典型值），最高不超過。工作溫度范圍寬達 。 工作原理 型集成轉速傳感器的外形如圖所示，它的兩個引腳分別為（接電源端）和（方波電流信號輸出端）。為使信號變換器處于較低的環境溫度中，設計時專門將與傳感元件分開，以改善傳感器的高溫工作性能。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 該傳感器的簡化電路如圖所示。其內部主要包括以下六部分：磁敏電阻傳 感器；前置放大器；施密特觸發器；開關控制式電流源；恒流源；電壓控制器。 實際上 ，該傳感器是由只磁敏電阻構成的一個橋路，可固定在靠近齒輪的地方，其測量原理如圖所示。 當齒輪沿軸方向轉動時，由于氣隙處的磁力線發生變化，磁路中的磁阻也隨之改變，從而可在傳感器上產生電信號。此外，該傳感器具有很強的方向性，它對沿軸轉動的物體十分敏感，而對沿軸方向的振動或抖動量很不敏感。這正是測量轉速所需要的。 工作時，傳感器產生的電信號首先通過濾波器濾除高頻電磁干擾，然后經過前置放大器，再利用施密特觸發器進行整形以獲得控制信號，并將其加到開關控制式電流源的控制端。的輸出電流信 號是由兩個電流疊加而成的，一個是由恒流源提供的恒定電流，另一個是由開關控制式電流源輸出的可變電流。它們之間的關系式為： 當控制信號（低電平）時，該電流源關斷，。當（高電平）時，電流源被接通，從而使得。圖給出了從端輸出的方波電流信號的波形，其高電平持續時間為，周期為。輸出波形的占空比 。上升時間和下降時間分別僅為 和 。 芯片中的電壓控制器實際上是一個并聯調整式穩壓器，可用于為傳感器提供穩定的工作電壓。而電阻、穩壓管和晶體管則可構成取樣電路，其中接成射極跟隨器。為誤差放大器，為并聯式調整管。這樣，在經過、分壓后可給提供基準電壓，從而在發生變化買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 時，由對取樣電壓與基準電壓進行比較后產生誤差電壓，同時通過改變上的電流來使保持不變。 的典型應用 安裝方法應當安裝在轉動齒輪的旁邊。若被測轉動工件上沒有齒輪， 亦可在轉盤外緣處鉆一個小孔，套上螺扣，再擰上一個螺桿并用彈簧墊圈壓緊，以防止受震動后松動，并以此代替齒尖獲得轉速標記信號。 型應用電路 型集成轉速傳感器的典型應用電路如圖（）所示。工作時，轉速傳感器輸出方波電流信號，從而在負載電阻與負載電容上形成電壓頻率信號（），并送至二次儀表。通常取 、 。需要指出：輸出的是齒輪轉動頻率（單位是，即次）信號，欲得到轉速（），還應將除以齒輪上的齒數，并將 時間單位改成分鐘，公式如下： 圖（）所示電路是由二極管、穩壓管和電容構成的靜電放電（）保護電路，該電路可吸收的電壓，因而可對芯片起到保護作用。此外，還需注意，在存放系列產品時，不要將多個芯片放在一起以防磁化。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 碼器 串行移位譯碼器 74 7474主要由時鐘線控制，時鐘線每來一個上升弦，數據線將把一位數移進去，移八次就進一個字節，同時在數碼管顯示出來。 譯碼器 是 實現組合邏輯 的功能部件 。它的輸入是二進制的代碼，輸出是一組高低電平信號，每輸入一組不同的代碼，只有一個輸出端呈現有效信號。 74輸入 /輸出引腳分成兩組，其工作原理如下： 允許 E 方向控制 操作 低電平 低電平 總線 低電平 高電平 總線 高電平 懸空 隔離 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 一 1主程序框圖 開始啟動A/棧針初始化分配顯示緩沖區 設置中斷開 斷允許 斷 掃描鍵盤 未按下 按下 掃描描 動 A/調用調寬程序 返回 啟動 A/D 轉換 調用顯示程序 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 2 3部分子程序 延時子程序：定時功能。 于控制馬達轉速。 89片沒有 要通過編程實現。為了在輸出 時，單片機仍能執行其他程序，可以利用單片機內部的定時器溢出中斷來實現。占空比占用一個字節的 空比 D=N/256。（脈寬調速是使用單片機內部中斷產生周期約為 8過改變高電平的寬度來進行改變電機的轉速） 利用單片機輸出 實現了從 0% 100%線性可調。 源碼如下： ;單片機串口通信 +;在 ;定時 器 0工作在方式 3， ;定義： 0H ， 1H ;0H ;脈沖頻率 保護現場 讀 A/D 轉換結果 送至顯示緩沖區 啟動 A/D 轉換 恢復現場 返回 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 ;1H ;脈沖寬度 000H 00調寬子程序 01 ;脈頻率子程序 00H 03H ;在方式 3定時。 56 ;200率為 50186 ;70沖寬度為 35% 用示波儀實測相合。 A . ;= ;定時值通過串 口接收，在 ;定時器 0工作在方式 3， ;定義： 0H ， 1H ;程序入口 入： ;1的中斷標志。本段為脈沖頻率。 00H ;暫停中斷以仿干擾 03H 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 56 ;120寬 35%. 186 A ; ;脈寬結束，輸出低電平。 ;同時關 斷。 7 電動自行車的核心蓄電池 1電動車的電池的性能 為什么天冷性能差天熱性能好？ 蓄電池的充放電過程是一個電化學的反應過程，是受溫度影響的，以 25度為標準溫度，放電過程中，每下降一度，電池容量幾乎下降百分之一，充電過程更明顯，所以在冬天，盡量放在溫暖的環境中充電（當然也不是溫度越高越好，溫度過高會影響電池壽命，甚至發生危險），以便充電飽滿。電動車電池的充電基本都是三段式充電，第一階段是恒定電流充電，第二階段是恒壓充電，第三階段是浮充充電，第一、二階段時，充電器顯示紅燈， 隨著電池趨于飽和，充電電流越來越小，當電流小于設計值后，充電器指示燈有紅色變為綠色，繼而轉為第三階段， 2小時后即認為充滿，此過程是由電子元件完成，并非雙金屬片 2電動車的電池原理是什么 電池的內部一般是 22 28的稀硫酸。電池正放的時候電解液可以淹沒極板并且還剩下一點空間如果把電池橫放的話會有一部分電極板暴露在空氣中，這對電池的極板非常不利，而且一般的電池的觀察孔或者電池的頂部都有排氣口與外界相通，所以電池橫放電解液很容易流出。蓄電池是電池中的一種，它的作用是能把有限的電能儲存起來，在合適的地方使用。它的 工作原理就是把化學能轉化為電能。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業資料 答辯優 秀 它用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極，填滿二氧化鉛的鉛板作正極，并用 22 28的稀硫酸作電解質。在充電時，電能轉化為化學能，放