[实用新型]一种外置式里程传感器系统

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体设计一种汽车的里程表传感器。

背景技术

对于目前各种汽车，普遍存在汽车里程表传感器结构复杂、不便于安装维修、成本高和传感器必须安装在变速器内部等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、多功能、使用方便和可靠性高的外置式里程传感器系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种外置式里程表传感器系统，可使用在各种不同型号的车辆中。其由压电式加速度传感器和信号处理单元组成，压电式加速度传感器安装在变速器输出端外壳上，通过导线通过信号线连接到里程表内部的电荷放大器，然后连接到前置抗混滤波器，滤波后的信号接入信号处理单元，由信号处理单元将采集到变速器的振动信号通过滤波、快速傅立叶变换分离出周期信号，实时计算出变速器的输出转速，从而得到行驶里程。

其中信号处理单元包括AD转换模块、数字滤波模块、快速FFT变换及识别算法模块和转速车速识别模块，该功能主要由单片机系统完成，其过程为将AD转化得的数字信号先进行滤波，然后将滤波后的信号再进行快速傅立叶变换分离出周期信号，计算出变速器的输出转速，最后输出到里程表的显示单元进行显示。

本实用新型首次提出将里程表传感器外置于变速器壳体，并采用加速度传感器测量变速器的振动，通过信号处理得到变速器输出转速信号，结构简单，安装方便，维修成本低，便于标定计量，是具有较高的动态特性的外置式汽车里程表传感器。该传感器采用间接测量的方法，和相应的信号处理单元来适应不同车型。该传感器主要用于汽车行驶里程计数和车轮转速测量。

附图说明

图1是本实用新型的安装结构示意图；

图2是本外置式里程传感器系统的结构框图；

图3是信号处理单元的内部模块框图；

图4是从传感器来的转速信号时域波形，其中A是传感器输出的时域信号，B是转速1阶，C是转速2阶，D是转速3阶

图5A和图5B是功谱图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参见图1和图2，本传感器由压电式加速度传感器1和信号处理单元2组成，将加速度传感器1通过螺栓直接与变速器输出端的外壳3连接，通过信号线连接到里程表内部的电荷放大器，然后连接到前置抗混滤波器，滤波后的信号由信号处理单元2运算处理，利用测量变速器的振动信号来计算出变速器输出转速，最终得到汽车行驶里程。

图3中的信号处理单元AD转换模块、数字滤波模块、快速FFT变换及识别算法模块和转速车速识别模块，由一单片机系统完成；所述AD转换模块接收来自前置抗混滤波器的信号，进行模数转换，信号再接入数字滤波模块，滤波后的信号再接入快速FFT变换及识别算法模块和转速车速识别模块，进行快速傅立叶变换分离出周期信号，计算出变速器的输出转速，最后输出到里程表的显示单元进行显示。

安装在变速器外壳上的加速度传感器检测变速器的振动，把这个振动信号输入到里程表中去，进行滤波和快速傅立叶变换处理，把有周期性的复杂信号分离出基本(1阶)频率和整倍数的高阶频率，参见图4，再计算出变速器转速和里程。

所谓快速傅立叶变换(FFT)处理，是将具有某种周期性的复杂波形，分离为基本(转速1阶)频率及其整数倍的高阶频率，如转速2阶、转速3阶(参见图4)。

利用里程表内部的信号处理单元，可以将图4那样由加速度传感器检测到的复杂的微小的信号，通过FFT处理，获得如图5A和图5B的功率谱数据，由其1阶及高频转速成分，可求得转速和行驶里程。