1、 1 毕业论文文献综述 电子信息工程 测速仪器综述 摘要 ：在现代生活的高速节奏中，测速仪器已经广泛的应用于身边的各个领域之中。从工业到农业再到生活中，测速仪已经渗透到各个领域。本文对超声波测速仪，激光测速仪，磁传感器测速仪进行介绍，说明目前主流的测速仪的构成原理，及其各自的优缺点。 关键词 ： 测速、距离、单位时间 导言 ： 当今社会快速发展，速度测量也成为一个热点问题。怎样进行实时的、有效率的、精确的速度测量成为了人们关注的焦点。文中对目前流行的三类测速方式进行介绍比较。 1.测速仪器的一般构成与分类 近代测速仪一般 由测速部分和指示部分组成。测速部分用以检测和放大车速信号或距离信号；指示
2、部分用机械或电气形式显示车速或距离，再通过积分或微分方法显示行程或速度。 从工作方式上对测速仪进行分类，是基于不同的物理参数进行检测计算，一般比较常见的有超声波测速仪、激光测速仪、红外线测速仪、磁性霍尔传感器测速仪等。 1.1.基于磁性霍尔传感器的测速仪 应用于车速检测中的磁性霍尔传感器，是基于霍尔效应的一种磁电传感器，它具备有许多特点包括对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、响应速度快、温度性能好、结构简单、使用方 便等等。 它是由磁极对应的永磁铁、转子、霍尔元件、输入插件以及输出插件构成。当传感器的转子在外力作用下旋转时带动永磁铁转动，使霍尔元件与永磁铁周期性的接触，
3、引起霍尔元件输出的电压产生周期性变化，通过后续电路处理形成稳定的脉冲电压信号，作为输出信号进行处理运算从而得出单位时间内转子转动的次数，通过与转子的外径的线性关系计算得出最终结果。 其中比较有代表性的是利用微处理器的高速计数器端口进行车速传感器的数据采集，并利用软件控制实现对采集数据的计算和图形化显示处理。该测速装置具有测试精度高、数据通信可靠、图表化的 良好用户界面、抗干扰能力强、检测过程简单直观、系统开发成本低等优点，具有较好的推广应用前景。 1.2.超声波测速仪 超声波的频率超过 20KHz+人耳已经听不见，也不影响家用电器运行。超声测速就是通过测量声2 波的多普勒频移，进而测得转动物体
4、的转速，并通过 A D 转换表头显示转速大小。 超声波测速仪的工作原理是通过超声波的反射来进行定位和确定时间，所以测量的有效作用距离比较短，而单靠提高超声换能器的发射功率并不能很好的解决问题；而且若只是单纯的对反射波进行放大，其的信噪比并不能得到很好的改善，会造成测量的精度不高。 所以这些问题严重制约了超声检测手段在大作用距离、高精度测量中的应用。 而超声波的特点则是其的指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远等，所以利用超声波检测具有迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制等优点，通过引入定时器进行计时，可以保证其可以很方便得运用于工业或其他的一些方面，拥有良好的兼容性。 1.3 激光测
5、速仪 自 1960 年第一台激光器 红宝石激光器发明以来，人们便开始了对激光测速的研究。基于固定时间间隔连续多次激光测距而实现的机动车激光测速仪，是上世纪 90年代发展起来的一种新型机动车行驶速度的测 量仪器，一般为移动式，只能用于静态测量，多采用 905 nm波长的单光束脉冲激光，其汽油准确、可靠的特点，取证能力大于通常使用的连续波雷达测速仪，在目前的江铜监管中发挥着越来越大的作用。 机动车激光测速仪按其工作方式可以分为单光束长距离红外机动车激光测速仪和双光束短距离红外机动车激光测速仪，工作方式是通过半导体激光器向目标区域发射窄脉冲信号，对其接收到的反射波进行时间轴上的处理运算，从而得出目标
6、与发射点之间的距离。而机动车激光测速是在激光测距的基础上对被测目标发射脉冲激光串，进行连续的一系列固定时间间隔的激光 测距，得到被测目标相对于测量点单位时间内的位移的变化速率，从而最终获得被测目标移动的速度及方向。 激光测速系统在实际应用中有很好的使用效果与工业兼容性。以反射式激光测速系统为例，该系统可以连续测量各种高速物体的速度变化，其工作距离和光斑大小都可以调整具有很好的通用性通过提高明暗条纹的加工精度以及采用高频率的晶振计时可以提高系统的测速精度系统的相对不确定度可达 1 0 2.测速仪的应用领域 在现代生活的高速节奏中，有越来越多的地方需要对速度进行检测。测速仪器已经广泛的应用于身边的
7、各个领域之中， 小到机械的自动化运行，大到最新尖端技术的发展如航空航天业的研发，测速仪都起到不可替代的作用。在工业中，现代机械的运作离不开速度的检测反馈，例如工厂的流水线作业需要进行速度检测从而做到精确运作控制；自动运行的设备的行动进行数据采集反馈从而做到实时控制，等等。而在生活中，车辆的车速控制，列车的进出站时间计算，客机的准确起飞等等，几乎所有的交通工具，更是需要对速度的准确的掌控。农业中，自动收割机，自动灌溉系统等3 等，这些越来越普及的机械化耕作也是离不开对速度的测量。 3.测速仪的发展前景 经济的快速发展，科学技术水 平的提高，测速仪的功能也越来越完善，测速的方式也越来越向智能化发展
8、。人们将可根据实际情况，实际需求，选择最优化的方式进行速度的测量。 而在目前的热门行业，如机器人行进方式研究；能源利用方面对发动系统的改进；外太空的进一步开发等等方面，都会有需要对速度参数进行采样的地方，因此，测速仪在未来行业中也将有着越来越大的发展前景，并且对测速仪所提出的条件也会越来越苛刻，例如，对外界环境的要求将降低，以便可以适用于各种内部构造复杂的空间，也可以对远近不一的多样物体分别进行采样识别； 测量的准确率要求更高，能对更快，更远 ，或更复杂的运行过程进行测量的同时保证拥有极高的准确性；抗干扰性将会更好，外界的温度，光线，噪音等，不会成为测量过程中的干扰；而且对测量的速度要求也将更
9、严苛，因为测速系统将会运用在目前顶尖的各种科学技术研究当中，所以，对速度的要求将会很重要。等等。因此测速仪器将会用有很广阔的发展前景，而且其将会向着高端化和平民化发展不但拥有完备的功能，更能很方便地应用在平时的日常生活中，为人们带来便利。 参考文献： 1李俊松 ,宋仲康 .汽车车速传感器测试系统的开发 J.汽车电器 ,2002,41(2):13-15. 2郑发农 .电子式车速里程表 J.自动化仪表 ,2000,21(6):19-20. 3杜锡勇 ,张弘 ,冯荣彪 ,骆明儿 .光遮挡式激光测速方法的研究 J.激光杂志 ,2009(4):10-12. 4刘建生 ,程铁栋 . 杨丽荣 .基于 CPL
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