专利名称：一种外置式里程传感器系统的制作方法
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 —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�？�、数字滤波�？�、快速FFT变换及识别算法模
块和转速车速识别�？椋霉δ苤饕傻テ低惩瓿桑涔涛獳D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。
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
以下结合附图进一步说明本实用新型。[0014] 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�？椤⑹致瞬？�、快速FFT变换及识别算法模
块和转速车速识别�？椋梢坏テ低惩瓿桑凰鯝D转换�？榻邮绽醋郧爸每够炻瞬ㄆ�
的信号，进行模数转换，信号再接入数字滤波�？椋瞬ê蟮男藕旁俳尤肟焖貴FT变换及识
别算法�？楹妥俪邓偈侗鹉？椋锌焖俑盗⒁侗浠环掷氤鲋芷谛藕牛扑愠霰渌倨鞯�
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。
权利要求外置式里程表传感器系统，其包括压电式加速度传感器(1)和信号处理单元(2)，其特征在于所述压电式加速度传感器(1)直接固定在变速器输出端外壳上，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(2)；所述信号处理单元(2)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，计算出变速器的输出转速。
2. 根据权利要求1所述的外置式里程表传感器，其特征在于所述信号处理单元(2)包括AD转换�？�、数字滤波�？�、快速FFT变换及识别算法�？楹妥俪邓偈侗鹉？椋梢� 单片机系统完成；所述AD转换�？榻邮绽醋郧爸每够炻瞬ㄆ鞯男藕牛心Ｊ唬藕� 再接入数字滤波�？椋瞬ê蟮男藕旁俳尤肟焖貴FT变换及识别算法�？楹妥俪邓偈侗� �？椋锌焖俑盗⒁侗浠环掷氤鲋芷谛藕牛扑愠霰渌倨鞯氖涑鲎伲詈笫涑龅嚼锍瘫� 的显示单元进行显示。
专利摘要本实用新型提出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。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。
文档编号G01C23/00GK201522286SQ200920127960
公开日2010年7月7日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者施全, 石晓辉, 肖顺利, 邹喜红 申请人:重庆理工大学
