文档介绍：传感器原理与应用课程设计
全电子式汽车仪表总成
设计指导书
上海电视大学
目录
第一章设计任务书………………………… 1
第二章设计提示………………………… 3
第三章参考设计………………………… 8
第四章仿真调试…………………………13
第五章电路板制作…………………………18
第六章设计报告写法…………………………20
第一章设计任务书
题目:全电子式汽车仪表总成设计
目的:
同学们学过传感器原理及应用课程后,已初步了解了常用传感器的工作原理、特点等理论知识,但还缺乏实际设计应用的能力。今安排的课程设计——汽车仪表总成,是一种把汽车上所有测量仪表总装在一起,集中向驾驶员提供各种驾驶信息的仪表板。选择这个课题,不仅因为这里检测的参数,正是许多其它工业测控中最常用到的温度、压力、液位、速度、大电流等参数,具有代表性、综合性,可以培养我们的实际工作能力;而且因为全电子式仪表具有一定的先进性,它代表了当前汽车仪表的发展方向,可以培养我们的研发能力。传统汽车仪表属机电热力式仪表,其体积大、功耗大而寿命不长,故正朝电子化,微机化方向迅猛发展。
希望同学们能在设计过程中学会从工程角度思考问题,熟悉本专业领域的传感器产品,学会对产品传感器的正确接口、信号调理、线性化、校准及常用的电子显示/报警方法。
任务:
本课程要求同学从图一汽车仪表总成图中的二组仪表中各任选一半(即三只表),将其改进设计为全电子式的仪表。
其中车速-里程表任务属于数字仪表设计训练,只要求考虑一种老师建议的系统方案,要求通过查找IC手册,把完整详细的电路图画出来,讲清工作原理,进行必要的计算即可。不仿真、不制作,只作理论设计。
组合仪表任务属于模拟仪表设计训练,这是传感接口技术中最重要的基本功,故要求任选二只表进行详细的EWB仿真设计和实际制作(每组同学可共同制作一只或二只表),记下调试数据!进行结果误差分析。每只表都要讨论二种以上的设计方案,但只选择一种性价比最高的方案进行设计、仿真和制作。报告一律用五号字体WORD打印,一般6页左右即可。
要特别注意传感器的选择。作为产品设计方案应优选当前市售商品,但本实验设计允许选用简易元件(如PN结二极管,普通热敏电阻等,具体见下提示),以便实验室仿真和制作。你若对产品设计饶有兴趣,可在“方案讨论”中讨论一下即可。
最后的“发挥题”仅供思考,可与教师讨论,但不写入报告。
组合仪表
信号灯
里程表
车速-里程表
* 车速表
* 油量表
油压表
* 水温表
电流表
图一全电子式汽车仪表总成基本组成
全电子式汽车仪表总成
具体指标和要求
。
测速范围:0—100km/ h
每 LED显示:5km/ h
轮胎直径:900mm
,及可复位单次小计路程。
计程范围:不可复位累计总里程0— km,可复位小计里程 0 — km
分度:以100米计数一次,即1次/
轮胎直径:900mm
。
测量范围:0—1/3—2/3—1
每 LED约显示:1/3
。
测量范围: —5 bar,(自制时可降低标准为7只LED,范围:—3 bar。)
每 LED显示: bar
,并以最高3只红LED作超温报警。
测量范围:50℃~ +100℃
每 LED显示:10℃左右,(注意线性化显示)。
LED和五只红色 LED点状显示蓄电池充、放电流。
测量范围:-50A~0~+50A
每 LED显示:10A (注意避免导线及接触电阻的影响).
五、发挥题
车内外气温表用二只二极管作自制的温度传感器和一只转换开关,以数码形式切换显示车内外气温(-20 ~ +50 ℃+/-1℃)。
无接触(免软轴连接)式车速里程传感器及其配套表设计软轴加工要求高且易损坏,若改用霍耳IC片、接近开关或干簧管自制车速里程传感器,则寿命和可靠性可大为提高。
自行设计一种高精度车速里程表传感器(精度不亚于10cm)注意克服负载对轮胎外径的影响。
倒车防撞报警仪用超声波压电陶瓷传感器,,。
六、参考进度
查阅并自学常用汽车传感器资料——1天。至少要查到转速、油量、油压、温度传感器各二种类型以上,并记录其原理、特点及典型应用方法。
查阅/自学IC资料