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。

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。
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。
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