CN87216286U - 全电子路码表 - Google Patents

Abstract

一种采用电子计算器进行汽车路码计量的全电子路码表，这种路码表的传动部件——转速传感器带有一个霍尔元件电路，将汽车的行驶速度转换成电脉冲信号，并通过电子计算器和电流表分别进行汽车的里程和车速的显示，汽车的里程计量还具有记忆、存贮和运算的功能；同时该路码表还带有一个超速报警电路。全电子路码表运行可靠、通用性强，并消除了机械部件所产生的磨损，使用寿命大大提高。

Description

全电子路码表

本实用新型是一种汽车用全电子路码表，这种路码表采用电子部件组成的逻辑数字电路，可以实现汽车行驶速度、里程、超速报警等功能的记忆、存贮、运算和显示。

中国专利87213341公布了一种电传式里程表，这种里程表改进了目前汽车上使用的机械式软轴传动部件，用时速感应器代替了原有的机械传动部件，但这种里程表的计数部件仍采用原有的电磁感应原理的时速表，这种时速表上的永久磁铁所产生的旋转磁场带动一个具有指针、游丝的金属盘转动，由此时速表的指针表示出相应的时速。这种里程表的计数部件仍旧没有脱离和克服机械部件所产生的不足。

本实用新型的目的是提供一种采用电子计算器进行路码显示的里程表，这种路码表可以消除所有机械部件所产生的磨损、维修问题，仪表的可靠性和使用寿命大大提高；并且该仪表的通用性强，可以适合于各种车型。

全电子路码表的解决方案是在汽车变速箱路码表输出轴孔内装有一个带霍尔元件电路的转速传感器，转速传感器发出的两组脉冲波分别作用于汽车的里程显示和车速显示。里程显示部分是由分频器、单稳触发器、光电耦合器和电子计算器构成，同时电子计算器还受一个电子开关电路控制，以实现汽车停车后，全部数据和运算功能并不为此消失的作用；车速显示部分由单稳触发器、放大积分电路和电流表构成；此外该路码表还带有一个超速报警电路。

附图1是全电子路码表原理框图。

附图2是转速传感器整体结构示意图。

附图3是霍尔元件电路图。

附图4是全电子路码表的电路图。

附图5是电子开关电路图。

附图6是超速自动报警电路图。

下面结合附图作以下详细地说明：从附图1的原理框图中可以看出转速传感器2通过霍尔元件电路发出的脉冲波分两路分别进行汽车的里程显示和车速显示。里程显示电路是由分频器4、单稳触发器5、光电耦合器6、电子开关电路3和电子计算器9组成，电子开关电路3同时控制开关ZK1、ZK2和振荡器8，以保证计算器的存贮和运算功能；车速显示电路是由单稳触发器5、放大积分电路7和电流表11组成；并由单稳触发器5引出超速报警电路10。此路码表采用双电源供电，电源1是汽车上的蓄电池，经过三端集成稳压器产生9伏电压，供电子路码表使用；电源12是装在仪表上的辅助电源，电子开关ZK2与电源12连通，同时ZK2接有电子开关显示13。

从附图2可以看出转速传感器的顶部是电缆插座21，电缆插座21与霍尔元件24接通，霍尔元件24的上部是轭铁25，传感器芯轴29上装有芯轴承20和转盘22，转盘22上装有磁钢26，磁钢26的位置与霍尔元件24对应，当芯轴29转动带动转盘22旋转时，转盘22上的磁钢26扫过霍尔元件24，即产生电脉冲，脉冲波由电缆插座21引出。

从附图4可以看清霍尔元件电路图，当转动的磁钢26扫过霍尔元件24时，在三极管T₁、T₂基极产生电位差，经T₁、T₂差分放大器放大以后，送到T₃、T₄组成的线路进行整形，再经T₅、T₆进行前置放大，推动T₇、T₈功率放大并输出，在T₇、T₈集电极上接上电阻或负荷，就能得到一对方波脉冲。

从附图4和附图5可以看出控制计数和保持开关切换的电子开关电路3。由于路码表的里程计量、显示采用的是电子计算器，它可以进行计数、存储和运算功能。但是普通计算器没有脉冲进入时（汽车停驶时），计算器就会自动停机，一旦停机，全部数据和运算功能都会消失。为了能保持数据和功能不消失，就要在汽车停车以后，自动地把计数功能转变为保持功能，当汽车再次起步行驶，仪表可以自动切换到计数运算功能。为了达到此目的，本路码表设计了电子开关电路，电子开关电路3包括一个双或非门H₁H₂组成的延时单稳触发器；一个经R₂D对C₂R₃组成的延时充电电路；一个由与非门Y₁～Y₄组成的RS触发器；一个开关三极管T₁₀和继电器Z构成。具体的计数过程是：当电脉冲信号由a进入长延时单稳触发器，使之变为宽脉冲。经R₂D对C₂R₃组成的延时电路充电，当C₂上的电压上升到与非门的阀值，由与非门Y₁～Y₄组成的RS触发器迅速翻传，并在Y₄输出高电位，使开关三极管T₁₀饱和和导通，继电器Z动作，把开关ZK₁切换到计数器位置；当短时停车，由于R₃C₂组成的时间电路需要较长时间的放电后才会切换，所以再起步就能继续工作。只有停车3分钟以上，电子开关ZK1切换到保持位置。与此同时，电子开关ZK2切换到B的位置（见附图4），这时振荡器8工作，定时给计算器开关触发脉冲，使计算器不会自停，而且能保持数据和运算功能。如再起步，电子开关迅速翻转，转换成计数位置。

从附图4可以看出分频电路4、单稳触发器5、光电耦合器6、放大积分电路7、振荡器8的电路部分。分频电路4的主要作用是降低传感器的脉冲频率，以适应计数和显示的需要，它可以采用任何类型的分频集成电路，单稳触发器5采用双D触发器，分别接成两组单稳电路，一组的输入端接有分频器4，输出端接有光电耦合器6；另一组输入端直接是传感器2，输出端是放大积分电路7。单稳触发器5的作用是使分频后和传感器来的宽脉冲变为窄脉冲，以分别推动光电耦合电路6和放大积分电路7。放大积分电路7是由两个三极管组组的复合管T₂₁和R₄、C₄组成的积分电路构成，电流表11与电容C₄、二极管D₄D₅并联后，串接在电阻R₄和复合三极管T₂₁之间。光电耦合器6的输入端通过经二极管组成的或门分别接有单稳触发器5和振荡器8，光电耦合器的输出端分别接有电子开关ZK1和计算器9。振荡器8的另一端接有电子开关ZK2，电子开关ZK2与辅助电源12连通。

附图6描述的是超速自动报警电路10，报警电路由倍压整流电路、取样电路、低频振荡电路和声频振荡电路构成。前置放大器的三极管T₁₁的集电极连接C₁₁、D₁₁、C₁₂D₁₂组成的倍压整流电路，倍压整流电路连接一个滑动电阻R₁₃和D₁₃组成的取样电路，取样电路通过Y₁₁、Y₁₂组成的整形放大电路进入Y₁₃、Y₁₄组成的低频振荡电路；低频振荡电路的输出端连接三极管T₁₂，T₁₂的发射极接有发光二极管D₁₄、T₁₂的集电极接有T₁₃、T₁₄组成的声频振荡电路。

下面叙述里程显示、车速显示和报警显示的全过程：汽车行驶时，产生触发脉冲，一组触发脉冲经分频器4，产生计数脉冲，经单稳触发器5变为窄脉冲，经或门进入光电耦合器6，以驱动计算器9的电子开关，完成里程计量；另一路脉冲经过单稳触发器5，使脉冲变窄，再经积分放大电路7，使流经复合三极管T₂₁和电流表11的电流与输入脉冲成正比，电流表11的读数即代表车辆行驶速度。在超速自动报警过程中，由单稳触发器5引出与车速成正比的电脉冲，经T₁₁放大，并通过倍压整流后，在R₁₃上产生电位差，当R₁₃滑动触点的电位超过D₁₃稳压值后，Y₁₁、Y₁₂立即翻转并输出高电位，由Y₁₃、Y₁₄组成的低频电路立即工作。输出30赫芝的脉冲电流，经T₁₂放大以后输给T₁₃、T₁₄组成的互补声频振荡电路，使之发生振荡，推动喇叭以发出警报声。同时振荡电流经过发射极的发光二极管D₁₄产生闪烁发光，以提醒司机注意减速。只有车速降低以后，Y₁₁、Y₁₂翻转，警报声才停止。

Claims (8)

1、一种由逻辑数字电路组成的全电子路码表，其特征是有一个装在汽车变速箱路码表输出轴孔内的转速传感器，转速传感器上带有霍尔元件电路；一个由分频器、单稳触发器、光电耦合器、电子开关电路象计算器构成汽车里程计量显示电路；一个由单稳触发器、放大积分电路和电流表构成的车速显示电路；一个由单稳触发器引出的超速自动报警电路。

2、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征是在转速传感器上装有可旋转的磁钢26，磁钢与霍尔元件24对应。

3、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征在于电子开关电路包括：一个双或非门H₁H₂组成的长延时单稳触发器；一个经R₂D对C₂R₃组成的延时充电电路；一个由与非门Y₁～Y₄组成的RS触发器；一个开关三极管T10和继电器Z构成。

4、根据权利要求1或3所述的全电子路码表，其特征是电子开关电路继电器Z控制的电子开关ZK₁与计算器9相连。

5、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征在于单稳触发器5采用双D触发器，分别接成两组单稳电路，一组的输入端接有分频器4，输出端接有光电耦合器6；另一组输入端直接是传感器2，输出端接有放大积分电路7。

6、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征在于放大积分电路7是由两个三极管组成的复合管T₂₁和R₄C₄组成的积分电路构成，电流表11与电容C₄二极管D₄D₅并联后，串接在电阻R₄和复合管T₂₁之间。

7、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征在于光电耦合器6的输入端经二极管组成的或门分别接有单稳触发器5和振荡器8，光电耦合器的输出端分别接有电子开关ZK1和计算器9。

8、根据权利要求1所述的全电子路码表，其特征在于振荡器的另一端接有电子开关ZK2，ZK2与电源12连通。

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