基于霍尔车速传感器的测控平台设计

00 I S SN 1 2-

4 6 9 5. . . .——

第 3 O卷

第 1 2期

2 O 1 3年 1 2月

.............

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

................

C Nl 1 2 0 3 4/ T

Vo I . 3 O No . 1 2 De c .2 O 1 3

基于霍尔车速传感器的测控平台设计程登良，蒋伟荣，黄志文，张凯，王卫华(湖北汽车工业学院电气与信息工程学院，湖北十堰 4 4 2 0 0 2 )

摘

要：提出了一种基于霍尔车速传感器的测控平台的设计方法。该平台主要包括 D S P系统板、霍尔车速

传感器、汽车车速工况模拟装置、汽车车速仪表以及上位机。介绍了车速表、车速传感器及车速工况模拟装

验.实 m p eⅢ 置选型，叙述了硬件设计过程，阐述了汽车仪表车速系数标定、车速信号频率测量和带前馈控制的 P I D车速电机控制策略及系统测控流程。测试结果表明，车速传感器信号测量准确可靠，模拟车速工况控制快速平

稳。该平台能够加深学生对汽车车速参数标定与测量、霍尔车速传感器信号特性及信号调理电路设计、前馈技

控制的 P I D控制策略等的认知理解。 关键词：测控平台；霍尔车速传感器； D S P;频率测量中图分类号： T P 2 1 6; G 4 8 4 文献标志码：A 文章编号：1 0 0 2— 4 9 5 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2 0 0 9 1— 0 5

术-詈与d

管№朐e

D e s i g n o f me a s u r e me n t a n d c o n t r o l p l a t f o r m b a s e d

理

o n Ha l l v e h i c l e s p e e d s e n s o rCh e n g De n g l i a n g,J i a n g We i r o n g,H u a n g Z h i we n,Z h a n g Ka i,W a n g We i h u a( S c h o o l o f El e c t r i c a l& I n f o r ma t i o n En g i n e e r i n g.H u b e i Un i v e r s i t y o fA ut om ot i v e Te c hno l o gy, S

h i y a n 4 42 00 2,Chi na )

Ab s t r a c t: The pa p e r p r o p o s e s a d e s i g n me t h o d o f me a s u r e me n t a n d c o n t r o l p l a t f o r m b a s e d o n Ha l l v e h i c l e.

s pe e d s e n s or . T hi s p l a t f o r m ma i nl y c o mp r i s e s DSP s ys t e m bo a r d, H a l l v e hi c l e s pe e d s e ns or,s i mu l a t i o n d e vi c e

o f v e h i c l e s p e e d, a u t o mo b i l e i n s t r u me n t f o r v e h i c l e s p e e d a n d h o s t c o mp u t e r . Th i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h es e l e c t i on of s p e e d om e t e r, v e hi c l e s pe e d s e ns or a nd s i mu l a t i on de v i c e o f v e hi c l e s pe e d,an a l y z e s t he h ar d wa r e

d e s i g n p r o c e s s,a n d d e s c r i b e s t h e v e h i c l e s p e e d c o e f f i c i e n t c a l i b r a t i o n o f a u t o mo b i l e i n s t r u me n t s,t h e f r e q u e n c yme a s u r e me n t o f v e hi c l e s pe e d s i gna l,t he c ont r ol s t r a t e gi e s w i t h f e e d f or wa r d PI D c ont r ol o f v e hi c l e s pe e d

mo t o r, s y s t e m me a s u r e me n t a n d c o n t r o l p r o c e s s . Th e t e s t r e s u l t s s h o w t h a t t h e v e h i c l e s p e e d s e n s o r s i g n a l me a s u r e me n t i s a c c u r a

t e a n d r e l i a b l e,a n d t h e s i mu l a t i o n c o n d i t i o n c o n t r o l f o r v e h i c l e s p e e d i s f a s t a n d s t e a d y . Th r o u g h t h e u n d e r s t a n d i n g o f t h e e x p e r i me n t a I s y s t e m a n d p r a c t i c e,i t wi l l d e e p e n t h e c o g n i t i v e u n d e r s t a n d i n g f o r e x p e r i me n t e r s o f c a l i b r a t i o n wi t h t h e v e h i c l e s p e e d p a r a me t e r,s i g n a l c h a r a c t e r i s t i c s o f v e h i c l e s p e e d s e n s o r,d e s i g n o f s i g n a l p r o c e s s i n g c i r c u i t,t h e c o n t r o l s t r a t e g i e s wi t h{ e e d f o r wa r d PI D c o n t r o l,e t c . Ke y wo r d s:me a s u r e me n t a n d c o n t r o l p l a t f o r m;Ha l l v e h i c l e s p e e d s e n s o r;DS P;f r e q u e n c y me a s u r e me n t

目前市场上的传感器实验台不能满足汽车传感技

于规模化、重复化实验。文献[ 4— 5]提出了霍尔车速传感器测试系统的开发方案，由于其是为汽车公司配套研制的项目，偏重于测试性能，用于实践教学有一定的

术方面的实践教学要求 _】 ]。我们之前一直以简易的实验器材来开发实验。譬如“霍尔车速传感器”实验， 只能把传感器简单地固定后外接电源，手动旋转输入

局限性，也不便作为测试和控制开发的平台。我们在多年科研和教学的基础上，经过几轮方案设计和验证，

轴后观测输出脉冲的形式来认识传感器特性，学生无法更深入地了解和应用，且测试过程非常不便，也不便收稿日期： 2 0 1 3—

0 4— 2 5

开发了系列汽车传感器实验平台，投入使用后效果良好。本文将具体介绍模块之一“霍尔车速传感器”测控平台的设计和实现。

基金项目：湖北省教育厅项目( B 2 0 1 3 0 8 3 )

作者简介：程登良( 1 9 7 7 ),男，湖北广水，硕士，讲师，研究方向为汽车电子技术.E - ma i l: c d e n g l@q q . c o n r

1测控平台整体设计该测控平台工作原理如图 l所示。其中汽车车速

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zfa4.html