基于GPS技术的联合收割机测速探索_黄小英

火车测速

高铁测速方法： 1、使用高铁测速雷达，一种用于铁路客运或货运车辆监测的终端设备，通过检测铁路线路上的行驶车辆，向驾驶员或调度员提供车辆的实时速度、以及距监测设备的实际距离信息，从而提示其控制车辆行驶速度，防止碰撞发生。 2、轮轴脉冲转速传感器 转速传感器的种类很多，有磁电式、光电式、离心式、霍尔式等转速传感器。其中轮轴脉冲转速传感器在高速铁路中应用较为广泛。轮轴脉冲转速传感器测速的基本工作原理：利用车轮的周长作为“尺子”测量列车走行距离，根据所测距离测算列车运行速度，其基本公式为： V=πDn/3.6 式中，π=3.14，D为车轮直径，n为车轮转速。 从上式可知，测量列车速度就是检测列车车轮转速和列车轮径。脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，使脉冲频率与轮轴转速成正比。输出的脉冲经隔离和整形后直接输入计算机CPU进行频率测量，再经换算从而得出车组速度和走行距离闭。 3、惯性加速度传感器 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力是物体在加速过程中作用在物体上的力，可以是常量或变量。一般加速度传感器根据压电效应原理工作，加速度传感器利用其内部由于加速度造成的晶体变形产生电压，只要计算出产生的电压和所施加的加速度之间的关系，就可将加速度转化成电压输出。还有很多其他方法制作加速度传感器，如电容效应、热气泡效应、光效应，但其最基本的原理都是由于加速度使某种介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。 轮轴脉冲转速传感器也存在一定缺陷：即车轮空转或打滑会使列车速度的测量结果存在误差，为解决此类问题，在列车车轴上加装一个加速度传感器，配合脉冲转速传感器使用。该方式工作原理：在列车打滑期间，把机车的内加速度作为测速的信息源，该信息与车轮旋转的状态等信息不相关，而在其余工作时间仍用轮轴脉冲传感器测速，所以该方式称为基于惯性加速度传感器的测速。在车轮打滑时，由加速度传感器测得加速度及车轮打滑前加速度的倾斜分量，而计算出车轮打滑时的列车运行加速度，再将该值积分即得车轮打滑时列车实时运行的速度。

测速测频实验

课程综合实验总结报告（中文题目，黑体三号） （XXXXXXXXXX） 院系：XXXXXXX 专业：XXXXX 姓名：XX 学号：XXXXXXXX 1.实验名称：测速测频仪设计实验 2.实验内容与要求 (1)通过NE555电路产生基本的脉冲信号，并在数码管上显示脉冲频率。 15% (2)调节电路中的电位器，改变脉冲信号的频率，当测量的脉冲达到最大 频率或最小频率（最大频率、最小频率可通过键盘进行设置）时，蜂鸣 器给出报警声音。15% (3)通过键盘模块，输入所需NE555产生脉冲的频率，在LCD屏上显示相 应的操作界面，并提示电位器应调节的位置，利用单片机的计数器功能，实时测量频率信号，显示在LCD屏上，并根据测量结果与设定值的差异，给出电位器应调节的趋势。30% (4)使用直流电机，设计一简易的汽车速度测量系统，可实时在LCD上显 示汽车的速度曲线及当前速度值，电机转速由NE555的脉冲频率控制（两 者正比，比例系数自定义），当车速高于1200rpm时产生超速报警指示 （在LCD屏上闪烁）。直流电机的测速装置需个人根据提供的码盘和槽 型光耦在实验板上自主搭建。40% 3.总体结构和硬件设计 2.1 实验使用到的硬件模块与组成框图 实验用到的硬件模块有：mcu为STC90C516RD+单片机控制模块，NE555 脉冲发生器，矩阵键盘，数码管显示，蜂鸣器，直流电机及其驱动模块，LCD显示模块等。其组成框图如下：

图1 硬件模块组成框图 2.2 相关硬件模块的功能和作用 (1)mcu控制模块：对外部模块其控制作用以及对数据进行处理。 (2)矩阵键盘：mcu通过读取其键值对其他模块进行控制，这是一个外部 控制信号输入模块。 (3)数码管：静态或动态显示数字或部分字母。 (4)NE555脉冲发生器：脉冲信号发生模块，通过调节可变电阻器可调节 脉冲频率以及小幅调整占空比。 (5)蜂鸣器：在一定频率脉冲控制下可以鸣响，这里作为警报信号。 (6)直流电机驱动：输入PWM波，输出一定功率的频率、占空比不变的 脉冲驱动直流电机匀速转动。这里为了获得占空比可调且调节范围大的PWM波，是用mcu内部产生方波信号的，由于驱动能力不足，所以用ULN2003A芯片进行功率放大以驱动直流电机。 (7)LCD显示：实现显示汉字、字母、数字的显示，以及画图功能。4.软件流程和模块设计 4.1程序流程

电机测速方法的研究

电机速度测试方法的研究 一、基本内容 通常，常用的测速方法有：旋转轴编码器测速、直流发电机测速、交流测速发电机测速、光电测速等。本实验中用到轴编码器测速、交直流测速发电机测速以及无接触式转速表测速。 1、轴编码器测速及其原理 增量式编码器由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成。在主码盘（光电盘）周边上刻有节距相等的辐射状窄缝，形成均匀分布的透明区和不透明区。鉴向盘与主码盘平行，并刻有a、b两组透明检测窄缝，它们彼此错开1/4节距，以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。工作时，鉴向盘静止不动，主码盘与转轴一起转动，光源发出的光投射到主码盘与鉴向盘上。当主码盘上的不透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时，光线被全部遮住，光电变换器输出电压为最小；当主码盘上的透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时，光线全部通过，光电变换器输出电压为最大。主码盘每转过一个刻线周期，光电变换器将输出一个近似的正弦波电压，且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°。光电编码器的测量准确度与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关，能分辨的角度α为： α=360°/n （1） 分辨率=1/n （2） 2、交直流测速发电机测速原理 通过负载带动发电机转动，发电机转动后根据电磁感应原理产生电动势，从而有对外输出电压U，输出电压U正比于转速，进而测出转速。 3、非接触式转速表测量原理 非接触式转速计系采用光电反射原理的量法（光学RPM 转速测量法）。转速计发射出的红外线经固定在待测目标上的反射条反射后，即携带有关转速的信息，当转速计接收到反射波后，经过处理即得到转速测量数据。 二、实验内容 1、采用无接触式转速表测速 序号n(r/min) n标准序号n(r/min) n标准 1 10 2 100 11 1100 1100 2 199 200 12 1201 1200 3 302 300 13 1300 1300 4 401 400 14 1400 1400 5 501 500 15 1501 1500 6 599 600 16 1600 1600 7 700 700 17 1700 1700

皮托管测速实验

毕托托管测速实验 一、实验目的 1、通过对风洞中圆柱尾迹和来流速度剖面的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能； 2、了解毕托管的构造和适用性,掌握利用数字式精密微压计，对风速进行静态快速测量； 3、利用动量定理计算圆柱阻力。 二、实验原理及装置 ①数字式微压计 ②毕托管 图1 电动压力扫描阀 毕托管又叫皮托管，是实验室内量测时均点流速常用的仪器。这种仪器是1730年由享利·毕托（Henri Pitot ）所首创。 ()υρK p p u -=02 式中； u ——毕托管测点处的点流速： υK ——毕托管的校正系数； P ——毕托管全压; P 0 ——毕托管静压; 三、实验方法与步骤 1、 用两根测压管分别将毕托管的全压输出接口与静压输出接口与微压计的两个压力通道输入端连接；

2、 安装毕托管 将毕托管的全压测压孔对准待测测点，调整毕托管的方向，使得毕托管的全压测压孔正对风洞来流方向，调整完毕固定好毕托管； 3、点击微压计面板上的“on/off ”，开启微压计，待微压计稳定，如果仍不能回零，可以按下“Zero ”键进行清零； 4、开启风洞，如果此时微压计上的压力读数为负值，则表明微压计与毕托管之间的测压管接反了，适时调整即可。 5、开始测量，读数稳定后，可记录读数。 四、数据处理与分析 原始数据： 频率/Hz 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 风速/m/s 1.8 3.2 4.5 5.8 7.0 8.3 9.6 10.8 12.8 压力/pa 2.0 6.1 12.1 20.2 29.7 41.0 54.8 70.0 86.9 取标准大气压： 通过绘图得到皮托管风速与风机频率的曲线图：由图可见两者呈线性关系 240,0.1219125./01.3P Pa kg k s m ρ==

【免费下载】粒子图像测速技术

粒子图像测速技术（PIV ）1．PIV 简介 粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法， 在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值。粒子图像测速技术（PIV ）是一种用多次摄像以记录流场中粒子的位置，并分析摄得的图像，从而测出流动速度的方法。PIV 是流场显示技术的新发展。 它是在传统流动显示技术基础上, 利用图形图像处理技术发展起来的一种新的流动测量技术。综合了单点测量技术和显示测量技术的优点, 克服了两种测量技术的弱点而成的, 既具备了单点测量技术的精度和分辨率, 又能获得平面流场 显示的整体结构和瞬态图像。图1. 粒子图像测速技术2．PIV 的原理 PIV 技术原理简单，就是在流场中撤入示踪粒子，以粒子速度代表其所在流场内相应位置处流体的运动速度．应用强光(片形光束)照射流场中的一个测试平面，用成像的方法(照像或摄像)记录下2次或多次曝光的粒子位置，用图像分析技术得到各点粒子的位移，由此位移和曝光的时间间隔便可得到流场中各点的流速矢量，并计算出其他运动参量(包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图、漩度图等)。因采用的记录设备不同, 又分别称FPIV ( 用胶片作记录) 和数字式图像测速DPIV （用CCD 相机作记录)。3．PIV 系统组成PIV 系统通常由三部分组成, 每一部分的要求都相当严格。

图2. 粒子图像测速系统结构 （1）直接反映流场流动的示踪粒子。除要满足一般要求( 无毒、无腐蚀、无磨蚀、化学性质稳定、清洁等) 外,还要满足流动跟随性和散光性等要求。要使粒子的流动跟随性好, 就需要粒子的直径较小, 但这会使粒子的散光性降低,不易于成像。因此在选取粒子时需综合考虑各个因素。总之, 粒子选取的原则为: 粒子的密度尽量等于流体的密度,粒子的直径要在保证散射光强的条件下尽可能的小, 一般为拜m 量级。常用的示踪粒子有聚苯乙烯、铝、镁、二氧化钦、玻璃球等。柴油机汽缸内气流运动实验研究中, 最常使用的示踪粒子有二氧化钦、铝粉等。在实际实验中, 它们的光散射性不错, 可拍摄到清晰的图像, 但由于其直径和密度太大, 导致其跟随性很差, 不能真实反映缸内气流的实际运动。此外, 固体颗粒进入缸内后有时会粘附在石英玻璃窗口上, 由于光线无法穿过不透明的固体颗粒, 使粒子成像亮度受到影响。并且固体颗粒一般硬度较大, 可能会造成气缸内壁和石英玻璃窗口的磨损。因此只能定期的拆除气缸盖,擦拭窗口, 这会增加许多工作量。 在实验研究中, 还必须考虑粒子浓度问题。当浓度很大时, 粒子像会重叠在一起, 由于激光为干涉光, 所以在底片上会形成激光散斑而不是独立的粒子像。虽然用激光散斑同样可以测取散斑场的位移, 但对于流场而言, 由于散斑场的稳定性较差, 提取散斑场的位移相对地比较困难。当粒子浓度太低时, 粒子对的数目可能太少, 结果将得不到足够多点的流速,也就得不到足够准确的流速分布。PI V 技术中粒子浓度一般为10左右( 在查询区域内)，这样使每个查询区中都有足够的粒子对, 能够得到有效的速度结果。 （2）成像系统。双脉冲激光片光源、透镜和照相机构成PIV的成像系统。用于照射动态微粒场的片光源由脉冲激光通过透镜形成, 拍摄粒子场照片的相机垂直于片光。曝光脉冲要尽可能的短, 曝光间隔即左能够随流场速度及其分

列车测速报警系统方案

天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：列车测速报警系统 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：选择一项。 专业名称：电气自动化技术 学生：计国锋 学生学号：1 指导教师：斌

列车测速报警系统 一、引言 本次设计一种基于80C51单片机的测速报警系统，实现电动车的速度实时显示以及超速后的自行报警，并能通过反馈限制行驶速度，及时提醒过往车辆预防超速而出现危险，减少交通事故的发生，也可以通过限速装置减少因为刹车失灵而出现的部分事故，以保障驾驶人员的生命财产安全，减少损失。 无论是城市还是乡村在经济的快速发展带动下，电动车数量越来越多，车速越来越快，这样对人的安全就会存在很多安全隐患还会造成威胁。正所谓“十次事故九次快”，可以看出在事故的多发中最重要的是速度问题，当然随之可见解决问题的方法最关键是要控制车的速度。本设计就是利用单片机实现电动车的超速报警。以及通过限速装置限制车辆的速度，并将以便管理。 二、电路总体设计组成原理设计： （1）总体电路设计要求： 系统实现的主要功能如下： 1）、实时显示电动车的形式速度； 2）、利用按键调整时间，实时显示正确的时间； 3）、当电动车超过规定的速度值时，违反情况以数据形式保存在串行储存器中，并发出声音报警，并且报警灯闪烁。 （2）、系统硬件的总体设计： 系统的总体结构如图1所示。它采用AT89C51单片机为主控芯片，主要有电源模块、芯片采集模块、时钟模块、LED显示模块、按键模块、报警模块、AT45DB161B串行储存器模块。其中AT89C51主要完成对外围硬件的控制以及信息处理功能；电源模块提供5V电源；信号采集模块TIL113光电耦合器将采集到的高电平转换为5V脉冲；时钟脉冲提供LED显示的实时时间；LED显示模块使用74LS273驱动数码管实现时间和速度的显示；按键模块主要用来调整时间；报警模块实现超速的声音报警和闪灯警告；反馈限速模块对速度进行设置并将速度比较并驱动限速装置进行限速，管理人员可进行取消报警。

一种双光幕弹丸测速系统设计与实现

电子器件 Chinese Journal of Electron Devices 第39卷第1期2016年2月Vol 39No.1 Feb.2016A Dual -Light Screen Bullet Velocity Measuring System Design and Implementation * JIANG Xudong 1，2，LI Jinming 1，2*，QIN Li 1，2，GAO Genwei 1，2，HE Yunze 3 （1.National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ； 2.Key Laboratory of instrumentation Science &Dynamic Measurement of Ministry of Education ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ； 3.School of Information and Communication Engineering ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ） Abstract ：In modern weapons research ，high precision measurement of bullet velocity is indispensable ，a Dual -Light Screen Velocity Measurement System （LSVMS ）was designed which is composed of hardware and software.The system takes FPGA as the control core ，implementing the conditioning and acquisition of current signal from front light screen sensor by controling hardware circuit ，then the data will be stored and uploaded to the host com?puter through the network port.The design adjusts the signal to zero by software ，which solves the problems of insta?bility of adjusting to zero by traditional hardware and uses way of bomb bottom trigger to timing ，which improves the accuracy of the velocity of the https://www.wendangku.net/doc/c817616803.html,pared with the traditional velocity measurement system ，the system is more accurate and more flexible.After several tests and experiments ，the system has been successfully applied to the development of a military product. Key words ：LSVMS ；FPGA ；zero -adjustment by software ；bomb bottom trigger EEACC ：7320E doi ：10.3969/j.issn.1005-9490.2016.01.036 一种双光幕弹丸测速系统设计与实现* 江旭东1，2，李锦明1，2*，秦丽1，2，高根伟1，2，何蕴泽3 （1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051； 2.中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051； 3.中北大学信息与通信工程学院，太原030051）摘要：在现在代武器的研究中，需要对弹丸速度进行高精度测量，因此设计了一种软硬件结合的双光幕测速系统。整个系统以FPGA 为控制核心，通过控制硬件电路实现对前端光幕传感器电流信号的调理及采集，之后将数据存储并通过网口上传到上位机。设计中对转换后的信号进行了软件调零，解决了传统硬件调零不稳定的问题，同时采用弹底触发的方式进行计时，提高了弹丸测速的准确性。与传统测速系统相比，该系统具有精度高、灵活性好等优点。通过多次测试与实验，该系统满足实际工程应用的要求。 关键词：光幕测速；FPGA ；软件调零处理；弹底触发 中图分类号：TN919文献标识码：A 文章编号：1005-9490（2016）01-0172-04 随着光电事业的不断提高，弹丸测速技术也在不断的发展。由于传统接触测量的测量精度低、重复性差等问题，非接触测量已成为主流测量技术。非接触弹丸测速方法主要是利用计时仪和区截装置（线圈靶、光幕靶、天幕靶等）来测量弹丸速度，记录弹丸飞过截取装置的不同截面间的响应时间，而截取平面间的距离是已知的，距离除以时间就可以得 到弹丸的平均速度［1-2］。目前电子计时仪精度较高， 能够满足测速要求。但每个测速系统都要包括区截 装置和计时仪两部分，系统复杂度高、成本大，而且 对计时仪的要求较高。由此提出了一种双光幕弹丸 测速系统。实时检测并记录弹丸穿过光幕靶时的输 出信号，并用软件的方式实现弹底触发计时，代替测 时仪记录两个信号间的时间间隔，实现弹速测量。———————————— 项目来源：山西省自然科学基金项目（2014011021-5） 收稿日期：2015-04-25修改日期：2015-05-27

传感器测速实验报告(第一组)

传感器测速实验报告 院系： 班级： 、 小组： 组员： 日期：2013年4月20日

实验二十霍尔转速传感器测速实验 一、实验目的 了解霍尔转速传感器的应用。 二、基本原理 利用霍尔效应表达式：U H=K H IB，当被测圆盘上装有N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。 本实验采用3144E开关型霍尔传感器，当转盘上的磁钢转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平 三、需用器件与单元 霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分。 四、实验步骤 1、根据下图所示，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，调节探头对准转盘内的磁钢。 图9-1 霍尔转速传感器安装示意图 2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、黑（ ），不能接错。 3、将霍尔传感器的输出端插入数显单元F，用来测它的转速。 4、将转速调解中的转速电源引到转动源的电源插孔。 5、将数显表上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示电机的转速。 6、调节电压使转速变化，观察数显表转速显示的变化，并记录此刻的转速值。

五、实验结果分析与处理 1、记录频率计输出频率数值如下表所示： 电压（V) 4 5 8 10 15 20 转速（转/分）0 544 930 1245 1810 2264 由以上数据可得：电压的值越大，电机的转速就越快。 六、思考题 1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？ 答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。 2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？ 答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔 是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。

高速铁路设备系列介绍之七——列车运行控制系统的列车测速与定位

高速铁路设备系列介绍之七——列车运行控制系统的列车测速与定位： 2008年在世界高速铁路大会上,与会代表在最后讨论中，达成一个新的共识。就是把高速铁路定义为：必须新建的专用铁路并在这个线路上开行运营时速达到250公里以上的动车组和采用了专用的列车控制系统的铁路。也就是说高速铁路有了三个标准。一是新建的专用铁路。所谓的“专用”含义就是新建客运的专用铁路。既有的铁路线跑的客车速度达到也不能算。当然也没必要、没可能在铁路线上要开行超高速度的货运列车。二是开行250公里以上的动车组列车。三是高速铁路最核心、关键的技术是铁路信号设备的新功能——列车的运行控制系统。我们知道，铁路信号原先比喻为是火车的眼睛，经过上百年的历史发展，为保证列车开行的安全和效率，铁路信号早已开始做到由机器控制和人控制相结合，已比喻成为是火车的神经系统了。但这火车的神经系统，普速铁路仅是以人控为主,机器做辅助。而高速铁路是一个电脑化的控制系统，与普速铁路相比是反过来了,机器控制优先为主,人是辅助。只有高速铁路必须要用这样一个最先进的高速列 车运行控制系统,最后才能认定，这条线路是高速铁路。 列车运行控制技术关键技术之一是列车的测速与定位。为确实保证列车距离与速度的安全控制，首要是及时获取列车运行中的速度与位置，测速和定位的正确程度从根本上制约着列车运行控制系统的控制正确程度，测速测距的正确程度过低，不仅会增加列车的不安全因素，并且会造成列控系统预留的安全防护距离过大，从而影响运输效率。 目前有多种列车测速方式。按照速度信息获取的来历，可以把测速方式分成两大类，一类是利用轮轴旋转信息获取列车速度的测速方法。轮轴旋转测速方法又有机电测速方式和脉冲转速传感器方式之分。有机电测速方式正处于被逐步淘汰过程中，不介绍了。脉冲转速传感器方式，其脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转一周，传感器输出一定目标的脉冲，保证脉冲的频率与轮轴的每转速度完成正比。输出脉冲经过断绝和整形后，直接输入到微处置惩罚器进行频率测量并换算成速度和走行距离。轮轴脉冲转速传感器将成为作为主要部件。由于列车在运

基于多传感器融合的列车测速定位方法

专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 摘 要 以信息融合技术为基础，研究以速度传感器为核心的多传感器融合列车测速定位系统; 通过列车打滑试验，验证和分析该测速定位系统的空滑检测和误差补偿能力。 关键词 城市轨道交通 基于通信的列车运行控制 多传感器融合 列车测速定位 北京地铁亦庄线 1 研究背景 基于通信的列车控制系统( CBTC) 是一种连续的自动列车控制系统，它利用高精度的列车定位( 不依赖于轨道电路) ，采取双向连续、大容量的车地数据通信，依靠车载、地面的安全功能处理器来加以实现。高精度的列车定位技术是 CBTC 系统的关键技术之一，列车位置和速度信息是移动闭塞、列车运行控制的重要参数，精确的列车位置和速度信息能有效地提高行车效率和安全度。在城市轨道交通系统中，列车需要交替运行在地下和地上，运行环境比较复杂，单独依靠一种测速定位技术很难获得高精度的列车位置和速度信息。因此，研究多传感器融合技术，就能够结合不同传感器的优点，弥补各自的缺点，通过冗余互补提供更加可靠、精确的列车速度和位置信息。 1． 1 测速定位技术 测速定位通过不断测量列车的运行速度、对列车的即时速度进行积分的方法，得到列车的运行距离，辅助其他定位方法( 如查询-应答器定位、电子地图匹配) 来获取列车的位置信息。下面对几种主要的测速测距方法进行分析比较。 1) 脉冲转速传感器( odometer) 是通过列车车轮转动产生数字脉冲，输出脉冲信号通过信号处理后，可直接输入微处理器进行计算，得到高测量精度的速度、距离信息。 2) 多普勒雷达( Doppler radar) 依靠雷达向地面发射的信号，检查雷达回波频率与发射信号频率的不同，根据多普勒效应计算列车的运行方向和速度，再对列车的速度进行积分，得到列车的运行距离。 3) 航位推算系统( dead reckoning ，DR) 在航天、航空和航海领域得到广泛应用，航位推算系统一般使用惯性传感器作为航向传感器和位移传感器，具有不与外界发生光电联系和不受气候条件限制的特点。随着惯性传感器的民用普及和成本降低，它成为列车测速测距的一种可选方案。 脉冲转速传感器技术的发展已经相对成熟，在实际应用中实现比较简单，能提供高精度、数字化的速度和距离信息，因此近年来得到了广泛应用。但是，由于以车轮转动作为采集对象间接获取列车速度，车轮磨损产生的轮径变化、运行过程中的空转和滑行会产生较大的误差。雷达和航位推算系统是直接测量列车速度和距离的方式，不存在车轮磨损、空转、滑行等造成的误差。但是，多普勒雷达测速方法比较复杂，需要考虑雷达校正、不同地面反射系数等问题; 航位推算系统受到传感器本身温漂、敏感度等的影响，在短时间内测量具有较高的精度，但长时间使用会导致较大的累积误差，因此在使用航位推算系统进行列车测速定位时，需要解决累积误差的补偿问题。 1． 2 多传感器信息融合方法 多传感器的信息融合要完成同源、同质、非同源、非同质的测量信号融合，需要多领域融合算法的支持。现有的融合算法基本可以分为随机类方法和人工智能类方法: 随机类方法包括加权平均、Kalman 滤波、Bayes 概率推理法、Dempster-Shafer 证据推理、小波变换等，是多传感器融合最常用的方法; 人工智能类方法有模糊逻辑推理、神经网络方法等。目前，已有研究人员将人工智能类方法引入随机类方法，如神经网络与 Kalman 滤波结合、神经网络与小波变换结合等，以解决随机类方法在不确定性推理上存在的一些缺陷。 2 CBTC 列车多传感器融合测速定位研究 尽管基于多传感器信息融合的列车定位方法能够融合多种传感器的信息，获得列车的速度和位置信息，但实际采

雷达测速试验报告

雷达测距实验报告 1. 实验目的和任务 1.1 实验目的 本次实验目的是掌握雷达带宽同目标距离分辨率的关系，通过演示实验了解雷达测距基本原理，通过实际操作掌握相关仪器仪表使用方法，了解雷达系统信号测量目标距离的软硬件条件及具体实现方法。 1.2 实验任务 本次实验任务如下： （1）搭建实验环境； （2）获得发射信号作为匹配滤波的参考信号； （3）获得多个地面角反射器的回波数据，测量其各自位置，评估正确性； （4）获得无地面角发射器的回波数据，与（3）形成对比，并进行分析。 2. 实验场地和设备 2.1 实验场地和环境条件 本次实验计划在雁栖湖西校区操场进行，环境温度25℃，湿度40%。 实验场地如上图所示，除角反射器以外，地面上还有足球门、石块以及操场上运动的人等比较明显的目标。

2.2 实验设备 实验所需的主要仪器设备如下： （1） 矢量信号源SMBV100A ； （2） 信号分析仪FSV4； （3） S 波段标准喇叭天线； （4） 角反射器 （5） 笔记本电脑 2.3 设备安装与连接 设备连接关系图如下： 雷达波形文件雷达回波数据 时钟同步 计算机终端 SMBV100A 矢量信号源 FSV4信号分析仪 角反射器 交换机 图1 实验设备连接示意图 其中：蓝色连接线表示射频电缆，灰色连接线表示网线。 3. 实验步骤 3.1 实验条件验证 检查仪器工作是否正常，实验环境是否合适。 3.2 获取参考信号 1. 调节信号源参数，生成线性调频信号，作为匹配滤波的参考信号，然后通过射频电缆将信号源与频谱仪相连，利用频谱仪的A/D 对线性调频信号采样，并通过网线将数据传输给计算机，并保存为“b1.dat ”。参考信号的主要参数如下所示：

测速系统技术方案-大华

测速抓拍系统 设 计 方 案 浙江大华技术股份有限公司 2010年1月

目录 一、概述....................................... 错误!未定义书签。 前言........................................ 错误!未定义书签。 设计依据.................................... 错误!未定义书签。 二、系统组成................................... 错误!未定义书签。 系统构成................................... 错误!未定义书签。 前端采集系统............................... 错误!未定义书签。 摄像单元................................. 错误!未定义书签。 雷达单元................................ 错误!未定义书签。 显示单元................................ 错误!未定义书签。 照明单元................................ 错误!未定义书签。 网络传输系统............................... 错误!未定义书签。 中心管理系统............................... 错误!未定义书签。 三、系统功能................................... 错误!未定义书签。 系统采用工业化设计.......................... 错误!未定义书签。 车辆图像抓拍功能............................ 错误!未定义书签。 系统自动调节相机曝光功能.................... 错误!未定义书签。 违法车辆数据的保存.......................... 错误!未定义书签。 系统抓拍范围................................ 错误!未定义书签。 多种人机交互接口............................ 错误!未定义书签。 大、小车型设置及报警功能.................... 错误!未定义书签。 本地存储功能................................ 错误!未定义书签。 违法数据统计检索功能........................ 错误!未定义书签。 日志查询功能................................ 错误!未定义书签。 自动维护功能................................ 错误!未定义书签。 软件升级功能................................ 错误!未定义书签。 备份功能.................................... 错误!未定义书签。 数据传输和远程维护功能...................... 错误!未定义书签。 用户管理功能................................ 错误!未定义书签。

经典测速方法在低速情况下的研究的评论

关于《经典测速方案在低速情况下的研究》的评论 一．虫虫的文章内容的综合： 虫虫在研究中发现了许多现象： 1.m法测速的动态误差是双向的 2.t法测速的动态误差是单向的，当加速度为正时测量转速小于实际 转速。当加速度为负时，测量转速大于实际转速 3.低速时的动态测量误差大于高速时的动态测量误差 4.当转速在0附近时，编码器的已经基本丧失反馈功能，甚至连转 向都难以判别 虫虫得出了很有意思且值得思考的观点： 1.m法和t法在低速状态是比较，t法优于m法 2.按照m法或t法进行系统控制，m法明显超调量大，性能差 3.t法的本质是时间窗口内的平均转速 二．我的思考： 虫虫通过仿真实验获得的结果和所做的分析，使我受益匪浅，启发我沿着这个思路继续思考，现将我的思考反馈给虫虫和大家。1.在电机控制系统中不要使用m法： 主要有以下理由： （1）延时时间长。t法的延时为一个编码器脉冲周期，而m法的延时要N个编码器脉冲周期。对于m法的时间窗口必须要使测量有起码的精度，m法的相对误差=1/N，其中N是时间窗口内的编码器脉

冲个数，假设最低的误差为5%，则N必须大于20，根据这个例子，m法的延时是t法的20倍以上。这相当于在控制系统上增加了个纯延时环节。由虫虫提供的仿真实验图也可以佐证这个观点。 从这张图上可以看见，m法的控制系统明显的超调量大，这通常意味着系统的惯性环节的惯性系数增大，而纯延时环节可以近似看做惯性环节。 （2）静态精度低：为了兼顾延时，m法的N值不能太大，因此精度低。而t法精度取决于定时器时钟，现在这个时钟周期都是纳秒量级的，可以保证t法有很高的精度，特别是在低速时更是如此。 2. 关于t法的动态精度改进的思考： 先引用虫虫说的话：T法测速得到的速度，可以理解是一连串瞬时速度的加权平均值。受到这个观点的启发，我再作进一步的引申：当加速度为定值（或近似为定值）时，可知当编码器脉冲边沿到达后这一瞬间t0，由此测算的改脉冲周期的平均速度和在这一周期一半时（也就是时间为t0-T/2，T为该脉冲周期）的瞬时速度相等。也就是说，信号延时了T/2的时间。对于t0时的速度v0=

霍尔测速实验

246810 1214 1618202224 霍尔传感器V-n 曲线图 电压（V ）/V 转速（n ）/r p m 霍尔测速实验报告 一、实验目的： 了解霍尔组件的应用——测量转速。 二、实验仪器： 霍尔传感器、+5V 、+4、±6、±8、±10V 直流电源、转动源、频率/转速表。 三、实验原理； 利用霍尔效应表达式：U H ＝K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性体时，转盘每转一周磁场变化N 次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。 四、实验内容与步骤 1．安装根据图28-1，霍尔传感器已安装于传感器支架上，且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。 图28-1 2．将+5V 电源接到三源板上“霍尔”输出的电源端，“霍尔”输出接到频率/转速表（切换到测转速位置）。 3．打开实验台电源，选择不同电源+4V 、+6V 、+8V 、+10V 、12V （±6）、16V （±8）、20V （±10）、24V 驱动转动源，可以观察到转动源转速的变化，待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。 五、数据记录与分析 2、用matlab 绘制V-RPM 曲线图

3、霍尔组件产生脉冲的原因 因为霍尔传感器本身是磁场和霍尔元件之间由于磁性交替变化而产生的脉冲信号变化。两者之间通常会设有遮光原件，能够在变化过程中间断的影响到两者之间的磁通量。有磁场照射霍尔元件导通，没有磁场照射霍尔元件截止，不断的交替变化引起了脉冲的信号变化，所以霍尔测速时，所长生的波形也就是脉冲电，只是随转速的改变频率发生了改变，频率变化越快证明转速越快。 六、实验报告 1．分析霍尔组件产生脉冲的原理。 2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。

电机测速方法的研究

电机测速方法的研究 摘要：分析讨论了几种常用的电机测速方法的特点和应用，对不同使用场合,选择合适的测速测试方法构成转速闭环具有实际意义。 关键词：电机测速 引言 数控系统中，检测是不可缺少的一个重要环节，在机床中，最关键的检测环节就是电机的进给速度和位置的测试。为了提高机床中电机的调速与伺服性能，如调速精度、稳定性和快速性，均采用转速闭环控制，从而需要检测电机的转速。其检测方法多种多样，且与选择的传感器类型有关。但概括起来主要有脉冲数字式，电压模拟式及专用集成电路方式。我们在选配的时侯要根据不同的场合全面衡量。因此，以下讨论了几种不同的测速方法。 1采用永磁式测速发电机 永磁式直流测速发电机是一种将转子速度转化为电气信号的机电式信号元件，是伺服系统中基本元件之一。作为测速、校正，解算元件，他被广泛应用于各种速度和位置控制系统中。永磁式测速发电机主要由定子、转子和电刷部件等组成。一般情况下自动控制系统对其元件的要求主要是高的精确度、灵敏度、可靠性等。因此永磁式直流测速发电机在电气性能方面应满足以下要求： （1）输出电压和转速成线性关系 （2）温度变化对输出特性影响小 （3）输出电压波纹小 （4）正反转的输出特性应该一致 试验中采用的永磁式直流测速发电机的参数为 直流测速发电机 型号额定转速（r/min）RL（KΩ）绝缘等级工作方式HK10 3000 10 E 连续 交流测速发电机

型号额定转速 （r/min）额定励磁 电压（V） 额定励磁 电流（A） 额定频率 （Hz） 绝缘 等级 工作方式 HK27 1800 110 0.047 50 E 连续 测量结果： 直流测速发电机空载时的转速 输出电压（V ）0.25 0.4 9 0.7 47 0.9 94 1.4 92 1.9 88 2.4 85 2,9 79 3.4 69 3.9 41 4.4 54 4.9 35 5.9 40 6.9 72 7.9 03 8.8 77 9. 85 8 10 .9 1 1 2 . 3 6 对应转速（r /mi n）50.3 100 .3 149 .6 201 .8 300 .8 400 500 600 .8 700 .1 798 902 ．3 100 0.1 120 140 160 1 179 5 19 98 22 09 .8 2 5 5 . 8 直流测速发电机带载时的转速 输出电压（V ）0．25 0.4 85 0.7 42 0.9 88 1.4 83 1.9 72 2.4 76 2,9 58 3.4 48 3.9 16 4.4 20 4.8 94 5.9 03 6.8 69 7.8 58 8.8 02 9. 78 6 10 .8 2 12 ． 25 对应转速（r /mi n）50 100 .8 150 200 .8 300 400 .3 502 600 700 .5 797 .2 900 .5 996 120 4 140 2 160 2 179 5.3 19 99 .5 22 08 .6 25 02 .9 交流测速发电机空载时的转速（残余电压=0.328V）

浅析列车测速设备工作原理与维护

浅析列车测速设备工作原理与维护 【摘要】随着我国城市化进程的加快，城市人口和机动车的快速增加已大大超过城市交通基础设施的最大承受能力，城市交通问题已经严重影响城市功能的发挥和城市的可持续发展。本文针对轨道交通地铁车载信号的速度传感器问题进行分析，希望可以对故障维修会有所帮助。 【关键词】速度传感器；加速度计；故障维修；定期维修；测速 1.西安地铁速度传感器 1.1安装与结构 列车每端，安装两个速度传感器，分别安装在不同侧不同的的非动力制动轴上（左一右四）。一个项目中所有列车的速度传感器应安装在带司机室车厢并采用同一安装结构。但两者采用独立的方法测量列车的位移和速度。即使其中一个速度传感器失效但其它车载部件工作正常时，CC将继续正常工作。 1.2工作原理 西安地铁选用的速度传感器是6通道、90度相移的DF16电光速度传感器。六个通道等间隔的分布在一个圆形的传感器基座上。标记每一个通道，从顶部顺时针数，并将六个通道分为三组，为通道1和通道2（有90度的相移），其次是通道3和4及5和6。通道2和3没有关系，通道4和5或通道6和1也没有关系。CC采用3取2的结构，如果供电板1失效（相当于ACSDV2和ACSDV3），在Tach1，Acc A，AccB和ATP1的一对通道将失去它们的电源，然后CC变成2取2的结构，但是图中未涂红的ATP2和ATP3仍然能收到测距数据，CC 功能不会受到失去数据来源的危害。 1.3速度传感器的常见故障与维护 维修速度传感器时所使用的工器具有：JZ-1转速校验台、数字万用表、示波器。 1.3.1故障维修流程 （1）舌轴断，轴卡死。原因是： 1）传动机构同轴度差或长期磨损，疲劳损坏，处理方法是更换舌轴并调整轴箱盖与驱动法兰盘的同轴度，新的舌轴上须加适量的润滑油脂。 2）检查舌轴长度是否与车型相匹配，更换轴长合适的DF16传感器。

速度测量实验

霍尔测速实验 一、实验目的：了解霍尔转速传感器的应用。 二、基本原理：利用霍尔效应表达式U H = K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性 体时，圆盘每转一周，磁场就变化N 次，霍尔电势相应变化N 次，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速（转速=60*频率/12） 三、需用器件与单元：霍尔转速传感器、转速调节2-24V 、转动源单元、数显单元的转速显示部分。 四、实验步骤： 1、根据图5-4，将霍尔转速传感器装于传感器支架上，探头对准反射面的磁 钢。 2、将直流源加于霍尔元件电源输入端。红（+）接+5V ，黑（┴）接地。 3、将霍尔转速传感器输出端（蓝）插入数显单元F in 端。 4、将转速调节中的2-24V 转速电源引到转动源的2-24V 插孔。 5、将数显单元上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示转速。 6、调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变化。 五、思考题： 1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有限制？ 2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否用一只磁钢，二者有什么区别呢？ 图1霍尔、光电、磁电转速传感器安装示意图

实验三十一光纤传感器测速实验 一、实验目的：了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。 二、基本原理：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理即可测量转速。 三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模块、转速/频率数显表、直流源±15V、转速调节2~24V，转动源模块。 四、实验步骤： 1、光纤传感器按图1装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平台中磁钢反射点对准。 2、按“光纤位移特性实验”的连线图，如图2所示，将光纤传感器实验模 块输出V o1与数显电压表V i 端相接，接上实验模块上±15V电源，数显表的切换 开关选择开关拨到20V档。①用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），合 上主控箱电源开关，调节Rw 2使数显表显示接近零（≥0），此时Rw 1 处于中间位 置。②再用手转动圆盘，使光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表 指示最大，重复①、②步骤，直至两者的电压差值最大，再将V o1 与转速/频率数显表fi输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。 图2光纤传感器位移实验模块 3、将转速调节2-24V，接入转动电源24V插孔上，使电机转动，逐渐加大转速源电压。使电机转速盘加快转动，固定某一转速，观察并记下数显表上的读 数n 1 。 4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频率测量档，测量频率，记下频率 读数，根据转盘上的测速点数折算成转速值n 2 （转速和频率的折算关系为：转速=频率*60/12）。 5、将实验步骤4与实验步骤3比较，以转速n 1 作为真值计算两种方法的测