【正文】 傳感器有很多種，如壓電式，壓感式，應(yīng)變片式，電容式等，本文在論述時(shí)，選擇傳感器主要考慮以下幾點(diǎn)： （1）量程的選擇 被測壓力的大小通常是傳感器量程的主要決定因素。 （4）傳感器型號(hào) 汽車超載預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳感器型號(hào)的選擇要考慮不同類別傳感器的適用范圍。當(dāng)然電阻應(yīng)變式傳感器也存在一些缺點(diǎn)，如大應(yīng)變狀態(tài)下具有較大的非線性，輸出信號(hào)較薄弱，故其抗干擾能力較差等。在彈性范圍內(nèi)，彈性體的變形的與受到的力 F 成正比，即 式中：ε為彈性體的相對(duì)變形； L、ΔL為彈性體的長度及其變化量； F 為受到的力， E 為彈性體的彈性模量 S 為彈性體的橫截面積。當(dāng)測得阻值變化為時(shí)，可得到應(yīng)變值，根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系，得到應(yīng)力值為： 式中： 應(yīng)力,應(yīng)變（為軸向應(yīng)變） E材料的彈性模量 又重力G與應(yīng)力的關(guān)系為： 式中： G重力,S應(yīng)變片截面積 根據(jù)以上各式可得到 由此得出應(yīng)變片電阻與重物質(zhì)量的關(guān)系，即： 根據(jù)應(yīng)變片常用的材料（如康銅）取 =2；E =16300 kg/mm2；S = 100；=34Ω； 橋路部分原理：電阻應(yīng)變計(jì)把機(jī)械應(yīng)變轉(zhuǎn)換成/R后，必須采用轉(zhuǎn)換電路通常采用惠斯登電橋電路實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。②采用差動(dòng)電橋：根據(jù)被測試件的受力情況，若使一個(gè)應(yīng)變片受拉，另一個(gè)受壓，則應(yīng)變符號(hào)相反。因?yàn)椴捎玫氖墙饘賾?yīng)變片測量，所以本設(shè)計(jì)采用全橋電路，能夠有比較好的靈敏度并且不存在非線性誤差。規(guī)格10～36毫米應(yīng)力2800～3000公斤/厘米分辨力～非線性2%滿量程溫度對(duì)電橋零點(diǎn)的影響%滿量程/供橋電壓0～輸入/輸出阻抗120歐姆工作溫度范圍5～+50傳感器長度～ 汽車輪速傳感器車速通常檢測汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，換算為汽車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速間接獲得的。但由于其輸出信 號(hào)的頻率和幅值受轉(zhuǎn)速影響較大，抗電磁波干擾能力差，且易產(chǎn)生誤信號(hào)，只適用于15～160km/h的速度，當(dāng)速度擴(kuò)大到更大時(shí)，電磁感應(yīng)式輪式傳感器很難適應(yīng)。按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。（1）霍爾效應(yīng) 如果對(duì)位于磁場(B)中的半導(dǎo)體薄片(d)施加一個(gè)電壓(V)，該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)電壓(UH)，人們將這個(gè)電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)，該半導(dǎo)體薄片成為霍爾元件，： 霍爾效應(yīng)原理 假設(shè)在N型半導(dǎo)體薄片上通一電流I，則半導(dǎo)體中的載流子（電子）沿著和電流相反的方向運(yùn)動(dòng)（電子速度為v），由于在垂直于半導(dǎo)體薄片平面的方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場，所以電子受到洛侖茲力的作用，向一邊偏轉(zhuǎn)，并使該邊形成電子積累，于是形成電場。但當(dāng)磁場與電流同時(shí)改變時(shí)，霍爾電勢極性不變。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個(gè)毫伏(mV)級(jí)的準(zhǔn)正弦波電壓。汽車前輪和后輪均可安裝，、： 前輪安裝示意圖 后輪安裝示意圖4 超載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ：A/D轉(zhuǎn)換放大器電阻應(yīng)變式傳感器報(bào)警系統(tǒng)80C51單片機(jī) 點(diǎn)火控制系統(tǒng)霍爾效應(yīng)式輪速傳感器（開關(guān)型） 超載控制系統(tǒng)的原理圖，本設(shè)計(jì)是在基于80C51單片機(jī)控制的基礎(chǔ)上，通過對(duì)汽車承受載重的檢測，從而在超重時(shí)，該系統(tǒng)產(chǎn)生警報(bào)并通過汽車點(diǎn)火控制系統(tǒng)使汽車不能正常啟動(dòng)。 放大電路設(shè)計(jì) 在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。 （2） 阻容耦合電路放存由并聯(lián)型差動(dòng)放大器構(gòu)成的前級(jí)放大器和由儀器放大器構(gòu)成的后級(jí)放大器之間，這樣可為后級(jí)儀器放大器提高增益，進(jìn)而提高電路的共模抑制比提供了條件。 A/D轉(zhuǎn)換A/D 轉(zhuǎn)換器是前向通道中的一個(gè)環(huán)節(jié)，并不是所有的前向通道中都需要 A/D 轉(zhuǎn)換器?；驹硎菑母呶坏降臀恢鹞辉囂奖容^，好像用天平稱物體，從重到輕逐級(jí)增減砝碼進(jìn)行試探。重復(fù)此過程，直至逼近寄存器最低位?；驹硎菍⑤斎腚妷鹤儞Q成與其平均值成正比的時(shí)間間隔，再把此時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，屬于間接轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換器選用的原則： （1）A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。不同類型的A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率大不相同。 （4）A/D 轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳。轉(zhuǎn)換結(jié)束后A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)觸發(fā)器置位，并輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志電平。 綜上所述，本文基于計(jì)算機(jī)接口特征、前向通道的總誤差、信號(hào)對(duì)象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求、環(huán)境條件選擇 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的一些環(huán)境參數(shù)要求（工作溫度、功耗、可靠性等性能）以及成本等方面的綜合考慮，最后結(jié)合本設(shè)計(jì)要求選擇 A/D 轉(zhuǎn)化芯片為 ADC0809。3）、A/B/C:通道選擇輸入線，其中c為高位，A為低位4）、ALE：通道鎖存控制信號(hào)輸入線5）、START:啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸入線。 80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 80C51結(jié)構(gòu)框圖在一小塊芯片上，集成了一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分。 （4）四個(gè) 8 位并行 I/O 接口 P0~P3，每個(gè)口既可以用作輸入，也可以用作輸出。 （8）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。Vss （20 腳）：接地端。RST引腳的第二功能是 VPD，即備用電源的輸入端。 當(dāng)引腳接高電平時(shí)，CPU 只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令，但當(dāng) PC（程序計(jì)數(shù)器）的值超過 0FFF 時(shí)，將自動(dòng)專區(qū)執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng) P0 口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向 P0 口鎖存器（地址 80H）寫入全 1，此時(shí) P0 口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。在 P1 口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向 P1 口鎖存器（地址 90H）寫入全 1，此時(shí) P1 口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。 P3 口與其他 I/O 端口有很大區(qū)別，它除作為一般準(zhǔn)雙向 I/O 口外，每一個(gè)引腳還具有第二功能。（3） 聲音報(bào)警器電路是由音效集成電路KD956電阻、晶體管和揚(yáng)聲器BL組成。點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的一端經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)SW與蓄電池相連，另一端經(jīng)分電器殼上接線柱接斷電器的活動(dòng)觸點(diǎn)臂，固定觸點(diǎn)通過分電器殼體接地。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，斷電器凸輪不斷旋轉(zhuǎn)，使斷電器觸點(diǎn)不斷開閉。初級(jí)繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中的磁通變化就愈大，次級(jí)繞組中的感應(yīng)電壓也就愈高。當(dāng)被測汽車裝載超過額定值時(shí)，有電阻應(yīng)變式傳感器采集的壓力信號(hào)經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將轉(zhuǎn)化的電壓信號(hào)經(jīng)80C51單片機(jī)輸出給報(bào)警器電路。同時(shí)當(dāng)霍爾效應(yīng)式輪速傳感器接收到車輪轉(zhuǎn)動(dòng)量時(shí)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過檢測電路后進(jìn)入單片機(jī)，然后輸入到報(bào)警電路，同理，采集到的電壓信號(hào)很小，時(shí)基集成電路NE555的3腳輸出低電平，處于截止?fàn)顟B(tài)，四聲模擬音效集成電路KD9561和、均無工作電壓，BL不發(fā)聲，VL和L不發(fā)光，從而使得整個(gè)報(bào)警電路不工作，這樣在車輛行駛時(shí)不會(huì)因?yàn)榈缆奉嶔ぃ沟么罅阂蛩軌毫ν蝗辉龃蠖a(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警。： 汽車點(diǎn)火系統(tǒng)控制電路圖1點(diǎn)火開關(guān)；2點(diǎn)火線圈；3電容器；4斷電器；5配電器；6火花塞；7阻尼電阻；8高壓導(dǎo)線；9起動(dòng)機(jī)；10電流表；11蓄電池；12附加電阻；13可控電流開關(guān)5 程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想主程序分兩大個(gè)模塊，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)警模塊。當(dāng)主程序調(diào)用 A/D 轉(zhuǎn)換程序時(shí)，首先須對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行必要的初始化設(shè)置，再等待傳感器檢測信號(hào)的輸入，等待輸入完成并存儲(chǔ)以便后面的報(bào)警裝置。通過對(duì)東風(fēng)EQ1090E型中型載重汽車車架進(jìn)行有限元分析，找到其應(yīng)以集中處，確定其所受最大應(yīng)力。同時(shí)考慮到汽車在行駛時(shí)可能會(huì)因?yàn)槁访鏍顩r不佳，車廂上下顛簸而造成車架承受壓力突然增大，超過其額定載荷，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警，因此本設(shè)計(jì)采用了霍爾效應(yīng)式輪速傳感器通過80C51單片機(jī)對(duì)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制，使得汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)后報(bào)警系統(tǒng)關(guān)閉。在論文寫作過程中，我得到了XXX老師耐心的指導(dǎo)。48 / 48。 同時(shí)，我也非常感謝班里的同學(xué)，當(dāng)我在論文中遇到困難的時(shí)候，總有同學(xué)站出來主動(dòng)幫助我，尤其我的PRO/E和ANSYS學(xué)的不是很好，我便向?qū)W的好的同學(xué)們請(qǐng)教，他們都耐心的指導(dǎo)我，也正是你們的幫助，才使得我畢業(yè)論文的順利進(jìn)行，并按時(shí)完成。在此，我向X老師表達(dá)最真誠的感謝。參考文獻(xiàn) [1]kindid=0amp。將傳感器采集的壓力信號(hào)經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)再通過80C51輸給報(bào)警裝置。當(dāng)超過設(shè)置的