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基本信息
- 項目名稱：
- 地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)檢定裝置
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 綜合利用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS）和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式，針對地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理、產(chǎn)品質(zhì)量要素，開發(fā)一款用于計量檢測機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)廠家對該類監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)鑒定、質(zhì)量檢測的檢定裝置。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是基于直接數(shù)字式頻率合成技（DDS）、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式，設(shè)計出來的一款科學(xué)測量儀器，用于對現(xiàn)行市場上地感線圈式機(jī)動車超速監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行技術(shù)鑒定。該激發(fā)裝置通過發(fā)出頻率、幅值和間隔時間可調(diào)的正弦波信號模擬高速行駛的汽車，并與地感線圈所發(fā)出的信號進(jìn)行最大程度的電磁耦合，以激發(fā)機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對該類產(chǎn)品的性能、質(zhì)量進(jìn)行檢測。該作品包含中央處理單元、DDS正弦波信號發(fā)生器，測試信號的頻率、幅值等參數(shù)的有線和無線檢測、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、人機(jī)界面等功能模塊。 作品的創(chuàng)新點及技術(shù)優(yōu)勢： 1）采用先進(jìn)的直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)（DDS）：可產(chǎn)生0-30MHz的頻率、幅值和間隔時間可調(diào)的高質(zhì)量正弦波信號，納秒級頻率轉(zhuǎn)換速度，頻率分辨率為1Hz； 2）系統(tǒng)參數(shù)的智能化設(shè)置：只取“自檢”一鍵操作即可以無線方式檢測出機(jī)動車超速監(jiān)測系統(tǒng)所發(fā)出信號的頻率、幅值、間隔時間等參數(shù)并自動對該激發(fā)裝置的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置； 3）采用數(shù)據(jù)可控緩存、多位同步輸出的高亮度LED顯示模擬車速，可以有效解決動態(tài)掃描方式下的LED顯示值被拍照時存在缺劃的現(xiàn)象。 4）采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式，作品結(jié)構(gòu)緊湊靈巧，節(jié)能環(huán)保，易于操作，適用于多種條件下的作業(yè)環(huán)境。 推廣前景： 目前，地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通信息檢測領(lǐng)域。本作品的成功開發(fā)解決了如何對該類產(chǎn)品進(jìn)行快速質(zhì)量檢測的問題。采用DDS技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式所開發(fā)出的該作品具有適用性強(qiáng)、使用方便、高性價比等顯著特點，不但可以用作技術(shù)質(zhì)量監(jiān)測機(jī)構(gòu)的測量母機(jī)，還可以用作地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的測量儀器，因此相信該作品具備廣闊的市場前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、設(shè)計目的 對國內(nèi)外最常用地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測統(tǒng)測速儀進(jìn)行準(zhǔn)確、安全、快捷的檢定。 2、基本思路 以Atmega64為核心，控制AD9850芯片產(chǎn)生頻率可調(diào)的正弦信號，信號通過放大環(huán)節(jié)后加載到激發(fā)線圈上，激發(fā)線圈在脈沖控制下，分別與對應(yīng)的地感線圈進(jìn)行激發(fā)，從而模擬汽車在地感線圈上經(jīng)過的情況，通過人機(jī)界面，可以靈活改變車速、距離等參數(shù)，通過RS485串行通信方式，將模擬車速在大屏LED上顯示。 3、創(chuàng)新點 1）運(yùn)用DDS可產(chǎn)生頻率、幅值和相位可調(diào)的高質(zhì)量正弦波信號，納秒級頻率轉(zhuǎn)換速度，頻率的可控范圍達(dá)mHz級。 2）數(shù)據(jù)可控緩存、多位同步輸出的高亮度LED顯示模擬車速，有效解決動態(tài)掃描方式下的LED顯示值被拍照時存在缺劃的現(xiàn)象。 3）系統(tǒng)參數(shù)智能化設(shè)置：只需“自檢”一鍵操作即可以無線方式檢測出機(jī)動車超速監(jiān)測系統(tǒng)所發(fā)出信號的頻率、幅值、間隔時間等參數(shù)并自動對檢定裝置的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 4）嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式，結(jié)構(gòu)緊湊靈巧，自動完成檢定過程。 4、技術(shù)關(guān)鍵 DDS技術(shù)，頻率峰值檢測，汽車超速模擬，參數(shù)無線檢測。 5、主要技術(shù)指標(biāo) 1）控制DDS產(chǎn)生頻率、幅值、時間間隔可調(diào)的正弦波激發(fā)信號，精確模擬車速范圍在0-300Km/h，誤差小于+/-5%。 2）單片機(jī)對地感線圈信號頻率和峰值的檢測誤差小于+/-5%。 3）高亮度LED顯示模擬車速，在任意拍照情況下不存在缺劃的現(xiàn)象。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通信息檢測領(lǐng)域，本作品針對其工作特性提出了激發(fā)裝置的創(chuàng)新設(shè)計，有效地對其性能指標(biāo)進(jìn)行驗證，確保了監(jiān)測系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。由于本設(shè)計通用性強(qiáng)，參數(shù)修改靈活，可以對不同廠家開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，可供儀表檢測部門使用，加上成本較低，體積小巧，方便攜帶等優(yōu)點，相信可以得到很好的推廣應(yīng)用。此外，通過既本作品的不斷升級完善，可以增加更多的功能，應(yīng)用的范圍也會越來越廣泛。 而通過駕駛各種汽車以不同速度經(jīng)過監(jiān)測系統(tǒng)的反復(fù)實驗來進(jìn)行檢驗顯然是不現(xiàn)實的；其實，可以使用跟汽車底面積相當(dāng)?shù)蔫F板來代替汽車在地感線圈上面經(jīng)過，但是，這就需要搭建相應(yīng)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，這樣的機(jī)構(gòu)搭建難度高、成本也較高、體積龐大、便攜性差。相比之下，本設(shè)計有以下優(yōu)點： 1.成本較低，體積小巧，可以在現(xiàn)場進(jìn)行“在線”檢定； 2.功能強(qiáng)大，操作靈活，還可以通過升級固件擴(kuò)展功能； 3.界面友善，參數(shù)設(shè)置靈活，不同參數(shù)在檢定過程中全部自動完成，無需人工干預(yù)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1）2008.12，本校第三屆“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽決賽 特等獎 2）2009.5，第十屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽終審決賽中獲得一等獎
作品所處階段
- 作品功能升級階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 面議
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示、視頻播放
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1、使用說明 通過人機(jī)界面設(shè)置參數(shù)、啟動模擬激發(fā)并監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 2、技術(shù)特點和優(yōu)勢 1)采用DDS技術(shù)產(chǎn)生頻率、幅值和相位可調(diào)的高質(zhì)量正弦波信號。 2)采用嵌入式系統(tǒng)實時處理多任務(wù)，適用于多種條件的作業(yè)環(huán)境。 3)參數(shù)的智能化設(shè)置，可以“在線”對現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行檢定. 3、適應(yīng)范圍 本作品針對地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)工作特性提出了檢定裝置的創(chuàng)新設(shè)計，有效地對其性能指標(biāo)進(jìn)行驗證，確保了監(jiān)測系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，且為交通監(jiān)管部門提供了檢測的方便。 4、推廣前景 本作品可用作技術(shù)質(zhì)量監(jiān)測機(jī)構(gòu)的測量主機(jī)和地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的測量儀器，具備廣闊的市場前景。 5、市場分析和經(jīng)濟(jì)效益 地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)是目前廣泛使用的交通信息檢測產(chǎn)品之一。然而，國內(nèi)外還沒有一套完整、方便可行的檢測技術(shù)方案，所以具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外在檢測地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)時，一般由模擬測速誤差的檢測和現(xiàn)場驗證兩部分組成。所謂現(xiàn)場驗證是指機(jī)動車在每個車道跑幾個速度點，每個速度點跑若干次，并用雷達(dá)測速儀(或激光測速儀以及光柵原理的光電位移測速儀)作為標(biāo)準(zhǔn)器來監(jiān)視，把地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并由此來驗證地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確與否。國外也有將兩束或三束激光，相隔一定距離，在地感線圈附近，垂直于車輛行進(jìn)方向，通過車輛對激光的遮擋時間間隔來測量車速。而模擬測試測速誤差的檢測，國內(nèi)外也有很多人士做了大量的工作，但都存在一定的問題。如在瑞士．檢測人員將車檢器拿回實驗室，接上兩個線圈作為電感，再分別串上兩個可變電容，然后通過改變可變電容的電容值來實現(xiàn)傳感器中的頻率變化，從而達(dá)到檢測目的。在這種方法中由于將車檢器拿回實驗室中，使線圈這個重要的傳感器被忽略，傳感器(線圈)的特性和由它引起的靈敏度問題、不穩(wěn)定性和誤差等被遺漏，而且通過改變電容值的大小，來檢測車檢器的計量特性也很牽強(qiáng)。 在國內(nèi)有些計量部門通過研究也對模擬測試測速誤差的檢測研制出了相應(yīng)的檢定裝置，制定了檢測方法或地方規(guī)程。如有一種方法是在車檢器對主機(jī)的輸出端硬加入兩個開關(guān)信號，通過控制這兩個信號的時間間隔來測量其誤差。其實這種方法是檢測主機(jī)的計時功能，對車檢器和傳感器沒有檢測，沒有達(dá)到檢測地感線圈式機(jī)動車超速自動監(jiān)測系統(tǒng)的目的。另外，有一種方法是在車檢器的測試回路中(車檢器和線圈的回路中)加入信號，來觸發(fā)車檢器。這種方法的缺點是無法檢測到線圈的性能、線圈的靈敏度等，所以其也是一種不正確的方法。
