自行车时速计

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本实用新型是一种自行车时速计，用于测量自行车时速。\n自行车是一种节能交通工具，自行车竞赛也是颇受人们欢迎的体育运动，但是自行车计速问题目前还没有得到解决。\n本实用新型的任务，是设计一种使用简单，观察方便，易于拆御的自行车时速计。\n本实用新型是一种自行车时速计，其特征在于它是由传感电路，定时电路，两级十进计数电路，显示及其控制电路和直流电源构成。\n本实用新型工作原理如下：\n根据速度公式：V＝ (S)/(t)\n得到瞬时速度公式：dv＝ (ds)/(dt)\n当时间固定为△t时，在△t时段内所经过的路程为△S，此时的速度为：\nV＝ (△S)/(△t)\n本实用新型即根据上述基础理论而设计。\n定时电路中的主要器件是一个脉冲宽度和占空比可调的振荡器。由它产生一个固定时段为△t的连续脉冲作为采样闸门信号。控制十进 计数电路的工作状态。当闸门信号为高电位，十进计数器工作，反之则不工作。\n传感电路由一小块永久磁铁和一个干簧管组成。永久磁铁固定于自行车前轮辐条上，干簧管固定于自行车前叉上。干簧管两端有导线与十进计数电路的输入端相连。自行车轮每旋转一周，小磁铁从干簧管旁经过一次，干簧管吸合一次，就在电路中产生一个正的输入脉冲给两级十进计数电路进行计数。在闸门脉冲的△t时段内计数器采得的脉冲数即为自行车轮子转动的圈数，也即在△t时段内自行车所经过的路程△S，因此，在△t时段内的车速也可以相应得到。定时电路产生的闸门脉冲宽度△t可视自行车轮径的不同而进行调节。\n两级十进计数电路在对输入脉冲计数时，其输出端相应地从1至9顺序地由原来的低电位变为高电位，使相应的发光器件发亮。当第十个输入脉冲采到后，第一级十进计数器输出端全部返回“0”状态，同时向第二级计数器输出一个进位脉冲。两级十进计数器就这样持续地计数。当定时电路输出的闸门脉冲变为低电位时，计数电路停止计数，发光器件稳定地显示出时速。当下一个计数闸门脉冲到来时，发光器件熄灭，计数电路又开始计数。\n控制电路由反相器，驱动电路和电子开关组成。反相器由一只晶体三极管接成放大器来完成，将计数闸门脉冲倒相。电子开关由一只晶体开关三极管和连接于其输出电路的干簧管继电器构成。当开关管基极为高电位时开关通，发光二极管显示，为低电位时开关断开，发 光二极管不显示。控制电路的作用是使计数器在计数状态下发光二极管不显示。\n输出显示电路由发光二极管组成，与计数器输出端正向连接，负端接干簧继电器输出端。两级十进计数器输出端连接的发光二极管用两种不同颜色的发光管，以示区别。二者各自代表的里程数相差十倍。\n本实用新型用于不同轮径的自行车，其定时器输出的脉冲可进行调节。\n对于28圈，直径71厘米，周长为2.23米，这时计数脉冲的宽度应调到16秒。在△t为16秒时，若采得10个输入脉冲，则速度为V＝ (△S)/(△t) ＝ (2.23米×10)/(16秒) ＝1.4米／秒\n由此算得其每分钟的行驶速度为84米／分钟，则每小时车速为5040米／小时，约为5公里／小时。两级十进计数器在△t采到十个脉冲时其时速为5公里／小时，又因为两级输出所代表的里程数相差十倍，故第一级十进计数器每一位输出端的发光二极管表示0.5公里，而第二级十进计数器每一位输出端的发光二极管表示5公里。显示电路显示时，时速为各发亮二极管所代表的里程数之和。该自行车时速计测量范围在0.5～49.5公里，足以满足自行车时速的条件。\n对于26圈，直径为66厘米，周长为2.07米，这时计数闸门脉冲宽度应调到14秒。若在△t＝14秒时采得十个脉冲，则\nV＝ (20.7米)/(14秒) ＝1.4米／秒\n其结果仍是84米／分钟，约为5公里／小时，与28圈情况吻合。\n以此类推，只要适当调整△t，该测速计对任何轮径的自行车均适应。\n由于本实用新型结构简单，显示直观，操纵，装御方便，解决了广大骑车者的计速问题，因此，它将受到人们的普遍欢迎。\n本实用新型实施例如下：\n图1是本实施例电原理图。\n图2是本实施例方框图。\n图3是计数脉冲与闸门脉冲和反相器之间的关系图。\n图4是固定小永久磁铁的弧形塑料夹盒。\n图5是装有干簧管的小盒及计数显示盒。\n图6是安装了时速计的自行车示意图。\n图中所标序号所表示的内容如下：\n1——小磁铁        2——固定小磁铁弧形盒\n3——干簧管        4——装干簧管的小盒\n5——香蕉插头        6——计速盒固定卡\n7——计数盒        8——电源开关\n本实施例的定时电路中的振荡器选用IC1555，它是一个可调振荡器，其脉宽可达十几秒。调整R1可改变脉宽（即计数时间），调整R2可改变脉冲间隔（即显示时间），一般调到8～10秒。两级十进计数器选用两块CD4017集成电路。反相器选用3DG6，晶 体三极开关管选用3DK7。两极十进计数器输出端所接发光二极管中BG5～BG13为绿色。每位代表0.5公里。BG14～BG22为红色，每位代表5公里。\n将上述元器件对应于电原理图制成的电路板固定在一个有显示窗的计速器小盒内。计速器小盒底部有一个有弹性的金属卡子，可将计速盒固定于自行车龙头左方。盒的正侧面有一电源开关，端部有一个二芯插头的引出导线和香蕉插头将计速盒与干簧管小盒相连。干簧管小盒底部也有一弹性卡子将小盒固定于自行车前叉上。小磁铁粘在弧形塑料夹盒的中央，弧形塑料夹盒固定于前车轮的相邻的两根辐条上。磁铁与干簧管之间的间隙在5毫米以内调整。\n使用时，将计速器小盒引出导线上的香蕉插头插入干簧管小盒上的插孔，开启电源，即可对行驶中的自行车计速，不用时可抽出插头，取下自行车上的计速器小盒。\n此装置若与计算器配置在一起，可作成多功能测速／里程计，还可以用于自行车以外的其它车辆上。