在点评轿车功用的整车测验试验中，车速丈量是根底。一般，在整车测验试验中运用的车速传感器的输出信号为频率信号。规模在10Hz。lOOkHz内。因而，如安在10Hz～100kHz规模内准确丈量频率信号，是整车测验及车速丈量中的一个重要问题。
传统车速丈量，一般选用测频法或测周法。因为其办法自身固有的缺陷，传统车速丈量体系存在着当被测信号的频率改变范同较大时，精度比较低的缺陷。本文介绍了传统丈量办法存在的问题，剖析了多周期同步测频办法怎么处理这一个问题，而且给出了用单片机完结的车速丈量体系的详细计划，以及使用该体系进行丈量的实践成果。
1 测验办法及测验原理
1．1传统丈量办法
传统丈量频率有二种办法：一种办法是计数器测频法(简称测频法)。该办法是将被测频率信号fx加到计数器的计数输入端．使计数器在规范时刻Tc1内进行计数。其差错首要来源于计数器只能进行整数计数而引起±l差错，因而计数器直接测频法发生的差错为：
第二种办法是计数器测周法(简称测周法)。该办法将规范频率信号fc2送到计数器的计数输入端，使被测频率信号fx操控计数器的计数时刻Tz。计数器测周法发生的±1差错为：
由(1)(2)式可知，在相同的时刻Tc内，测频法的±1差错随被测频率的减小而增大，而测周法的误筹则随被测频率的增大而增大。因而，一般丈量高频信号时选用测频法，而丈量低频信号时选用测周法。可是不管哪种办法，都只能在必定程度上减小差错而不能消除差错。而且，关于频率改变规模较大的被测信号，二种办法都不能满意高精度丈量的要求。
1．2多周期同步测频法
在直接测频法的根底上开展的多周期同步测频法，在现在的测频领域中得到越来越多的使用。在多周期同步测频法中，闸口时刻不是同定值，而是被测信号周期的整数倍，即与被测信号同步。
首要，由单片机给出闸口敞开信号，但此刻计数器并不开端计数，而等纠被测信号的上升沿到来，发生与被测信号同步的实践闸口信号时．两组计数器才真实开端计数。两组计数器分别对被测信号和规范频率脉冲信号计数。当预置闸口信号封闭后，计数器也并不当即中止计数，而是比及被测信号上升沿到米的时刻才真实完毕计数，完结一次丈量进程。因而．实践闸口时刻与设定闸口时刻并不严厉持平，但最大差值不超越被测信号的一个周期。计数器的敞开和封闭与被测信号是同步的，即闸口中包含整数个被测信号周期，因而不存在对被测信号计数的±l量化差错。被测信号的频率计算办法为：
其间，Nx——被测信号的计数值；N0——规范信号的计数值；f0——规范信号的频率
由(3)式可得，多周期同步测频法发生的差错为：
由上述剖析可知，多周期同步测频法不存在对被测信号计数的差错，丈量相对差错与被测信号频率巨细兄关，仅与闸口时刻及规范频率信号的频率巨细有关。能够经过增大闸口时刻或进步规范频率信号，来进步丈量精度。当闸口时刻和规范频率确认后，丈量相对精度也确认，即在被测信号的整个频段内丈量的精度相同。因而测频规模在理论上不受约束。
综上所述，欲完结整个频段内的高精度频率丈量，应选用多周期同步测频法。
2 多周期同步测频法车速丈量系统的完结
车速丈量体系的中心是单片机测频模块，测频模块将丈量出的信号频率值(或车速值)实时传送给车载CAN总线网络，CAN总线将所测频率值(或车速值)与其他整车功用参数一同传送给上位计算机，进行实时记载并显现。丈量电路结构图如图1所示。
图1测虽电路结构图
2．1单片机测频模块的完结
本模块选用摩托罗拉M68HCl2单片机。该单片机内部具有规范定式模块(TIM)及输入捕捉(IC)功用。在IC功用启用后。TIM模块运转时，16位的自在定时器依照设定的时钟频率循环计时。当某个被测信号的设定边缘到来时，输入捕捉逻辑当即将自在定时器的内容捕捉到IC／OC寄存器中，其分辩才能高达lus乃至更高，并设置中止请求标志，随后软件能够呼应中止或许依据标志做出处理。因而，使用捕捉中止功用，能够对被测频率信号进行计数。一起，将单片机内部时钟作为规范频率信号，并可使用自在定时器进行计数。
白南运转定时器是TIM的中心部分，其TI作频率直接决议IC／OC的分辩才能。M68HCl2单片机内部具有锁相环功用。因而使用锁相环功可将将单片机内部晶振频率进步许多，实践使用中进步到24MHz，使自在定时器的频率到达12MHz。
综上所述，将被测频率信号经扩大整形后，接入单片机输入捕捉管脚PORTT0，使用单片机输入捕捉中止功用对被测信号进行计数，一起将单片机内部12MHZ时钟作为规范频率信号，并经过16位自在定时器进行计时，即可完结多周期同步测频法。其间fo=12MHz，因为ε=±1/f0T ，因而该办法将具有十分高的丈量精度。此外，单片机具有8个独立的%&&&&&%／OC通道，M68HCl2单片机能够完结多路频率信号的同H寸丈量。
2．2体系程序规划
体系程序首要包含：锁相环子程序、预置闸口时刻子程序、运算处理子程序、CAN总线传输数据子程序等。程序规划思路及流程图如图2所示。
3 试验成果
使用高精度高稳定性的频率信号源对本体系进行标定，取得了比较准确的丈量成果。丈量最大相对差错小于10-6。经试验验证，经过上位机调理闸口时刻长短，能够确保本车速丈量体系在10Hz～100kHz频率规模内的高精度丈量。
实践试验中，在车上装置OES一11型光电式速度传感器，并将输出信号(频率规模在10-35kHz内)接入本车速丈量体系，在转鼓试验台上进行0—150km/h匀等速与加减速试验，0．5ms丈量并记载一次试验数据，测验曲线如图3所示，丈量成果与实践情况相符合。测验成果表明，本体系具有丈量精度高、丈量规模大、抗干扰性强等长处，适用于实践整车测验。
图2丈量程序流程图
图3 0—150km／h匀等速与加减速试验
4 定论
多周期同步测频法与传统测频法或测周法比较，能够消除差错。完结整个频段内的等精度丈量。使用该办法规划的车速丈量体系，充分发挥单片机自身的功用特色，可完结高精度测频。一起，上位机能够恣意操控闸口时刻，完结不同的丈量速度与丈量精度要求。经验证，本车速丈量体系在实践整车测验中，取得了精度较高的令人满意的测验成果。
