自行车计算器的应用

自行车上的计算器可以通过数轮子的转数，显示车速与走过的距离，还可显示达到的最高速率与平均速率。

用户在编程时，用C表示车轮的周长，单位为m；用v表示速率，单位为km/h；用F表示车轮的旋转频率，单位为r/s。则它们的关系为：F =（v ( 3.6）/ C。

通常在车轮上放置一块磁铁，用它驱动舌簧继电器，以便产生计算圈数的脉冲；但是在本设计中使用的是一个晶体管开关。

这种自行车计算器可用于其它场合，例如，在一个以太阳能电池板作为能量源的充电系统中，测量充电的速率与累计的充电电荷量，如图1所示。为此，利用分流电阻Rs来检测充电电流；利用在分流电阻上所产生的电压来控制一个压控振荡器(VCO）。

当压控振荡器产生的输出频率，相当于自行车计算器的读数为120km/s时，所指示的电流为12A；并且当表示行程的读数为299.89km时，所代表的累计充电电荷总量为299.89Ah。

计算器中可设定C值，设定范围可达2.999m。当VCO的输入电压为140mV时(相当于充电电流为14A），输出信号的频率为13.7Hz。这样设计的振荡器如图2所示，对于设定的周长C为2.671m时，可以正常地工作。

如果最低与最高频率没有超出自行车计算器能够计数的极限范围，这项应用可以正常地工作。此外，这项应用的精确程度受VCO的偏移与非线性误差的限制。

VCO所产生的最低输出频率为0.1Hz，甚至在分流电阻Rs为零时，频率也不会再低。但是即使非线性误差为最大值时(使用DVM与DSO测量），此项设计的非线性一般也不严重。由于受到有限的放电时间CI的影响，在频率的高端测量误差稍有增加。■ （华）