卡丁車制動性能檢測系統(tǒng).doc

卡丁車制動性能檢測報(bào)告 姓名：徐紹強(qiáng) 班級：機(jī)械茅班 學(xué)號：20120725 教師：傅 攀目錄第一章 緒論 1.1 汽車制動性能檢測的意義 1.2汽車制動性能檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.3汽車制動性能檢測的標(biāo)準(zhǔn) 1.4汽車制動性能檢測方法對比分析第二章 檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1檢測方法的選取 2.2反力式滾筒制動試驗(yàn)臺基本結(jié)構(gòu) 2.3制動試驗(yàn)臺各項(xiàng)參數(shù)的分析以及主要參數(shù)的選擇 2.4機(jī)械平臺的結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)組成第三章 傳感器的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)采集 3.1傳感器的選擇 3.2單片機(jī)的選擇 3.3傳感器與信號調(diào)理電路 3.4制動試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.5 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理第四章 制動試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第一章緒論1.1 汽車制動性能檢測的意義 汽車制動性能的檢測是機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)的重要內(nèi)容之一,也是汽車保修企業(yè)進(jìn)行故障修理和調(diào)試的科學(xué)依據(jù)。制動性能是汽車在行駛中能人為地強(qiáng)制降低行駛速度并根據(jù)需要停車的能力,是汽車的重要性能之一。汽車的制動性能不僅取決于制動系的性能,還與汽車的行駛性能、輪胎的機(jī)械特性、道路的附著條件以及與制動操作有關(guān)的人體工程特性有密切關(guān)系。因此,汽車制動性能檢測的研究為其制動性能的試驗(yàn)分析和檢測提供了條件。制動性能的優(yōu)良與否直接關(guān)系到汽車的安全性,在機(jī)動車發(fā)生的交通事故中由于制動不良占有很大的比重,因于影響交通事故的各種因素中,汽車本身是一個非常重要的影響因素,提高汽車本身的安全性能,減少交通事故及減輕事故過程中對乘員及人的傷害,從而提高交通安全性有著非常重要的意義。因此,在實(shí)際檢測的基礎(chǔ)上車輛的制動性能進(jìn)行分析和研究,揭示其內(nèi)在的規(guī)律性,找出其存在的問題并提出解決的方法,對確保道路交通安全無疑具有非常重要的意義。制動性能對行車安至關(guān)重要，制動性能的檢測對所有車輛更是極其重要，它關(guān)系到人的人身和財(cái)產(chǎn)安全，是車輛安全行駛的重要保障。制動性能體現(xiàn)在制動距離上以及偏移量上。制動距離包括車輛左右輪的制動距離。制動性能的好壞還體現(xiàn)在輪的制動距離是否合格，是否有跑偏量等。1.2汽車制動性能檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 車檢測技術(shù)大約是從20世紀(jì)50年代開始逐步形成、發(fā)展和完善起來的。早期檢測主要是靠耳聽、眼看、手摸等感官方法對汽車技術(shù)狀況作出判斷。從20世紀(jì)60年代開始,伴隨著電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展,汽車性能的診斷和檢測技術(shù)在傳統(tǒng)檢測方法的基礎(chǔ)上有了革命性的進(jìn)展,逐步發(fā)展成現(xiàn)代汽車診斷和檢測技術(shù)。各國相繼開始研制生產(chǎn)先進(jìn)的檢測設(shè)備,力圖用更科學(xué)的手段快速準(zhǔn)確地判斷汽車技術(shù)狀況是否處于規(guī)定水平。新的檢測設(shè)備和檢測方法的出現(xiàn),不僅提高了檢測精度和工作效率,而且促進(jìn)了汽車工業(yè)的進(jìn)步。我國的汽車制動性能檢測診斷技術(shù)經(jīng)歷了從引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)檢測設(shè)備,到自主研究開發(fā)、推廣應(yīng)用的階段,并發(fā)布實(shí)施了有關(guān)汽車檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。70年代后期,國內(nèi)有關(guān)企事業(yè)單位先后從國外引進(jìn)部分較先進(jìn)的檢測設(shè)備,使用后取得比較好的效果受到國家有關(guān)部門的重視。80年代末,國內(nèi)一些廠家開始研制設(shè)備,國家在“六五”計(jì)劃期間將汽車檢測技術(shù)作為重點(diǎn)推廣的新技術(shù)。從此,汽車檢測才開始進(jìn)入關(guān)鍵性的發(fā)展時(shí)期。現(xiàn)在,全國已建立300多個檢測站,上千條檢測線,基本實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。國產(chǎn)檢測設(shè)備也得到迅速發(fā)展,產(chǎn)品的品種規(guī)格有兩千多種以上。目前有滾筒反力式和慣性式兩種制動性能檢測系統(tǒng)。1.3汽車制動性能檢測的標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定,采用臺式檢測時(shí),用制動力檢驗(yàn)汽車的制動性能應(yīng)符合下面的要求: 1、制動力總和占整車重力的百分比:空載60%或滿載50%;前軸制動力不得小于前軸軸荷的60%。 2、制動力平衡的要求:在制動力增長的全過程中,左、右輪制動力差與該軸左、右輪中制動力大者之比,前軸不得大于20%,后軸不得大于24%。 3、阻滯力性能檢測要求:車輛各輪的阻滯力不得大于該輪所在的軸荷的5%。 4、駐車制動性能檢測要求:駐車制動力總和應(yīng)不小于該車在測試狀態(tài)下整車重力的20%;對總質(zhì)量為整備質(zhì)量1.2倍以下的車輛,此值為15%。 5、制動協(xié)調(diào)時(shí)間要求:對采用液壓制動系的車輛不得大于0.35s;對采用氣壓制動系的車輛不得大于0.60s;汽車列車和鉸接客車、鉸接式無軌電車的制動協(xié)調(diào)時(shí)間不應(yīng)大于0.80s。6、制動完全釋放時(shí)間要求:汽車制動完全釋放時(shí)間(從松開制動踏板到制動消除所需要的時(shí)間)不應(yīng)大于0.80s。1.4汽車制動性能檢測方法對比分析 1.41反力式滾筒制動系統(tǒng)檢測裝置結(jié)構(gòu)：由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套對稱的車輪制動力測試單元和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動力測試單元由框架（多數(shù)試驗(yàn)臺將左、右測試元的框架制成一體）、驅(qū)動裝置、滾筒組、舉升裝置、測量裝置等構(gòu)成。原理簡述：進(jìn)行車輛制動力檢測時(shí)，被檢車輛駛上制動試驗(yàn)臺。車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器。起動電動機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)。待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后駕駛員踩下制動踏板。車輪在制動器摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加與制動力方向等值反向的反作用力，在此力形成的反作用力矩作用下減速器殼體與測力臂一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動，測力臂一端力經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號，從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后,送給測量采集模塊處理。測試過程：原理部分已作部分闡釋，然后是將濾波放大信號送往AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字量，經(jīng)計(jì)算機(jī)采集、貯存和處理后，檢測結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機(jī)打印出來。打印格式或內(nèi)容由軟件設(shè)計(jì)而定。一般可以把左、右輪最大制動力、制動力和、制動力差、阻滯力和制動力時(shí)間曲線等一并打印出來。設(shè)計(jì)思路比較復(fù)雜，信號處理等要利用積分電路等，對硬件提出較高要求，同時(shí)信號轉(zhuǎn)換等計(jì)算機(jī)軟件控制也較難實(shí)現(xiàn)；檢測速度較低，對現(xiàn)代防抱死高速制動系統(tǒng)不起作用。1.42慣性式滾筒制動系統(tǒng)檢測裝置結(jié)構(gòu)：慣性式滾筒制動檢驗(yàn)臺由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套對稱的車輪制動測試單元和一套指示、控制裝置組成，包括滾筒軸承、驅(qū)動電機(jī)、儲能飛輪和一系列傳感器。原理簡述：慣性式滾筒制動檢測臺是利用儲能飛輪儲存和汽車在運(yùn)動過程中具有的同樣的動能，通過對輪胎對飛輪的制動性能的檢測來等效檢測輪胎對車身的制動性能。汽車在運(yùn)動時(shí)，由于自身質(zhì)量的存在而具有一定的動能T，選擇合適的飛輪轉(zhuǎn)速，使飛輪所具有的能量E與汽車動能T相同。此時(shí)踩下制動踏板，由于車輪對滾筒摩擦力的存在，飛輪會慢慢減速直至停止。測出整個制動過程中的時(shí)間、飛輪轉(zhuǎn)動角度以及初始轉(zhuǎn)速等參數(shù)，就可以對之動過程中制動力、側(cè)移量和制動距離等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。測試過程：實(shí)驗(yàn)時(shí)，被檢車駛上試驗(yàn)臺，并將兩主動輪分別置于左右兩滾筒組之間。發(fā)動機(jī)啟動并通過傳動齒輪組帶動與滾筒相連的傳動軸轉(zhuǎn)動，前后兩滾筒通過鏈?zhǔn)絺鲃訖C(jī)構(gòu)同時(shí)轉(zhuǎn)動，此時(shí)按被檢車輛行駛時(shí)的慣性等效質(zhì)量配置的飛輪也一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)轉(zhuǎn)速時(shí)，卸去該檢測機(jī)構(gòu)動力，同時(shí)斷開離合器以將左右兩輪的檢測機(jī)構(gòu)分離。同時(shí)被檢車緊急制動，車輪制動后，滾筒飛輪依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但在車輪跟與滾筒的摩擦下最終停止轉(zhuǎn)動。滾筒能轉(zhuǎn)動的圈數(shù)相當(dāng)于車輪的制動距離，滾筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)由裝在滾筒端部的各自的光電傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖送入計(jì)數(shù)器記錄。通過對兩個傳感器得到的電信號的分析及處理，我們可以得到左右兩輪各自的制動距離，并可以得到兩輪的相對偏差。慣性式滾筒制動檢測裝置的特點(diǎn)：這種動態(tài)檢驗(yàn)制動性能的使用發(fā)法的試驗(yàn)條件接近汽車實(shí)際行駛條件，具有在任何車速下進(jìn)行制動測試的優(yōu)點(diǎn)。但這種試驗(yàn)臺旋轉(zhuǎn)部分分轉(zhuǎn)動慣量較大，因此其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大，且檢驗(yàn)的車型范圍受到一定限制，所以應(yīng)用范圍不如反力式來得廣泛。第二章 檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1檢測方法的選取已知卡丁車后輪獨(dú)立制動，車的重量為150kg，車輪直徑400mm，尺寸1.8mX1.5m，速度20km/h，卡丁車結(jié)構(gòu)極其簡單，一個由輕鋼管構(gòu)成的車架，一臺兩沖程發(fā)動機(jī)，四個車輪，一個座位，無車體外殼，操作簡便。汽車制動性能的檢測是汽車檢測的重點(diǎn),目前應(yīng)用較為廣泛的是滾筒反力式汽車制動試驗(yàn)臺,因?yàn)槠錅y試條件固定、重復(fù)性好、結(jié)構(gòu)簡單、操作安全性能好,所以我選擇滾筒反力式汽車制動試驗(yàn)臺。2.2反力式滾筒制動試驗(yàn)臺基本結(jié)構(gòu)滾筒反力式汽車制動試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示。它由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套車輪制動力測試裝置和一套指示與控制裝置組成。每一套車輪制動力測試裝置由框架、驅(qū)動裝置、滾筒裝置、第三滾筒和測量裝置等組成。利用三維建模軟件SolidWorks建立試驗(yàn)臺三維模型如圖所示：裝配圖：部分零件圖：滾筒：傳感器：機(jī)架：1、驅(qū)動裝置:驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速器和鏈傳動機(jī)構(gòu)組成,如圖所示。電動機(jī)經(jīng)過減速器內(nèi)的蝸輪蝸桿和一對圓柱齒輪的兩級傳動后驅(qū)動主動滾筒,主動滾筒又通過鏈傳動機(jī)構(gòu)帶動從動滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器輸出軸與主動滾筒共用一軸,減速器殼體為浮動連接即可繞主動滾筒軸自由擺動。減速器的作用是減速增矩,其減速比根據(jù)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和滾筒測試轉(zhuǎn)速確定。由于測試車速低,滾筒轉(zhuǎn)速也較低,因此要求減速器減速比較大,一般采用兩級齒輪減速或一級蝸輪蝸桿減速與一級齒輪減速。2、滾筒裝置:滾筒組相當(dāng)于一個活動的路面,來承載被檢的車輛,承受和傳遞制動力。每套車輪制動力測試單元由左右一對直徑相同的主、從動滾筒組成。每個滾筒的兩端分別用滾動軸承與軸承座支承在框架上,且保持兩滾筒軸線平行。 滾筒與汽車輪胎間的附著系數(shù)將直接影響制動試驗(yàn)臺所能測得的制動力大小。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù),滾筒表面都進(jìn)行了相應(yīng)加工與處理。 3、測量裝置:制動力測量裝置主要由測力杠桿和測力傳感器組成。測力杠桿一端與傳感器連接,另一端與減速器殼體連接。與減速器連接的方式有兩種:一種是測力杠桿固定在減速器殼體上;另一種是測力杠桿通過軸承松套套在框架的支承軸上,其尾端有固定在減速器殼體上的帶有刃口的傳力臂。被測車輪制動時(shí),當(dāng)浮動的減速器殼體前端向下移動時(shí),第一種連接方式的測力杠桿與減速器殼體將一起繞主滾筒的軸線擺動,測力杠桿的前端此時(shí)向下移動,如圖所示;第二種連接方式的測力杠桿,則通過傳力臂刃口的作用,前端向上移動,并拉伸測力彈簧A和測力彈簧B,如圖所示。本系統(tǒng)采用第一種測力方式。4、指示與控制裝置:試驗(yàn)臺的指示與控制裝置主要由單片機(jī)、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示裝置和打印機(jī)等組成,其控制框圖如圖2-6所示。從力傳感器送來的電信號,經(jīng)傳輸調(diào)理,放大濾波后,送往A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,經(jīng)單片機(jī)采集、存儲和處理后,檢測結(jié)果由數(shù)碼管顯示或打印機(jī)打印出來。2.3制動試驗(yàn)臺各項(xiàng)參數(shù)的分析以及主要參數(shù)的選擇 1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)：本課題要求按照給定的有關(guān)卡丁車參數(shù)，來設(shè)計(jì)一個制動檢測試驗(yàn)臺并測量卡丁車的制動距離和跑偏量，關(guān)于卡丁車的一些參數(shù)和檢測要求如下：卡丁車質(zhì)量M=120kg系統(tǒng)測量精度為：0.1m 車輪直徑D=400mm 制動時(shí)車速v=20km/h=參數(shù)名稱參數(shù)值滾筒半徑120.3mm滾筒長度300mm滾筒中心距384.4mm滾筒安置角36.872、制動試驗(yàn)臺裝置參數(shù)的選擇（1）、主、從動滾筒參數(shù)的選擇：由于制動試驗(yàn)臺采用滾筒中心距不可調(diào)式,因此減小滾筒直徑,可使車輪在試驗(yàn)臺上的安置角增大,增加試驗(yàn)臺的穩(wěn)定性,提高車輪與滾筒間的附著力,節(jié)省驅(qū)動電機(jī)功率。但滾筒直徑不能過小,否則車輪的滾動損耗將明顯增加,一般為100200mm。本汽車制動試驗(yàn)臺選取的滾筒直徑為190mm,滾筒長度為l000mm。考慮到試驗(yàn)車速低,一般為25km/h,但為使汽車測試時(shí)的條件最大限度地與使用條件一致,必須保證滾筒的線速度不致過低,否則將使測試結(jié)果失真。但隨著測試車速的提高,試驗(yàn)臺的驅(qū)動功率也隨之增加,因此還要考慮使用經(jīng)濟(jì)性,一般在40100r/min 范圍。本汽車制動試驗(yàn)臺選取的滾筒轉(zhuǎn)速為65r/min。 （2）、電機(jī)的選擇及減速箱的傳動比：為保證制動試驗(yàn)臺的驅(qū)動滾筒有足夠大的功率來驅(qū)動,并考慮到使用的經(jīng)濟(jì)性,本試驗(yàn)臺選擇的電動機(jī)功率為5.5kw,其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min。減速箱的傳動比為 22.2.4機(jī)械平臺的結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)組成制動試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)采用兩級結(jié)構(gòu),分為上位管理機(jī)和下位測控機(jī)。上位管理機(jī)為普通臺式計(jì)算機(jī),它的任務(wù)分為兩類:一類是管理任務(wù),完成車輛檢測報(bào)表的部分?jǐn)?shù)據(jù)錄入(如車主、車號、車型等信息的輸入)、數(shù)據(jù)處理、檢測參數(shù)存儲、檢測信息查詢及檢測報(bào)表統(tǒng)計(jì)與打印等;另一類是控制下位機(jī),上位機(jī)接收到輸入的車型、檢測類型、待測項(xiàng)目等數(shù)據(jù)信息后,根據(jù)下位機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)和現(xiàn)有工作狀況,向下位機(jī)發(fā)送命令,然后等待下位機(jī)檢測結(jié)果,待所有檢測結(jié)果全部送到管理機(jī)后,上位機(jī)就對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并給出總體結(jié)果。下位機(jī)由單片機(jī)、傳感器及信號調(diào)理電路、繼電器控制單元、檢測指示裝置等部分組成,控制車輛檢測過程,并進(jìn)行采樣和處理數(shù)據(jù)。制動試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。第三章傳感器選擇及數(shù)據(jù)采集3.1 單片機(jī)的選擇 根據(jù)檢測功能的要求，單片機(jī)系統(tǒng)完成信號檢測、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸入、自動測試、數(shù)據(jù)通信等功能。AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(EPROM)和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場合AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash閃速存儲器2，56字節(jié)內(nèi)部RAM，32位I/O口線，3個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇的省電模式。空閑方式下，CPU停止工作，但允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。在掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，禁止其它所有部件工作直到下一個中斷或硬件復(fù)位。3.2 傳感器的選擇本系統(tǒng)所用傳感器主要有制動力、稱重、車輪轉(zhuǎn)速及車輛到位等傳感器。為防止信號間相互干擾，各個信號模擬地線單獨(dú)連接，最后在下位機(jī)機(jī)箱匯合。3.2.1 汽車軸重、制動力傳感器的選用 本系統(tǒng)選用的軸重傳感器為HT-305剪切懸臂梁式測力稱重傳感器。懸臂梁式傳感器為一端固定，一端加載的懸臂梁式結(jié)構(gòu)。具有外形高度低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，防塵密封性好，量程范圍廣，精度高，性能穩(wěn)定可靠，抗偏、抗側(cè)向能力強(qiáng)，安裝使用方便的特點(diǎn)。3.2.2 制動力傳感器本系統(tǒng)選用的測量制動力傳感器為MCL-S系列S式拉壓力傳感器。測量范圍寬，抗偏載能力強(qiáng)，高精度，低溫漂，尤其適用于一些要求精度高的工業(yè)測量系統(tǒng)。因其高度可靠性及密封設(shè)計(jì)，即使在惡劣環(huán)境下，仍能長時(shí)間連續(xù)工作。主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)如下表所示。3.2.3 車輪轉(zhuǎn)速傳感器 當(dāng)電機(jī)啟動至主動滾筒轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，汽車制動踏板未踩下時(shí)，主、從動滾筒、車輪和第三滾筒的線速度應(yīng)相等，即：V1 = V2 = V3 = V4 當(dāng)踩下制動踏板時(shí)，主動滾筒的速V4 由于是由驅(qū)動電機(jī)帶動的，所以它的線速度不變，而車輪的線速度由于汽車制動系的作用而降低變?yōu)閂1 ，同時(shí)第三滾筒的線速度變?yōu)閂3 ，因?yàn)榈谌凉L筒是由車輪帶動的，所以有 V1=V3 ，故測量第三滾筒的轉(zhuǎn)速即可測得車輪的轉(zhuǎn)速。汽車在制動試驗(yàn)臺的滾筒上制動時(shí)，車輪與滾筒表面制動力增加到等于附著力時(shí)，車輪抱死拖滑，制動力的采集值即為此時(shí)的值. 常用的測速傳感器有三種：測速發(fā)電機(jī)、光電轉(zhuǎn)速傳感器和磁電式傳感器。考慮到本試驗(yàn)臺的工作環(huán)境，本試驗(yàn)臺采用磁電式傳感器。3.2.4 跑偏量的測量運(yùn)用反力式汽車制動試驗(yàn)臺測試的主要參數(shù)是制動力，為了測試小車的制動跑偏量，必須做到以下幾點(diǎn)：汽車左右輪應(yīng)該同時(shí)啟動，并同步轉(zhuǎn)動；用編碼器精確記錄左右輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，并轉(zhuǎn)化成距離。為了達(dá)到以上要求，特別設(shè)計(jì)了以下電路測試跑偏量：3.3 編碼器的選擇 編碼器是將信號或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，分為增量式編碼器和絕對式編碼器。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。 絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。設(shè)計(jì)中選取增量式編碼器型號E2180，其分辨率為0.5，精度為25，最高允許轉(zhuǎn)速為100r/s，使用電壓和工作環(huán)境均符合要求。3.2.7 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ)功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太網(wǎng)、各種無線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個人計(jì)算機(jī)。設(shè)計(jì)中選取PCI1798 并行數(shù)據(jù)采集卡，它采用并行設(shè)計(jì)，4片高速50Msps 12bit A/D轉(zhuǎn)換器，4個獨(dú)立程控增益通道，100mV20V大動態(tài)信號采集，最高采樣率為50Msps，測量精度高、具有相位一致性，符合設(shè)計(jì)要3.3傳感器與信號調(diào)理電路 在汽車制動力檢測中，檢測精度受到諸多因素的影響，其中壓力傳感器信號的變送與遠(yuǎn)距離的傳輸處理是影響信號精確度的重要因素之一，為使信號在傳輸過程中具有較強(qiáng)的抗干擾能力，以保證信號的準(zhǔn)確性，一般要對傳感器信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。常用的壓力傳感器信號處理方法有兩種：(1)將信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，直接以電壓形式進(jìn)行信號傳送，再通過補(bǔ)償后將電壓值送入A/D轉(zhuǎn)換以得到壓力值；(2)將壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換成電流信號，以電流形式進(jìn)行傳輸，再對電流進(jìn)行隔離、放大、補(bǔ)償處理轉(zhuǎn)換為電壓輸出，最后送入A/D轉(zhuǎn)換得到壓力值。由于制動力檢測平臺較大且操作現(xiàn)場有一定的危險(xiǎn)性，檢測儀表需遠(yuǎn)離平臺一定的距離(一般大于10米)。這種遠(yuǎn)距離的傳輸會造成信號的衰減，而對于本身信號就很小的壓力傳感器信號來說，這一損耗就不能忽略了。第一種方法里電壓在帶屏蔽的多芯電纜線中傳輸會對信號測量帶來較大的損耗誤差，從而影響到檢測的精度；而第二種方法先將壓力傳感器信號轉(zhuǎn)換為電流，適宜于遠(yuǎn)距離的傳輸，通過電路調(diào)理得到線性度較好的對應(yīng)電壓值，減少了第一種方法所帶來的誤差，確保了檢測信號的精確度和線性度，具有較好的抗干擾能力。綜合了壓力傳感器信號特性及現(xiàn)場分析，本系統(tǒng)按第二種方法進(jìn)行調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。第四章 制動試驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件的主要功能是對檢測系統(tǒng)的標(biāo)定，下位機(jī)檢測的監(jiān)控，數(shù)據(jù)的處理，檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)、存儲及查詢等。其主要由系統(tǒng)登錄模塊、標(biāo)定模塊、檢測模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊組成，如下圖所示。下位機(jī)軟件的功能是控制車輛檢測的全過程，對車輛的軸重及左、右車輪制動力進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和處理。獲得采樣數(shù)據(jù)后，為了避免電信號的不規(guī)則性還要經(jīng)過軟件濾波。通過對數(shù)據(jù)的處理求得國標(biāo)所涉及的參數(shù)，如軸重、左右車輪制動力等。數(shù)字濾波就是通過一定的計(jì)算方法或判斷程序，減少疊加在有用信號中的噪聲干擾的比重，從而提高采集信號的質(zhì)量。數(shù)字濾波是由程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬件，可以根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，所以具有穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。程序采用模塊化，便于修改和功能擴(kuò)充，查錯和調(diào)試也方便。系統(tǒng)程序框圖如下圖所示。 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)采集卡上的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其中數(shù)據(jù)采集，是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號, 送到上位機(jī)中進(jìn)行分析, 處理。數(shù)據(jù)采集功能包括采集安裝在滾筒端部的圓編碼器輸出的脈沖信號和采集車輛制動踏板踏下時(shí)發(fā)出的制動信號。數(shù)據(jù)采集通過數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集