卡丁車制動性能檢測

1、卡丁車制動性能檢測系統(tǒng)一、 背景介紹1.1 卡丁車制動性能檢測概述及意義卡丁車制動性能好壞，是安全行車最重要的因素之一，因此也是卡丁車檢測診斷的重點?？ǘ≤嚲哂辛己玫闹苿有阅埽龅骄o急情況，可以化險為夷；在正常行駛時，可以提高平均行駛速度，從而提高運輸生產(chǎn)效率?？ǘ≤囍苿酉祽哂行熊囍苿?、應急制動和駐車制動三大基本功能。主要考慮制動時卡丁車的方向穩(wěn)定性，即制動時不發(fā)生跑偏、側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向，及制動平穩(wěn)性，在制動時制動力應迅速平穩(wěn)地增加; 在放松制動踏板時，制動應迅速消失，不拖滯。而制動性能的好壞在測試中則體現(xiàn)在制動距離上，單輪距離是否合格，是否有跑偏量。 常見故障：制動跑偏和制動力不足。所謂的制

2、動跑偏是指卡丁車直線行駛制動時，轉(zhuǎn)向車輪發(fā)生自行轉(zhuǎn)動，使卡丁車產(chǎn)生偏駛的現(xiàn)象。由于卡丁車制動時，偏離了原來的運行軌跡，因而常常是造成撞車、掉溝，甚至翻車等事故的根源，所以必須予以重視。引起跑偏的因素，就制動系統(tǒng)而言，一是左右輪制動力不等；二是左右輪制動力增長速度不一致。其中特別是轉(zhuǎn)向輪，因此要對制動力增長全過程的左右輪制動力差作出規(guī)定，且對前后軸車輪的要求不同；制動力不足即制動距離過長，超出了設定的距離，或者是制動能力完全喪失。這些都可以通過試驗臺得以反映。1.2 本文相關設定及要求為便于后文相關數(shù)據(jù)計算，本文設定卡丁車總質(zhì)量為150KG ，制動時卡丁車的行駛速度為20Km/h，人的質(zhì)量為60

3、KG ，卡丁車車輪直徑為400mm, 制動距離精度要求為±0.1m, 而且要求測定卡丁車在制動時的跑偏量。1.3 制動性能檢測標準1：對制動力的要求：制動力總和占整車重力的百分比，空載60%或滿載50%；主要承載軸的制動力占該袖軸荷的百分比，空載60%或滿載50%。在GB7258-1997中，仍保持制動力總和與整車重力的百分比空載60%或滿載50%的要求，由于對主要承載軸的理解容易有誤，將主要承載軸的制動力與該軸軸荷之比改為前軸制動力不得小于前軸軸荷的60%。對制動力平衡的要求：原標準中是以軸荷為基準確定的，即前軸左右輪制動力差不得大于該軸軸荷的5%，后軸左右輪制動力差不得大于該軸軸

4、荷的8%。由于這種規(guī)定不能準確反映制動力差的數(shù)值應隨制動力增加按正比例相應變化的實際情況，所以在GB7258一1997中改為：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%。這個要求的幅度與原標準比較，前軸要求適當放寬，對后鈾的要求基本保持不變1.4 制動性能檢測系統(tǒng)分類及性能比較：目前制動性能檢測系統(tǒng)主要分為路試、反力式和慣性式三大類，測試試驗臺則按測試原理不同，可分為反力式和慣性式兩類；按檢驗臺支撐車輪形式不同，可分為滾筒式和平板式兩類。本文選取目前使用較為廣泛的兩種制動性能檢測平臺進行介紹及對比。（1）反力式滾筒制動檢驗臺a 、

5、基本結(jié)構(gòu)反力式滾筒制動檢驗臺的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。它由結(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)試驗臺將左、右測試單元的框架制成一體）、驅(qū)動裝置、滾筒組、舉升裝置、測量裝置等構(gòu)成。圖1 反力式制動檢驗臺結(jié)構(gòu)簡圖b 、制動力測量裝置制動力測試裝置主要由測力杠桿和傳感器組成。測力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，被測車輪制動時測力杠桿與減速器殼體將一起繞主動滾筒（或繞減速器輸出軸、電動機樞軸）軸線擺動。傳感器將測力杠桿傳來的、與制動力成比例的力（或位移）轉(zhuǎn)變成電信號輸送到指示、控制裝置。 測力傳感器受力點受力的大小與滾筒表

6、面制動力的關系為：滾筒表面制動力（N ）=測力傳感器受力(N×測力臂水平長度÷滾筒半徑C 、檢測過程進行車輪制動力檢測時，被檢汽車駛上制動試驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器（或壓下第三滾筒，裝在第三滾筒支架下的行程開關被接通） 。通過延時電路起動電動機，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。車輪在車輪制動器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機驅(qū)動的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向作用制動力以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向反向等值的反作用力，在反作用力矩作用下

7、，減速機殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動（如圖2-4-2），測力杠桿一端的力或位移量經(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，送往A D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、貯存和處理后，檢測結(jié)果由數(shù)碼顯示或由打印機打印出來。打印格式或內(nèi)容由軟件設計而定。一般可以把左、右輪最大制動力、制動力和、制動力差、阻滯力和制動力時間曲線等一并打印出來。d 、反力式滾筒制動檢測方法的不足目前，采用的反力式滾筒制動檢驗臺對具有防抱死（ABS ）系統(tǒng)的汽車制動系的制動性能，還無法進行準確的測試。主要原因是這些試驗臺的測試車速較低，一般不超過5km/h，而現(xiàn)代防抱

8、死系統(tǒng)均在車速10km/h20km/h以上起作用，所以在上述試驗臺上檢測車輪制動力時，車輛的防抱死系統(tǒng)不起作用，只能相當于對普通的液壓制動系統(tǒng)的檢測過程。而本文假設卡丁車在制動時速度為20km/h,因而本文不采用該種檢測原理。（2）慣性式滾筒制動臺a 、基本結(jié)構(gòu)簡介慣性式滾筒制動檢驗臺它由結(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、儲能飛輪和一系列傳感器。b 、制動與檢測原理粗略地說， 慣性式滾筒制動臺是利用儲能飛輪儲存和汽車在運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。汽車在運動時，由于自身質(zhì)量

9、的存在而具有一定的動能T ，選擇合適的飛輪參數(shù)和轉(zhuǎn)速，使飛輪所具有的能量E 與汽車動能T 相同。此時踩下制動踏板，由于車輪對滾筒摩擦力的存在，飛輪、滾筒會慢慢減速直至停止。測出整個制動過程中的時間、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進行計算。（具體計算過程將在后續(xù)工作中展開）c 、檢測過程進行車輪制動力檢測時，被檢汽車駛上制動試驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器（或壓下第三滾筒，裝在第三滾筒支架下的行程開關被接通）。通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪旋轉(zhuǎn)。待到轉(zhuǎn)速稍高于指定轉(zhuǎn)速時，斷開電機的連接，讓車輪在各種外界

10、阻力因素下制動，此時，通過各類傳感器可以測出外界阻力矩。當轉(zhuǎn)速達到指定轉(zhuǎn)速時，踩下制動踏板制動，直到滾筒、飛輪完全停止，將傳感器所收集的信號傳入電腦計算，最后輸出所要參數(shù)的數(shù)值。d 、慣性式滾筒制動檢測方法的優(yōu)點與不足這種動態(tài)檢驗制動性能的使用發(fā)法的試驗條件接近汽車實際行駛條件，具有在任何車速下進行制動測試的優(yōu)點。但這種試驗臺旋轉(zhuǎn)部分分轉(zhuǎn)動慣量較大，制動過程中存在各軸制動力分布不均的因素, 因此其結(jié)構(gòu)較復雜，占地面積大，且檢驗的車型范圍受到一定限制，所以應用范圍不如反力式來得廣泛。(3平板式制動試驗臺a 、基本結(jié)構(gòu)這種試驗臺結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由幾塊測試平板、傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。小車線一

11、般由四塊制動-懸架-軸重測試用平板及一塊側(cè)滑測試板組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由力傳感器、放大器、多通道數(shù)據(jù)采集板等組成。這種試驗臺結(jié)構(gòu)簡單 、運動件少、 用電量少、日常維護工作量小，提高了工作可靠性。測試過程與實際路試條件較接近，能反映車輛的實際制動性能，即能反映制動時軸荷轉(zhuǎn)移帶來的影響，以及汽車其他系統(tǒng)（如懸架結(jié)構(gòu)、剛度等）對汽車制動性能的影響。該試驗臺不需要模擬汽車轉(zhuǎn)動慣量，較容易將制動試驗臺與輪重儀、側(cè)滑儀組合在一起，使車輛測試方便且效率高。但這種試驗臺存在測試操作難度較大（測試重復性主要處決于車況及檢驗員踩剎車快慢）、對不同軸距車輛適應性差，占地面積大、需要助跑車道等缺點。b 、基本原理平板制

12、動檢驗臺是一種低速動態(tài)檢測車輛制動性能的設備，其檢測原理基于牛頓第二定理“物體運動的合外力等于物體的質(zhì)量乘加速度”，即制動力等于質(zhì)量乘（負）加速度。檢測時只要知道軸荷與減速度即可求出制動力。從理論上講制動力與檢測時車速無關, 與剎車后的減速度相關。檢驗時汽車以510km/h（或按出廠說明允許更高）速度駛上平板，置變速器于空檔并緊急制動。汽車在慣性作用下，通過車輪在平板上附加與制動力大小相等方向相反的作用力，使平板沿縱向位移，經(jīng)傳感器測出各車輪的制動力、動態(tài)輪重并由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理計算出輪重、制動、及懸架性能的各參數(shù)值，并顯示檢測結(jié)果。 (3、過程分析在車輛掛空擋駛上臺面時，臺面水平方向的測力傳

13、感器測取車輛當前軸空擋滑行阻力，稱重傳感器同步測取當前車軸的載荷，即可計算出車輛空擋滑行阻力與荷重之百分比。車軸駛上臺板后實施制動，此時前軸因為軸荷前移而制動力（見圖2-4-5(a）與軸荷均迅速增加，同時后軸軸荷減少，制動增長相對前軸較??；前軸軸荷達到最大后，前橋向上反彈，軸荷減小，后橋軸荷增加；經(jīng)幾個周期振蕩后前后橋軸荷處于穩(wěn)定。二、本文卡丁車制動性能檢測系統(tǒng)的選擇及設計2.1設計方法、思路的選擇通過對以上汽車制動性能檢測系統(tǒng)的分析比對，考慮到需要得到卡丁車的跑偏量，查閱相關書籍論文，選擇使用滾筒慣性式制動性能檢測平臺。設計該測試系統(tǒng)的思路如下 利用solidworks 軟件建立簡化后單軸慣

14、性式制動性能檢測臺的3D 模型如下圖所示：滾筒慣性式制動系統(tǒng)后輪裝配體機械結(jié)構(gòu)俯視圖滾筒慣性式制動試驗臺總體結(jié)構(gòu)圖大概機構(gòu): 1、鏈輪 2、滾筒 3、圓編碼器 4、電機5、傳動及減速裝置 6、離合器 7、鏈條簡述：試驗時，被檢車駛上試驗臺，并將兩主動輪分別置于左右兩滾筒組之間.慣性式制動試驗臺的滾筒相當于一個移動的路面，其慣性質(zhì)量與受檢汽車的慣性質(zhì)量相當，因此滾筒傳動系統(tǒng)具有相當于汽車在道路行駛的慣性動能。 制動時，輪胎對滾筒表面產(chǎn)生阻力，雖然這時驅(qū)動滾筒傳動系統(tǒng)的動力(如電動機 已被切斷，但由于滾筒傳動系統(tǒng)具有一定的慣性動能，因而滾筒表面將相對于車輪移過一定距離。由此可見，在慣性式制動試驗臺

15、上可以模擬道路制動試驗工況。這種試驗臺的主要檢測參數(shù)是各輪的制動距離，同時還可測得卡丁車的跑偏量等其它參數(shù)。工作過程如下：電機經(jīng)主軸、傳動機構(gòu)及變速箱5以及離合器6帶動按被檢車輛行駛時的慣性等效質(zhì)量配置的滾筒及汽車后輪一起旋轉(zhuǎn)，同時主動滾筒還通過鏈傳動帶動從動滾筒同步轉(zhuǎn)動，工作時，輪速要高于制動檢測速度，后減速，當達到試驗轉(zhuǎn)速時，斷開連接各滾筒的電磁離合器，同時作緊急制動，車輪制動后，滾筒依靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滾筒能轉(zhuǎn)動線長度相當于車輪的制動距離。在規(guī)定試驗車速下，滾筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)由裝在滾筒端部的圓編碼器3轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖送入計數(shù)器記錄，滾筒繼續(xù)轉(zhuǎn)動圈數(shù)取決于車輪制動器和整個制動系的技術(shù)數(shù)據(jù)狀況。 其特點

16、有:(1采用離合器實現(xiàn)滾筒與電機的斷開，操作方便；(2用同一個電機控制，且離合器、減速器與參與鏈傳動的齒輪位于同一軸上，并且使對應齒輪齒數(shù)相等，大小參數(shù)相同可實現(xiàn)減速前左右車輪的轉(zhuǎn)速相等；(3用鏈傳動的方法使傳動不會打滑，且過程穩(wěn)定，減少實驗過程的沖擊，有益于實驗結(jié)果的準確性；(4本裝置采用單電機驅(qū)動，與雙電機驅(qū)動相比，一方面減少經(jīng)濟支出，另一方面不需要采用變頻器或PID 控制使兩個電機的轉(zhuǎn)速相同，降低技術(shù)要求；但是需要增加兩個離合器使兩邊的制動檢測過程分別進行。滾筒慣性式制動試驗臺主要由框架、驅(qū)動裝置、滾筒裝置、測量裝置和指示與控制裝置等組成。滾筒慣性式制動實驗臺后輪裝配體機械結(jié)構(gòu)圖 （1）

17、滾筒裝置：穩(wěn)定狀態(tài)下車輪受力分析圖注： O 1-前輪筒中心 O 2-后輪筒中心 O 3-車輪中心滾筒組相當于一個活動的路面，來承載被檢的車輛，承受和傳遞制動力。車輪制動力測試單元由一對直徑相同的主、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。為防止車輪在滾筒上打滑，可以提高滾筒表面的附著系數(shù)或表面粗糙度。附著系數(shù)與滾筒表面的材質(zhì)和形狀有關，滾筒采用高硅合金鑄鐵、金屬網(wǎng)石英顆粒涂塑等材質(zhì)和先進的粘砂工藝，附著系數(shù)可以達到0.7，從而避免車輪打滑現(xiàn)象提高試驗臺測力能力。a 、圓筒尺寸的確定當質(zhì)量為M 的卡丁車在車速v o 時剎車時，系統(tǒng)總能量表達是為：總能

18、量=人和車的平動動能+兩個輪子的轉(zhuǎn)動動能1122即: E =(M 人+M 卡 v o +2(J 輪輪 22其中 v o =輪D 2=20k m /，h M 人=60kg ，M 卡=150kg ，D =400mm車輪質(zhì)量與整個系統(tǒng)相比較輕，忽略兩個車輪轉(zhuǎn)動動能，最后得到卡丁車制動時人車系統(tǒng)的總能量為：E =3240.74J1又因為 E 筒=E =4J 12筒 2=2J 12筒 =2J 1(v o 2 r因為所用的圓筒可近似視為為實心圓柱，而轉(zhuǎn)動時具有一定動能，因此在實際運用中可用一定尺寸的圓筒代替飛輪功能，所以在設計機構(gòu)時，為精簡機構(gòu)，可忽略飛輪?？杉俣ㄒ粋€滾筒質(zhì)量為m ，則轉(zhuǎn)動慣量可近似為：1

19、J 1=mr 2 2則v 12 E =2mr 2(o 2=mv o 2r1化簡求得一個滾筒的質(zhì)量： m =(M 人+M 卡 =105 k g 2假定用普通合金鋼材料制作滾筒，密度為 =7.85×103g cm 3，在此規(guī)定滾筒的長度l 筒=0.30m則根據(jù)公式m = r 2l 筒可確定滾筒半徑為：r =0.1203m （2）滾筒中心間距的確定位置關系可得安置角公式=arcsin L ，由此可看出滾筒直徑、車輪直2(R +r 徑和滾筒中心距是制動臺結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)。車輪在滾筒上的安置角是指車輪與滾筒接觸點的切線方向與水平方向的夾角，經(jīng)查閱資料及由經(jīng)驗值可知道，當安置角=36.87 為滾筒

20、的最佳安放位置，故帶入上式中得到，滾筒中心距L =0.3844m 。其中，車輪半徑R =D /2=0.2m 。（3）試驗臺滾筒設計尺寸 2.3檢測平臺測控系統(tǒng)的設計卡丁車的制動過程是，當卡丁車以規(guī)定的初速度在試驗臺上行駛，駕駛員一腳將制動器踩到底自到卡丁車停止。制動性能檢測儀利用傳感器感應傳輸制動過程參數(shù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)采集和處理，直觀地將制動性能顯示在計算機顯示屏上同時也完成對制動距離和制動時間的檢測。該檢測系統(tǒng)完成檢測主要包括3個過程：制動開始的判斷和數(shù)據(jù)的采集過程；數(shù)據(jù)的處理和分析過程；制動距離和制動時間的顯示過程。因而，要做到對制動過程時時檢測，就要采用傳感器不斷地向計算機傳輸計算機能夠識別

21、的信息，因此制動檢測系統(tǒng)的主要硬件應包括傳感器（圓編碼器）、數(shù)據(jù)采集卡等。檢測系統(tǒng)硬件平臺結(jié)構(gòu)圖如下：圖3-1 制動檢測系統(tǒng)硬件平臺結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析，處理的過程。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，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ功能的計算機擴展卡。制動信號由操作者踩踏制動踏板產(chǎn)生。制動踏板和行程開關相連，當制動踏板被踏下時，開關閉合。由此發(fā)出一個制動信號。數(shù)據(jù)采集卡具有數(shù)字量輸入功能，無輸入時默認為高電平，因此可將行程開關與

22、地相連。當開關閉合時，輸出低電平信號。采集到制動信號后，同時給離合器發(fā)送工作命令，電機與滾筒脫離，從而進入制動狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成如圖3-2所示。由計算機作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前端處理機，并將信號傳遞給電機，控制電機逐步加速。同時，以圓編碼器為主要探測部件對滾筒轉(zhuǎn)動情況進行測量，并以脈沖信號形式反饋給數(shù)據(jù)采集卡，采集卡將數(shù)據(jù)傳遞給計算機，以便計算機作進一步的處理。數(shù)據(jù)采集過程及系統(tǒng)構(gòu)成如下圖： 圖3-2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本組成(1 編碼器工作原理及特點編碼器（Encoder ）為傳感器(Sensor類的一種，一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，主要用來監(jiān)測機械

23、運動角速度。編碼器由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取, 獲得四組正弦波信號組合成A 、B 、C 、D, 每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C 、D 信號反向，疊加在A 、B 兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個Z 相脈沖以代表零位參考位。根據(jù)編碼器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，本測試系統(tǒng)選用增量式編碼器。 圖3-3 增量式編碼器工作原理圖增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A 、B 和Z 相；A 、B 兩組脈沖相位差90º，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z 相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于

24、基準點定位。它的優(yōu)點是原理構(gòu)造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息。其計數(shù)起點任意設定，可實現(xiàn)多圈無限累加和測量。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。一般地，信號連接編碼器的脈沖信號連接計數(shù)器、PLC 、計算機，PLC 和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關頻率有低有高。(2 光電編碼器工作原理光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應用最多的傳感器， 光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若

25、干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如下圖所示；通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90度的兩路脈沖信號。光電編碼器結(jié)構(gòu)原理圖 源編碼器實圖(3 光電編碼器的選取編碼器的分辨率，是指以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線或可讀取并輸出的最小角度變化，其對應的參數(shù)有：每轉(zhuǎn)刻線數(shù)（line ）、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（PPR ）、最小步距（Step ）、位（Bit ）等，線數(shù)一般在每轉(zhuǎn)分度510000線。分辨率的確定：測量過程中，需要

26、通過光電編碼器測量滾筒從制動開始到停 如此小的編碼器。故需要選擇編碼器線數(shù)大于6的編碼器，而市面上大多數(shù)編碼器都能滿足這一要求。所以根據(jù)經(jīng)濟性、實用性原則選擇了IHA8030型號的編碼器，此編碼器是增量式光電編碼器，且 2500 脈沖 DC5-24V 空心旋轉(zhuǎn)編碼。圖3-5 IHA8030型號編碼器圖3-6 IHA8030型號編碼器安裝尺寸IHA8030型號的編碼器技術(shù)參數(shù)如下： 工作溫度 防護 -10-70 防塵 IP50 價格 ：555.00 元/個 b 數(shù)據(jù)采集卡選擇 (1 數(shù)據(jù)采集卡簡介 數(shù)據(jù)采集(DAQ，是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自 動采集非電量或者電量信號,送

27、到上位機中進行分析、處理。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品 來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ功 能的計算機擴展卡，可以通過 USB 等總線接入個人計算機。 運行時的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集卡并送給 PC 機，通過運行在 PC 機上的特定軟 件對這些數(shù)據(jù)進行分析， 以此判斷當前運行設備的狀況， 進而采取相應措施。 當前常用的數(shù)據(jù)采集裝置，在其系統(tǒng)軟件設計中，多采用單任務順序機制。 (2 數(shù)據(jù)采集卡選取 我們知道，安裝在滾筒端部的圓編碼器輸出的是脈沖信號，即為模擬信號， 然而直接的脈沖信號是無法被計算機識別的， 所以在測試過程中要先將模

28、擬量轉(zhuǎn) 化為數(shù)字量才能被計算機識別，故需要數(shù)據(jù)采集控制卡采集到脈沖信號后進行 A D 轉(zhuǎn)換，進而傳給計算機進行識別處理。 首先在滿足滿足實際需要基礎上選取了幾款數(shù)據(jù)采集卡， 再從節(jié)約成本方面 考慮， 最后選定了研華 PCI-1711 總線數(shù)據(jù)采集卡， 它是是一款 12 位的低損耗且 功能強大的低成本多功能 PCI 總線數(shù)據(jù)采集卡， 具有獨特的電路設計和完善的數(shù) 據(jù)采集與控制功能，支持即插即用，具有 16 通道單端模數(shù)輸入、16 通道數(shù)字 I0 和 2 通道數(shù)模輸出，采集速率可達 100kHz，可編程的計數(shù)計時器可作為 AD 轉(zhuǎn)換的速度觸發(fā)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有單端模擬輸入通道、模擬輸出通道和觸 發(fā)源

29、連接三部分。具體規(guī)格簡介如下： 研華 PCI-1711數(shù)據(jù)采集卡 PCI-1711 數(shù)據(jù)采集卡規(guī)格 I/O 接口類型 尺寸 68 針 SCS-II 孔型接口 175 ´ 100 mm （6.9" ´ 3.9"） 典型 PCI-1711 +5 V ，850mA 最大 +5V ，1.0mA 工作 060 °C （32140 °F ） 存儲 相對濕度 -2070 °C （-4158 °F ） 5%95% RH，無凝結(jié) 功耗 溫度 模擬量輸入 l 通道 l 分辨率 精度 DC AC 16 路單端 12 位 INLE： &#

30、177; 0.5LSB 單調(diào)性：12 位 補償誤差：可調(diào)零 增益誤差：0.0005% FSR（增益=1） SNR：68 dB ENOB：11 位 l l l FIFO 大小 采樣速率 最大輸入過載電壓 1K 采樣 100KS/s max 20V l l l 輸入保護 輸入阻抗 觸發(fā)模式 30Vp-p 2 M W /5pF 軟件觸發(fā)，可編程定時器觸發(fā)或外部觸發(fā)、 模擬量輸出 l 通道 l 分辨率 輸出范圍 2 12 位 內(nèi)部參考電壓 外部參考電壓 相對 差分非線性 0+5V，0+10V 0+x V 或x V（-10 £ x £ 10） ± 1/2 LSB ± 1/2 LSB （內(nèi)部和外部參考電壓） 精度 l l l l l l 增益誤差 零漂 驅(qū)動能力 吞吐量 輸出阻抗 參考電壓 可調(diào)零 40 ppm/ °C 3 mA 依賴于 PC，軟件更新速率（Di