專利名稱：便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)試裝置，特別涉及一種便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的需求不斷增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車輛作為一種交通和運(yùn)輸工具已成為當(dāng)今社會(huì)的一大支柱產(chǎn)業(yè)。汽車產(chǎn)品的質(zhì)量與其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著汽車行駛效率和使用經(jīng)濟(jì)性；另一方面，日益增多的交通事故正對(duì)人類生命構(gòu)成越來(lái)越大的威脅，預(yù)防并減少交通事故已成為一個(gè)重要課題。在這種背景下機(jī)動(dòng)車制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)得到了各方的廣泛重視而高速發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)頒布了GB7258-1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》，對(duì)機(jī)動(dòng)車的各項(xiàng)性能要求提供了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的安全及性能檢測(cè)主要是在檢測(cè)線上采用智能儀表檢測(cè)，再將測(cè)試結(jié)果傳到微機(jī)上進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理并最終打印檢測(cè)結(jié)果。這些檢測(cè)設(shè)備大多笨重，安裝復(fù)雜，價(jià)格昂貴且受場(chǎng)地影響很大，不方便攜帶，難以應(yīng)用于交通事故等現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種使用方便、不受場(chǎng)地限制的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀由加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電源模塊組成，加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊依次電氣連接，電源模塊同時(shí)與加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊電氣連接。
所述加速度傳感器包括有彈性元件、應(yīng)變片、轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)變片安裝在彈性元件上，并與轉(zhuǎn)換電路電氣連接。
所述轉(zhuǎn)換電路為由應(yīng)變片連接構(gòu)成的全橋電路。
所述信號(hào)放大模塊包括前級(jí)放大電路及后級(jí)放大電路，前級(jí)放大電路與后級(jí)放大電路電氣連接。
所述后級(jí)放大電路包括有電位器調(diào)零電路。
所述單片機(jī)系統(tǒng)模塊包括數(shù)據(jù)處理子模塊、串口子模塊、顯示子模塊和鍵盤(pán)子模塊。
所述電源模塊為可提供多路不同電壓輸出的電源。
本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀的工作原理是本測(cè)試儀安裝在機(jī)動(dòng)車上后，加速度傳感器可測(cè)試到汽車的加速度并將變化的加速度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)變化的微弱電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大模塊放大、信號(hào)濾波模塊濾波以及A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)系統(tǒng)模塊處理，最后將結(jié)果在顯示屏上顯示以及把所測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)接口傳送微型計(jì)算機(jī)上作進(jìn)一步分析處理。利用本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀可以測(cè)量機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能(制動(dòng)初速度，剎車距離，制動(dòng)時(shí)間，和制動(dòng)加減速度等)與及、加速性能(制動(dòng)起點(diǎn)速度，加速時(shí)間，加速行程，平均加速度)以及進(jìn)行加速性能動(dòng)態(tài)分析等。
本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)(1)本測(cè)試儀器綜合地應(yīng)用汽車動(dòng)力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)，應(yīng)變技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)技術(shù)等多學(xué)科的知識(shí)，高度集成了機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能測(cè)試、加速性能測(cè)試和等多個(gè)功能模塊，智能化程度高；(2)本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀可以有效地對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)性能檢測(cè)，可以在現(xiàn)場(chǎng)短時(shí)間內(nèi)獲得精確的機(jī)動(dòng)車動(dòng)力性能參數(shù)，給現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)機(jī)動(dòng)車的性能進(jìn)行評(píng)估提供有效的數(shù)據(jù)支持，極大方便了現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作；(3)本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀以單片機(jī)系統(tǒng)模塊為核心，利用單片機(jī)系統(tǒng)模塊編程靈活的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和控制，相對(duì)于其它的基于硬件的不可編程的加速度計(jì)，具有更大的靈活性和可擴(kuò)充性且提供了較友善的人機(jī)接口，功能擴(kuò)展性較好，而且還可配備串口與微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將所測(cè)的最終結(jié)果和所有動(dòng)力數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)轿C(jī)上進(jìn)行分析處理，以對(duì)所測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的性能作進(jìn)一步評(píng)估；(4)本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀體積小，重量輕，成本低，安裝方便(一分鐘可內(nèi)可安裝完畢，不用改動(dòng)車上任何零件)，操作簡(jiǎn)便，測(cè)試速度快(5分鐘內(nèi)可完成測(cè)試)，對(duì)道路要求低(數(shù)十米平直路段即可)。


圖1是本實(shí)用新型便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不限于此。
實(shí)施例圖1示了本實(shí)用新型便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀的具體結(jié)構(gòu)，由圖1可見(jiàn)，本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀由加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電源模塊組成，加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊依次電氣連接，電源模塊同時(shí)與加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊電氣連接；其中加速度傳感器包括有彈性元件、箔式應(yīng)變片、轉(zhuǎn)換電路，彈性元件由一條等強(qiáng)度梁和一塊圓柱形質(zhì)量塊組成，等強(qiáng)度梁的一端與支架固定在一起，質(zhì)量塊則固定在等強(qiáng)度梁另外一端處，在梁的兩面對(duì)稱地貼上箔式應(yīng)變片，使得應(yīng)變與等強(qiáng)度梁作同樣的應(yīng)變變化。然后將四片應(yīng)變片連接成全橋電路，當(dāng)沿著垂直于等強(qiáng)度梁平面方向產(chǎn)生加速度時(shí)，等強(qiáng)度梁受力，應(yīng)變片跟隨等強(qiáng)度梁產(chǎn)生應(yīng)變導(dǎo)致應(yīng)變電阻阻值改變，使得電橋失衡而輸出與所受加速度相對(duì)應(yīng)的電壓，加速度傳感器所輸出的加速度電壓信號(hào)很微弱，只有幾μV到幾十μV之間，這個(gè)加速度電壓輸入到信號(hào)放大模塊，信號(hào)放大模塊包括有前級(jí)放大電路及后級(jí)放大電路，前級(jí)放大電路與后級(jí)放大電路電氣連接，前級(jí)放大電路提供主要的放大倍數(shù)，后級(jí)放大電路則起著改善放大性能的作用。前級(jí)放大電路采用溫漂小、線性度好、可靠性高的AD622芯片進(jìn)行放大，后級(jí)放大電路采用的芯片是OP07，后級(jí)放大電路包括有電位器調(diào)零電路，調(diào)節(jié)所測(cè)加速度為零時(shí)，放大電路輸出電路也為零，提高測(cè)量精度；信號(hào)濾波模塊采用的芯片是OP07，信號(hào)濾波模塊可對(duì)已經(jīng)放大的電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波，將加速度傳感器所產(chǎn)生的周期振動(dòng)干擾信號(hào)濾去，以得到穩(wěn)定的加速度變化曲線。然后通過(guò)快速12位逐次比較式A/D芯片AD574將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳送到單片微機(jī)系統(tǒng)模塊上作進(jìn)一步處理，單片微機(jī)采用AT89C52，單片微機(jī)系統(tǒng)帶有鍵盤(pán)、LED顯示屏和串口接口，通過(guò)鍵盤(pán)可以設(shè)定測(cè)試模式和參數(shù)，然后將所測(cè)得的數(shù)據(jù)顯示在LED顯示屏上，或通過(guò)串口傳送至微型計(jì)算機(jī)上作進(jìn)一步分析。電源模塊組合使用7815、7915、7809和7805芯片提供多路不同電壓電源輸出。
權(quán)利要求1.一種便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于由加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電源模塊組成，加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊依次電氣連接，電源模塊同時(shí)與加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于加速度傳感器包括有彈性元件、應(yīng)變片、轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)變片安裝在彈性元件上，并與轉(zhuǎn)換電路電氣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于轉(zhuǎn)換電路為由應(yīng)變片連接構(gòu)成的全橋電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于信號(hào)放大模塊包括前級(jí)放大電路及后級(jí)放大電路，前級(jí)放大電路與后級(jí)放大電路電氣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于所述后級(jí)放大電路包括有電位器調(diào)零電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于所述單片機(jī)系統(tǒng)模塊包括數(shù)據(jù)處理子模塊、串口子模塊、顯示子模塊和鍵盤(pán)子模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀，其特征在于所述電源模塊為可提供多路不同電壓輸出的電源。
專利摘要一種便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀,由加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電源模塊組成,加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊依次電氣連接,電源模塊同時(shí)與加速度傳感器、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)系統(tǒng)模塊電氣連接。本便攜式機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試儀體積小,重量輕,成本低,安裝方便,操作簡(jiǎn)便,測(cè)試速度快,對(duì)道路要求低,可以有效地對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)性能檢測(cè),在短時(shí)間內(nèi)獲得精確的機(jī)動(dòng)車動(dòng)力性能參數(shù),使用非常方便,適用范圍較廣。
文檔編號(hào)B60L3/12GK2506496SQ0125797
公開(kāi)日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月15日
發(fā)明者周德光, 劉桂雄, 于善虎, 呂藝行 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)