專(zhuān)利名稱(chēng)：踏板力測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)定的測(cè)試儀器，適用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架、道路試驗(yàn)中對(duì)制動(dòng)踏板的踏力值進(jìn)行測(cè)量，也可用于其它機(jī)械的踏板力測(cè)量。
目前，世界各大汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)，如美國(guó)、日本、西德、蘇聯(lián)等，從汽車(chē)駕駛的安全、可靠性和駕駛的舒適性等方面考慮，均把汽車(chē)踏板的踏力指標(biāo)，列為汽車(chē)質(zhì)量考核的重要項(xiàng)目。并已研制、生產(chǎn)出各種類(lèi)型的踏板力測(cè)試儀器。我國(guó)有關(guān)政府部門(mén)于1985～1987年頒布的客車(chē)轎車(chē)、越野車(chē)和載貨汽車(chē)的質(zhì)量評(píng)定辦法中也把踏板力的指標(biāo)列入重要評(píng)定項(xiàng)目之一的汽車(chē)制動(dòng)性能檢測(cè)的重要指標(biāo)。它是進(jìn)行汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)定的前提。但在此之前，我國(guó)還沒(méi)有一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、制造的踏板力測(cè)試儀服務(wù)于社會(huì)，而進(jìn)口此類(lèi)儀器則需大量的外匯。因此，現(xiàn)在我國(guó)各汽車(chē)質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門(mén)和生產(chǎn)廠(chǎng)，除少數(shù)一兩個(gè)單位具有進(jìn)口儀器外，大部分不具備此種測(cè)量手段，只是憑人的感覺(jué)或借助一些簡(jiǎn)易裝置，做一些參考性測(cè)量，無(wú)法獲得這方面的科學(xué)指標(biāo)。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種用于汽車(chē)制動(dòng)踏板的踏板力測(cè)試儀。它主要由踏力傳感器和數(shù)顯儀表組成，其踏力傳感器要求能夠承受偏載并排除偏載對(duì)所測(cè)垂直踏力的影響，承壓面積大，反映速度快，任一方向、角度放置均可進(jìn)行測(cè)量，數(shù)顯儀表除能顯示每一瞬時(shí)踏力值外，還能夠顯示并保持最大踏力值。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的其傳感器中，在一個(gè)貼有電阻應(yīng)變片的純彎曲梁式彈性體上部加一個(gè)導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置，構(gòu)成帶導(dǎo)向的新型傳感器。導(dǎo)向裝置由低摩擦系數(shù)的摩擦付組成，如由滾動(dòng)摩擦付組成，使摩擦力對(duì)測(cè)量精度的影響降到最低點(diǎn)，在導(dǎo)向裝置的作用下，可使傳感器的承壓面積擴(kuò)大，并能在受到偏載時(shí)，只把縱向載荷傳給彈性體，使其真實(shí)地將所測(cè)垂直踏力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)而輸送給數(shù)顯儀表，解決了一般壓力傳感器所不能做到的承壓面積大，消除偏載影響等問(wèn)題，并能在傾斜放置時(shí)同樣地完成測(cè)量任務(wù)。在其數(shù)顯儀表中，設(shè)計(jì)有一個(gè)采樣、保持電路，其功能是在測(cè)試過(guò)程中能夠及時(shí)地捕捉到被測(cè)踏力的最大值，并且通過(guò)數(shù)顯儀表中的數(shù)字鎖存電路，在每次試驗(yàn)結(jié)束后，把此過(guò)程中的最大踏力值永久地鎖存于顯示板上，便于試驗(yàn)者觀察、記錄。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作情況。
滾動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的傳感器是具有導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置的傳感器的一種。

圖1即為這種傳感器的剖面圖，它由承壓帽(1)，導(dǎo)柱(2)，導(dǎo)套(3)及滾珠(4)組成導(dǎo)向部分。由傳力球(5)，彈性體(6)及殼體(7)組成轉(zhuǎn)換器部分。由于其導(dǎo)向部分的摩擦付間采用滾動(dòng)摩擦付，使其摩擦系數(shù)大大降低，提高了測(cè)量精度。當(dāng)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，操作者踩在傳感器的承壓帽上，無(wú)論這踩踏力的位置、方向如何，而由導(dǎo)柱(2)通過(guò)傳力球(5)作用于彈性體(6)上的作用力，始終是沿垂直于彈性體方向、作用于彈性體中心的。使彈性體產(chǎn)生純彎曲變形，把力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。而橫向分力并不作用于彈性體，不影響彈性體把力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)這一過(guò)程。此方案結(jié)構(gòu)緊湊，加工工藝性良好，測(cè)量精度等各項(xiàng)指標(biāo)均能滿(mǎn)足汽車(chē)質(zhì)量評(píng)定要求。
圖2是具有導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置的傳感器的另一種結(jié)構(gòu)，采用的是滑套導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，它在結(jié)構(gòu)上大部分與滾動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相同，所不同的是在導(dǎo)柱(8)與導(dǎo)套(9)間設(shè)計(jì)了一個(gè)滑套(10)，滑套采用減磨性能較好的工程塑料制成，并在摩擦付間加有含M0S2的潤(rùn)滑脂，使其摩擦系數(shù)盡量降低。這種傳感器同樣地具有滾動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的大部分優(yōu)點(diǎn)，只是其摩擦力的影響略大于滾動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的傳感器。但其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，加工制造更為容易，故在不影響使用精度的情況下選用此型更為經(jīng)濟(jì)。
圖3是數(shù)顯儀表中采樣，保持電路的框圖，它是由半波整流電路(11)模擬信號(hào)存儲(chǔ)電容(12)和數(shù)據(jù)緩沖器(13)三部分組成的一的峰值保持器。半波整流電路是由電壓比較器和二極管組成，模擬信號(hào)存儲(chǔ)電容是一只高質(zhì)量的電容。數(shù)據(jù)緩沖器是一只高輸入阻抗的運(yùn)算放大器。在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)輸入信號(hào)到來(lái)時(shí)，首先由電壓比較器將信號(hào)電壓與存儲(chǔ)電容中的電壓進(jìn)行比較，如信號(hào)電壓高，則電壓比較器為高電位，此時(shí)通過(guò)電壓比較器的輸出端經(jīng)整流二極管向存儲(chǔ)電容充電，當(dāng)電容電壓升高到與信號(hào)電壓相同時(shí)，電壓比較器翻轉(zhuǎn)成為低電壓，此時(shí)利用二極管單向?qū)ǖ淖饔糜行У刈柚闺娙蓦姾傻幕亓?，使電容中的電壓保持在信?hào)電壓的最大值上。由于采用高輸入阻抗的運(yùn)算放大器承擔(dān)數(shù)據(jù)緩沖器，減少了電容的電荷泄漏，使采樣時(shí)間達(dá)30秒以上，而誤差小于3‰。
圖4是數(shù)字鎖存電路的框圖，它由模擬電路和數(shù)字電路組成。數(shù)字電路(14)是一個(gè)能鎖數(shù)據(jù)的A／D轉(zhuǎn)換器，也可以是其它計(jì)數(shù)器，模擬電路是一個(gè)電壓比較器(15)，隨時(shí)檢測(cè)信號(hào)電壓。當(dāng)電壓低于比較基準(zhǔn)(16)某一設(shè)定值時(shí)，說(shuō)明試驗(yàn)人員的腳已離開(kāi)踏板，試驗(yàn)已結(jié)束，這時(shí)電壓比較器翻轉(zhuǎn)，將顯示電路封鎖，使此時(shí)顯示的最大踏力數(shù)值永久地留在顯示板上。
權(quán)利要求1.一種由踏力傳感器和數(shù)顯儀表所組成的踏板力測(cè)試儀器，特征是其踏力傳感器具有一個(gè)導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置和其數(shù)顯儀表具有采樣、保持電路及數(shù)字鎖存電路。
2.按權(quán)利要求1所述的儀器，特征是其踏力傳感器的導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置由導(dǎo)柱(2)，導(dǎo)套(3)和滾珠(4)組成。
3.按權(quán)利要求1所述的儀器，特征是其踏力傳感器的導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置或者由導(dǎo)柱(8)，導(dǎo)套(9)和滑套(10)組成。
4.按權(quán)利要求1、2、3、所述的儀器，特征是其數(shù)顯儀表中的采樣，保持電路由半波整流電路，模擬信號(hào)存儲(chǔ)電容和緩沖放大器組成的峰值保持器承擔(dān)。
5.按權(quán)利要求1、2、3、4、所述的儀器，特征是其數(shù)顯儀表中的數(shù)字鎖存電路由數(shù)字電路和模擬電路兩部分組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種由踏力傳感器和數(shù)顯儀表組成的踏板力測(cè)量?jī)x器，適用于汽車(chē)制動(dòng)踏板的踏力測(cè)量和其它機(jī)械的踏力測(cè)量。其傳感器具有一個(gè)由滾動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)或滑動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的導(dǎo)柱式導(dǎo)向裝置。使其承壓面積大，可排除偏載的影響，可傾斜放置測(cè)量。其數(shù)顯儀表中有一個(gè)采樣、保持電路和數(shù)字鎖存電路，可自動(dòng)地將被測(cè)踏力的最大值永久保持于顯示板上。全套儀器結(jié)構(gòu)緊湊，反映靈敏，使用方便，易于制造，各項(xiàng)精度指標(biāo)均能滿(mǎn)足測(cè)試要求。
文檔編號(hào)G01L5/28GK2035880SQ8820973
公開(kāi)日1989年4月12日 申請(qǐng)日期1988年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月20日
發(fā)明者李鐵錚, 彭巖松, 楊銘 申請(qǐng)人:北京市汽車(chē)工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心