专利名称：一种电动车窗关闭力测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电动车窗关闭カ测试仪，尤其设计ー种可随身携帯的，能够直接安装在车窗玻璃上的电动车窗关闭力测试仪，属于汽车车身安全测试仪器的技术领域。
背景技术：
本发明采用中华人民共和国汽车行业标准之《汽车电动玻璃升降器》中对于关闭力的定义。汽车车窗玻璃上升时，在运行的反方向施加力而使电机堵转，此时升降器对堵转物的作用カ即为关闭力。对于目前最新兴起的防夹车窗，国外的规范制定相对于国内较早，其中关于关闭力，有两种相关的国际法规可以遵循，一个是2000年制订的欧洲法规Directive2000/4/EC，另ー个是2006年制订的美国法规FMVSS118，其中关于关闭カ的大小两种法规均规定为小于100N。 但是目前市场上并未出现专门用于检测车窗关闭カ的设备，部分可以用于车窗检测的测カ仪，也是手持液晶显示设备，传感器外置，但是关于传感器与车窗玻璃之间的安装方式并没有阐述，本发明正是设计了一种便于安装的机械结构，能够将传感器方便的安装在车窗玻璃上，并且传感器信号传递到单片机，通过液晶显示屏实时显示车窗关闭カ的大小。
发明内容
本发明公开了ー种电动车窗关闭カ测试仪，具体是指ー种可随身携帯的，能够直接安装在车窗玻璃上的，关闭カ可以实时显示的电动车窗关闭カ测试仪。本发明实现上述目的的方案是—种电动车窗关闭カ测试仪，它由电器结构部分和机械结构部分两部分组成；其间关系是力传感器通过机械结构部分方便的固定在车窗玻璃上，当车窗上升吋，固定在车窗玻璃上的力传感器因为受到压カ而产生カ信号，而カ传感器的信号线连接到电器结构部分的主芯片的AD转换管脚，电器结构部分将AD采样结果处理之后通过液晶显示电路实时的显示出来。所述电器结构部分，包括主芯片，电源电路以及液晶显示三部分；它们之间的位置连接关系是电源电路将外接12v电源电压转换为5v电压接至主芯片的供电管脚，主芯片的普通I/O ロ连接液晶屏，驱动液晶显示屏实时显示カ值变化。该主芯片是具有定时器，I/0，AD转换的普通51单片机，普通的IO ロ主要用于驱动液晶显示屏，连接按键开关；カ传感器カ信号线连接至主芯片AD管脚，经过处理之后将结果通过液晶显示屏显示输出；该电源电路是采用稳压芯片的电源电路，它为三端稳压集成电路，其输入端接外接电源，输出端为5v，接主芯片的供电管脚，接地端接地，其主要功能是将外接电源电压稳定在5v，保护主芯片不受外接电源电压波动的影响；该液晶显示屏是属于字符图像型液晶显示模块，集成IXD显示屏及IXD控制模块ST7920，内置8192个中文汉字、128个字符和64X256点阵显示RAM，直接连接主芯片。
所述机械结构部分，包括玻璃夹(1)，下杆(2)，上杆(3)，上杆叉形件(4)，下杆叉形件(10)，玻璃支撑托盘(5)，上杆传感器固定螺钉(8)，下杆传感器固定螺钉(11)、上下杆连接销(6)、玻璃夹紧固螺钉(7)、力传感器(9)、上杆传感器固定销钉(12)、下杆传感器固定销钉(13)、玻璃夹紧固螺母(16)和橡胶垫(14)。其位置连接关系为玻璃夹(I)安装在车窗玻璃(15)上，在玻璃夹(I)与车窗玻璃(15)之间装有橡胶垫(14)，玻璃夹(I)上安装有玻璃夹紧固螺钉(7)，玻璃夹紧固螺钉(7)为M8的标准件，玻璃夹紧固螺母(16)安装在玻璃夹紧固螺钉(7)上，玻璃夹紧固螺母(16)为M8的标准件。上杆(3)的一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆(3)与下杆(2)通过上下杆连接销(6)铰接在一起，下杆(2)的一端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，在上杆叉形件(4)与下杆叉形件(10)之间连接有力传感器(9)，力传感器(9)与上杆叉形件
(4)通过上杆传感器固定螺钉(8)连接在一起，上杆传感器固定螺钉(8)的上端与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定销钉(12)连接在一起，力传感器(9)与下杆叉形件(10)通过下 杆传感器固定螺钉(11)连接在一起，下杆传感器固定销钉(11)的上端与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定销钉(13)连接在一起。该玻璃夹(I)形状如图I (a)、图I (b)所示，其左视断面形状为门形，具体为ー个方形的鉄板，中间用线切割的方法切出ー个U形固定凹槽，其上设置有两个固定用通孔，由于玻璃夹是金属材料，不能直接与车窗玻璃(15)直接接触，在两者之间添加橡胶垫，玻璃夹的功能是将本发明的ー种电动车窗关闭カ测试仪方便的固定在车窗玻璃(15)上；该下杆(2)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，形状如图2 (a)、图2 (b)所示，中间带槽的矩形块上的通孔主要用于安装上下杆连接销(6)，从而将上杆(3)、下杆(2)铰接在一起，下杆(2) —端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，下杆的功能是通过与上杆的配合将玻璃支撑托盘(5)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器
(9)；该上杆(3)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，形状如图3 (a)、图3 (b)所示，中间带槽的矩形块上的通孔主要用于安装上下杆连接销，从而将上杆、下杆铰接在一起，上杆一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆的功能是通过与下杆的配合将玻璃夹(I)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器(9);该上杆叉形件(4)形状为开有U形豁ロ的长方体件，如图4 (a)、图4 (b)所示，在上杆叉形件两面的通孔之间连接有上杆传感器固定销钉(12)，在上杆传感器固定销钉上连接有上杆传感器固定螺钉(8)，上杆叉形件(4)与上杆(3)连接在一起，上杆叉形件(4)的功能是通过与上杆传感器固定销钉(12)连接的上杆传感器固定螺钉(8)固定カ传感器(9)的上端；该玻璃支撑托盘(5)是ー个长方体的鉄片，形状如图5 (a)、图5 (b)所示，连接在下杆(2)端部上，玻璃支撑托盘(5)的功能是在车窗上升的过程中，若中途遇到障碍，将有作用力施加在玻璃支撑托盘(5)上，玻璃支撑托盘(5)在受到压カ时，会有向下的位移，因此与下杆(2)另一端连接的下杆叉形件(10)会向上压カ传感器(9)，从而实现了将玻璃支撑托盘(5)受到的力转移至力传感器(9)的过程；该上下杆连接销(6)，形状如图6所示，其头部是螺帽状六面体，上半部分是光滑的圆柱杆，下半部分是螺纹，其圆柱杆部分穿过上杆(3)与下杆(2)带槽的矩形块的通孔，螺纹部分主要用于安装螺母，固定上杆(3)与下杆(2)。上下杆连接销(6)的功能是将上杆
(3)与下杆(2)铰接在一起，使得下杆(2)能够相对于上杆(3)无障碍转动；该紧固螺钉(7)是按需选购的标准连接件，为了使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)，该紧固螺钉安装中心与玻璃夹(I)最上端距离大约等于玻璃夹高度的二分之一，因此紧固螺钉(7)的作用是使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)；该上杆传感器固定螺钉(8)，形状如图7 (a)、图7 (b)所示，在螺钉帽上有ー个通孔，通孔的作用是穿过上杆传感器固定销钉(12)，挂在上杆叉形件(4)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，上杆传感器固定螺钉(8)的功能是固定力传感器(9)的上端;该カ传感器(9)是按需选购的市购件；该下杆叉形件(10)形状与上杆叉形件相同，在下杆叉形件两面的通孔之间连接有下杆传感器固定销钉(13)，在下杆传感器固定销钉(13)上连接有下杆传感器固定螺钉·
(11)，下杆叉形件(10)与下杆(2)连接在一起，下杆叉形件(10)的功能是通过与下杆传感器固定销钉(13)连接的下杆传感器固定螺钉(11)固定力传感器(9)的下端；该下杆传感器固定螺钉(11)形状与上杆传感器固定螺钉(8)相同，在螺钉帽上有一个通孔，通孔的作用是穿过下杆传感器固定销钉(13)，挂在下杆叉形件(10)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，下杆传感器固定螺钉(11)的功能是固定カ传感器(9)的下端；该上杆传感器固定销钉(12)是按需选购的标准连接件，其功能是将上杆传感器固定螺钉(8)连接在上杆叉形件(4)上；该下杆传感器固定销钉(13)是按需选购的标准连接件，其功能是将下杆传感器固定螺钉(11)连接在下杆叉形件(10)上；该橡胶垫(14)在本发明中是直接从市售的2mm厚的防静电胶皮上裁剪至跟玻璃夹相同尺寸，然后直接垫在车窗玻璃(15)与玻璃夹(I)之间，橡胶垫(14)的功能是防止车窗玻璃(15)受到划伤；该玻璃夹紧固螺母(16)是按需选购的标准连接件，与紧固螺钉(7)相配合。其中，该单片机的型号是STC12C48S2。其中，该电源电路稳压芯片的型号是LM7805。其中，该液晶显示屏的型号是HY-12864T-201。其中，该カ传感器的型号是CFBLSM。其中，该玻璃夹的U形固定凹槽的宽度为7_9mm。本发明的工作原理为力传感器(9)安装在分别与下杆(2)、上杆(3)连接在一起的上杆叉形件(4)与下杆叉形件(10)之间，力传感器(9)与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定螺钉(8)连接在一起，上杆传感器固定螺钉(8)的上端通过上杆传感器固定销钉(12)与上杆叉形件(4)连接在一起，力传感器(9)与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定螺钉(11)连接在一起，下杆传感器固定螺钉(11)的上端与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定销钉(13)连接在一起。由于上杆(3)与玻璃夹(I)连接在一起，因此在车窗上升过程中上杆(3)与玻璃夹(I)连接的一端可以默认为相对与车窗玻璃(15)静止，将カ传感器(9)安装在上杆叉形件
(4)与下杆叉形件(10)之间，上杆叉形件(4)与上杆(3)，下杆叉形件(10)与下杆(2)连接在一起，同时上杆(3)、下杆(2)通过上下杆连接销(6)铰接在一起，下杆(2)的另一端与玻璃支撑托盘(5)连接在一起，因此当车窗玻璃(15)带着玻璃夹(I)上升到顶，有力作用于玻璃支撑托盘(5)上时，则与玻璃支撑托盘(5)连接在一起的下杆(2)的一端向下运动，因此上杆(3)与上杆叉形件(4)连接在一起的一端向上运动，因此力传感器(9)受到压力，传感器信号线(17)连接至主芯片AD转换管脚，主芯片将AD转换结果分析处理之后通过液晶显示屏实时显示出来。另外，作用于玻璃支撑托盘(5)上的力Fl与力传感器(9)输出的力F2之间的关系为Fl*a=F2*b
其中a为车窗顶压到玻璃支撑托盘(5)上的位置距离上下杆连接销(6)中心的距离，b为上下杆连接销(6)中心与上杆传感器固定销钉(8)中心的距离。本发明的优点与积极效果在于( I)实时显示カ值，直观，便携，安装方便；(2)由于カ传感器尺寸一般较大，通过杠杆原理将车窗关闭カ转移至传感器，可以方便的测出距离车窗上框25mm距离的关闭カ大小；(3)可以作为汽车生产厂家的测试设备。
图I (a)为玻璃夹的主视图，图I (b)为玻璃夹的左视图；图2 Ca)为下杆的主视图，图2 (b)为下杆的俯视图；图3 Ca)为上杆的主视图，图3 (b)为上杆的俯视图；图4 Ca)为上杆叉形件的主视图，图4 (b)为上杆叉形件的俯视图；图5 Ca)为玻璃支撑托盘的主视图，图5 (b)为玻璃支撑托盘的左视图；图6为上下杆连接销；图7 Ca)为上杆传感器固定螺钉的主视图，图7 (b)为上杆传感器固定螺钉的左视图；图8为本发明测试仪结构示意图；图9为测试仪电气原理结构图。附图中符号说明如下I为玻璃夹，2为下杆，3为上杆，4为上杆叉形件，5为玻璃支撑托盘，6为上下杆连接销，7为紧固螺钉，8为上杆传感器固定螺钉，9为カ传感器，10为下杆叉形件，11为下杆传感器固定螺钉，12为上杆传感器固定销钉，13为下杆传感器固定销钉，14为橡胶垫，15为车窗玻璃，16为玻璃夹紧固螺母，17为传感器信号线；a为车窗顶压到玻璃支撑托盘(5)上的位置距离上下杆连接销(6)中心的距离；b为上下杆连接销(6)中心与上杆传感器固定销钉(8)中心的距离。
具体实施方式
本发明ー种电动车窗关闭カ测试仪，具体是指ー种可随身携帯的，能够直接安装在车窗玻璃上的，关闭カ可以实时显示的电动车窗关闭カ测试仪。本发明实现上述目的的方案是一种电动车窗关闭カ测试仪，它由电器结构部分和机械结构部分两部分组成；其间关系是力传感器通过机械结构部分方便的固定在车窗玻璃上，当车窗上升吋，固定在车窗玻璃上的力传感器因为受到压カ而产生カ信号，而カ传感器的信号线连接到电器结构部分的主芯片的AD转换管脚，电器结构部分将AD采样结果处理之后通过液晶显示电路实时的显示出来。图8为本发明测试仪结构示意图；图9为测试仪电气原理结构图。所述电器结构部分，包括主芯片，电源电路以及液晶显示三部分；它们之间的位置连接关系是电源电路将外接12v电源电压转换为5v电压接至主芯片的供电管脚，主芯片 的普通I/O ロ连接液晶屏，驱动液晶显示屏实时显示カ值变化。该主芯片是具有定时器，I/O, AD转换的普通51单片机，在本项目中采用的是STC12C48S2，普通的IO ロ主要用于驱动液晶显示屏，连接按键开关；力传感器力信号线连接至主芯片AD管脚，经过处理之后将结果通过液晶显示屏显示输出；该电源电路是采用LM7805稳压芯片的电源电路，LM7805为三端稳压集成电路，其输入端接外接电源，输出端为5v，接主芯片的供电管脚，接地端接地，其主要功能是将外接电源电压稳定在5v，保护主芯片不受外接电源电压波动的影响；该液晶显示屏是HY-12864T-201，属于字符图像型液晶显示模块，集成IXD显示屏及IXD控制模块ST7920,内置8192个中文汉字、128个字符和64X256点阵显示RAM，直接连接主芯片。所述机械结构部分，包括玻璃夹(1)，下杆(2)，上杆(3)，上杆叉形件(4)，下杆叉形件(10)，玻璃支撑托盘(5)，上杆传感器固定螺钉(8)，下杆传感器固定螺钉(11)、上下杆连接销(6)、玻璃夹紧固螺钉(7)、力传感器(9)、上杆传感器固定销钉(12)、下杆传感器固定销钉(13)、玻璃夹紧固螺母(16)和橡胶垫(14)。其位置连接关系为玻璃夹(I)安装在车窗玻璃(15)上，在玻璃夹(I)与车窗玻璃(15)之间装有橡胶垫(14)，玻璃夹(I)上安装有玻璃夹紧固螺钉(7)，玻璃夹紧固螺钉(7)为M8的标准件，玻璃夹紧固螺母(16)安装在玻璃夹紧固螺钉(7)上，玻璃夹紧固螺母(16)为M8的标准件。上杆(3)的一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆(3)与下杆(2)通过上下杆连接销(6)铰接在一起，下杆(2)的一端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，在上杆叉形件(4)与下杆叉形件(10)之间连接有力传感器(9)，力传感器(9)与上杆叉形件
(4)通过上杆传感器固定螺钉(8)连接在一起，上杆传感器固定螺钉(8)的上端与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定销钉(12)连接在一起，力传感器(9)与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定螺钉(11)连接在一起，下杆传感器固定销钉(11)的上端与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定销钉(13)连接在一起。该玻璃夹(I)形状如图I (a)、图I (b)所示，其左视断面形状为门形，具体为ー个方形的鉄板，中间用线切割的方法切出ー个8mm宽的固定凹槽，其上设置有两个固定用通孔，由于玻璃夹是金属材料，不能直接与车窗玻璃(15)直接接触，在两者之间添加橡胶垫，玻璃夹的功能是将本发明的ー种电动车窗关闭カ测试仪方便的固定在车窗玻璃(15)上；该下杆(2)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，形状如图2 (a)、图2 (b)所示，中间带槽的矩形块上的通孔主要用于安装上下杆连接销(6)，从而将上杆(3)、下杆(2)铰接在一起，下杆(2)—端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，下杆的功能是通过与上杆的配合将玻璃支撑托盘(5)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器
(9)；该上杆(3)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，形状如图3 (a)、图3 (b)所示，中间带槽的矩形块上的通孔主要用于安装上下杆连接销，从而将上杆、下杆铰接在一起，上杆一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆的功能是通过与下杆的配合将玻璃夹(I)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器(9);该上杆叉形件(4)形状如图4 (a)、图4 (b)所示，在上杆叉形件两面的通孔之间连接有上杆传感器固定销钉(12)，在上杆传感器固定销钉(12)上连接有上杆传感器固定螺钉(8)，上杆叉形件(4)与上杆(3)连接在一起，上杆叉形件(4)的功能是通过与上杆传感器固定销钉(12)连接的上杆传感器固定螺钉(8)固定 力传感器(9)的上端；该玻璃支撑托盘(5)是ー个长方体的鉄片，形状如图5 (a)、图5 (b)所示，连接在下杆(2)端部上，玻璃支撑托盘(5)的功能是在车窗上升的过程中，若在中途遇到障碍，将有作用力施加在玻璃支撑托盘(5)上，玻璃支撑托盘(5)在受到压カ时，会有向下的位移，因此与下杆(2)另一端连接的下杆叉形件(10)会向上压カ传感器(9)，从而实现了将玻璃支撑托盘(5)受到的力转移至力传感器(9)的过程；该上下杆连接销(6)，形状如图6所示，其头部是螺帽状六面体，上半部分是光滑的圆柱杆，下半部分是螺纹，其圆柱杆部分穿过上杆(3)与下杆(2)带槽的矩形块的通孔，螺纹部分主要用于安装螺母，固定上杆(3)与下杆(2)。上下杆连接销(6)的功能是将上杆
(3)与下杆(2)铰接在一起，使得下杆(2)能够相对于上杆(3)无障碍转动；该紧固螺钉(7)是按需选购的标准连接件，为了使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)，该紧固螺钉安装中心与玻璃夹(I)最上端距离大约等于玻璃夹高度的二分之一，因此紧固螺钉(7)的作用是使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)；该上杆传感器固定螺钉(8)，形状如图7 (a)、图7 (b)所示，在螺钉帽上有ー个通孔，通孔的作用是穿过上杆传感器固定销钉(12)，挂在上杆叉形件(4)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，上杆传感器固定螺钉(8)的功能是固定力传感器(9)的上端;该カ传感器(9)是按需选购的市购件，其型号为CFBLSM。该下杆叉形件(10)形状与上杆叉形件相同，在下杆叉形件两面的通孔之间连接有下杆传感器固定销钉(13)，在下杆传感器固定销钉(13)上连接有下杆传感器固定螺钉
(11)，下杆叉形件(10)与下杆(2)连接在一起，下杆叉形件(10)的功能是通过与下杆传感器固定销钉(13)连接的下杆传感器固定螺钉(11)固定力传感器(9)的下端；该下杆传感器固定螺钉(11)形状与上杆传感器固定螺钉(8)相同，在螺钉帽上有一个通孔，通孔的作用是穿过下杆传感器固定销钉(13)，挂在下杆叉形件(10)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，下杆传感器固定螺钉(11)的功能是固定カ传感器(9)的下端；该上杆传感器固定销钉(12)是按需选购的标准连接件，其功能是将上杆传感器固定螺钉(8)连接在上杆叉形件(4)上；该下杆传感器固定销钉(13)是按需选购的标准连接件，其功能是将下杆传感器固定螺钉(11)连接在下杆叉形件(10)上；
该橡胶垫(14)在本发明中是直接从市售的2mm厚的防静电胶皮上裁剪至跟玻璃夹相同尺寸，然后直接垫在车窗玻璃(15)与玻璃夹(I)之间，橡胶垫(14)的功能是防止车窗玻璃(15)受到划伤；该玻璃夹紧固螺母(16)是按需选购的标准连接件，与紧固螺钉(7)相配合。本发明的工作原理为力传感器(9)安装在分别与下杆(2)、上杆(3)连接在一起的上杆叉形件(4)与下杆叉形件(10)之间，力传感器(9)与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定螺钉(8)连接在一起，上杆传感器固定螺钉(8)的上端通过上杆传感器固定销钉(12)与上杆叉形件(4)连接在一起，力传感器(9)与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定螺钉(11)连接在一起，下杆传感器固定螺钉(11)的上端与下杆叉形件(10 )通过下杆传感器固定销钉(13 )连接在一起。由于上杆(3 )与玻璃夹(I)连接在一起，因此在车窗上升过程中上杆(3 )与玻璃夹(I)连接的一端可以默认为相对与车窗玻璃(15)静止，将カ传感器(9)安装在上杆叉形件
(4)与下杆叉形件(10)之间，上杆叉形件(4)与上杆(3)，下杆叉形件(10)与下杆(2)连接在一起，同时上杆(3)、下杆(2)通过上下杆连接销(6)铰接在一起，下杆(2)的另一端与玻璃支撑托盘(5)连接在一起，因此当车窗玻璃(15)带着玻璃夹(I)上升到顶，有力作用于玻璃支撑托盘(5)上时，则与玻璃支撑托盘(5)连接在一起的下杆(2)的一端向下运动，因此上杆(3)与上杆叉形件(4)连接在一起的一端向上运动，因此力传感器(9)受到压力，传感器信号线(17)连接至主芯片AD转换管脚，主芯片将AD转换结果分析处理之后通过液晶显示屏实时显示出来。另外，作用于玻璃支撑托盘(5)上的力Fl与力传感器(9)输出的力F2之间的关系为Fl*a=F2*b
其中a为车窗顶压到玻璃支撑托盘(5)上的位置距离上下杆连接销(6)中心的距离，b为上下杆连接销(6)中心与上杆传感器固定销钉(8)中心的距离。
权利要求
1.ー种电动车窗关闭カ测试仪,其特征在于它由电器结构部分和机械结构部分两部分组成；力传感器通过机械结构部分方便的固定在车窗玻璃上，当车窗上升吋，固定在车窗玻璃上的力传感器因为受到压カ而产生カ信号，而カ传感器的信号线连接到电器结构部分的主芯片的AD转换管脚，电器结构部分将AD采样结果处理之后通过液晶显示电路实时的显示出来； 所述电器结构部分，包括主芯片，电源电路以及液晶显示三部分；电源电路将外接12v电源电压转换为5v电压接至主芯片的供电管脚，主芯片的普通I/O ロ连接液晶屏，驱动液晶显示屏实时显示カ值变化；该主芯片是具有定时器，I/O, AD转换的普通51单片机，普通的IO ロ用于驱动液晶显示屏，连接按键开关；力传感器力信号线连接至主芯片AD管脚，经过处理之后将结果通过液晶显示屏显示输出；该电源电路是采用稳压芯片的电源电路，它为三端稳压集成电路，其输入端接外接电源，输出端为5v，接主芯片的供电管脚，接地端接地，其功能是将外接电源电压稳定在5v，保护主芯片不受外接电源电压波动的影响；该液晶显示屏是属于字符图像型液晶显示模块，集成IXD显示屏及IXD控制模块ST7920，内置8192个中文汉字、128个字符和64X256点阵显示RAM，直接连接主芯片； 所述机械结构部分，包括玻璃夹(I)、下杆(2)、上杆(3)、上杆叉形件(4)、下杆叉形件(10)、玻璃支撑托盘(5)、上杆传感器固定螺钉(8)、下杆传感器固定螺钉(11)、上下杆连接销(6)、玻璃夹紧固螺钉(7)、力传感器(9)、上杆传感器固定销钉(12)、下杆传感器固定销钉(13)、玻璃夹紧固螺母(16)和橡胶垫(14) ，玻璃夹(I)安装在车窗玻璃(15)上，在玻璃夹(I)与车窗玻璃(15)之间装有橡胶垫(14)，玻璃夹(I)上安装有玻璃夹紧固螺钉(7)，玻璃夹紧固螺母(16)安装在玻璃夹紧固螺钉(7)上，上杆(3)的一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆(3)与下杆(2)通过上下杆连接销(6)铰接在一起，下杆(2)的一端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，在上杆叉形件(4)与下杆叉形件(10)之间连接有力传感器(9)，力传感器(9)与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定螺钉(8)连接在一起，上杆传感器固定螺钉(8)的上端与上杆叉形件(4)通过上杆传感器固定销钉(12)连接在一起，力传感器(9)与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定螺钉(11)连接在一起，下杆传感器固定销钉(11)的上端与下杆叉形件(10)通过下杆传感器固定销钉(13)连接在一起； 该玻璃夹(I)形状，其左视断面形状为门形，具体为ー个方形的鉄板，中间用线切割的方法切出ー个U形固定凹槽，其上设置有两个固定用通孔，由于玻璃夹是金属材料，不能直接与车窗玻璃(15)直接接触，在两者之间添加橡胶垫，玻璃夹的功能是将该测试仪方便的固定在车窗玻璃(15)上； 该下杆(2)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，中间带槽的矩形块上的通孔用于安装上下杆连接销(6 )，从而将上杆(3 )、下杆(2 )铰接在一起，下杆(2 ) —端连接在玻璃支撑托盘(5)上，另一端连接在下杆叉形件(10)上，下杆的功能是通过与上杆的配合将玻璃支撑托盘(5)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器(9); 该上杆(3)是由圆棒料和带槽的矩形块连接而成，中间带槽的矩形块上的通孔用于安装上下杆连接销，从而将上杆、下杆铰接在一起，上杆一端连接在玻璃夹(I)上，另一端连接在上杆叉形件(4)上，上杆的功能是通过与下杆的配合将玻璃夹(I)受到的力通过杠杆原理转移至力传感器(9);该上杆叉形件(4)形状为开有U形豁ロ的长方体件，在上杆叉形件两面的通孔之间连接有上杆传感器固定销钉(12)，在上杆传感器固定销钉(12)上连接有上杆传感器固定螺钉(8)，上杆叉形件(4)与上杆(3)连接在一起，上杆叉形件(4)的功能是通过与上杆传感器固定销钉(12)连接的上杆传感器固定螺钉(8)固定力传感器(9)的上端； 该玻璃支撑托盘(5)是ー个长方体的鉄片，连接在下杆(2)端部上，玻璃支撑托盘(5)的功能是在车窗上升的过程中，若中途遇到障碍，将有作用力施加在玻璃支撑托盘(5)上，玻璃支撑托盘(5)在受到压カ时，会有向下的位移，因此与下杆(2)另一端连接的下杆叉形件(10)会向上压カ传感器(9)，从而实现了将玻璃支撑托盘(5)受到的力转移至力传感器(9)的过程; 该上下杆连接销(6)，其头部是 螺帽状六面体，上半部分是光滑的圆柱杆，下半部分是螺纹，其圆柱杆部分穿过上杆(3)与下杆(2)带槽的矩形块的通孔，螺纹部分用于安装螺母，固定上杆(3)与下杆(2);上下杆连接销(6)的功能是将上杆(3)与下杆(2)铰接在一起，使得下杆(2)能够相对于上杆(3)无障碍转动； 该紧固螺钉(7)是按需选购的标准连接件，为了使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)，该紧固螺钉安装中心与玻璃夹(I)最上端距离大约等于玻璃夹高度的二分之一，因此紧固螺钉(7)的作用是使得玻璃夹(I)能够夹紧车窗玻璃(15)； 该上杆传感器固定螺钉(8)，在螺钉帽上有一个通孔，通孔的作用是穿过上杆传感器固定销钉(12)，挂在上杆叉形件(4)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，上杆传感器固定螺钉(8)的功能是固定力传感器(9)的上端； 该カ传感器(9)是按需选购的市购件； 该下杆叉形件(10 )形状与上杆叉形件相同，在下杆叉形件两面的通孔之间连接有下杆传感器固定销钉(13)，在下杆传感器固定销钉(13)上连接有下杆传感器固定螺钉(11)，下杆叉形件(10)与下杆(2)连接在一起，下杆叉形件(10)的功能是通过与下杆传感器固定销钉(13)连接的下杆传感器固定螺钉(11)固定力传感器(9)的下端； 该下杆传感器固定螺钉(11)形状与上杆传感器固定螺钉(8)相同，在螺钉帽上有ー个通孔，通孔的作用是穿过下杆传感器固定销钉(13)，挂在下杆叉形件(10)上，其下端螺纹部分连接至力传感器(9)的自带螺纹孔，下杆传感器固定螺钉(11)的功能是固定力传感器(9)的下端； 该上杆传感器固定销钉(12)是按需选购的标准连接件，其功能是将上杆传感器固定螺钉(8)连接在上杆叉形件(4)上； 该下杆传感器固定销钉(13)是按需选购的标准连接件，其功能是将下杆传感器固定螺钉(11)连接在下杆叉形件(10 )上； 该橡胶垫(14)是直接从市售的2mm厚的防静电胶皮上裁剪至跟玻璃夹相同尺寸，然后直接垫在车窗玻璃(15)与玻璃夹(I)之间，橡胶垫(14)的功能是防止车窗玻璃(15)受到划伤； 该玻璃夹紧固螺母(16)是按需选购的标准连接件，与紧固螺钉(7)相配合。
2.根据权利要求I所述的ー种电动车窗关闭カ测试仪，其特征在于该单片机的型号是 STC12C48S2。
3.根据权利要求I所述的ー种电动车窗关闭カ测试仪，其特征在于该电源电路稳压芯片的型号是LM7805。
4.根据权利要求I所述的ー种电动车窗关闭カ测试仪，其特征在于该液晶显示屏的型号是 HY-12864T-201。
5.根据权利要求I所述的ー种电动车窗关闭カ测试仪，其特征在于该カ传感器的型号是 CFBLSM。
6.根据权利要求I所述的ー种电动车窗关闭カ测试仪，其特征在于该玻璃夹的U形固定凹槽的宽度为7-9mm。
全文摘要
一种电动车窗关闭力测试仪，它由电器结构部分和机械结构部分两部分组成；力传感器通过机械结构部分方便的固定在车窗玻璃上，当车窗上升时，固定在车窗玻璃上的力传感器因为受到压力而产生力信号，而力传感器的信号线连接到电器结构部分的主芯片的AD转换管脚，电器结构部分将AD采样结果处理之后通过液晶显示电路实时的显示出来；本发明实时显示力值，直观，便携，安装方便，结构简单，它在汽车车身安全测试仪器的技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。
文档编号G01L5/00GK102721502SQ20121021474
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者刘钧, 王岩岩, 王建, 陈洪 申请人:中国科学院电工研究所, 北京航空航天大学