专利名称：便携式汽车自动门窗夹力检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型便携式汽车自动门窗夹力检测仪是一种对汽车自动门窗的夹力进行限值设定、检测与警示的仪器，适用随车携带，也可在汽车生产与维修现场作为常规检验工具使用，是一种检查汽车被动性安全类的检验机具。
背景技术：
现代汽车广泛使用自动门窗，这使汽车出现了一个新的被动性安全防范区——自动门窗夹紧力。该力太大会夹伤人体，尤其是对老人和儿童；太小则使门窗的关闭不可靠，特别是车门闭合夹紧力的不足会引发重大安全事故。虽然门窗安全可靠的夹紧力在设计已计算确定，并在制造阶段得到实现，但是，车辆在运行一段时间后或车辆经过维修后，其门窗机构和动力系统会发生变化，原有的力值会随之发生变化，力值出现偏离原值，有可能成为安全隐患，为了确保门窗机构的安全可靠性能，应对夹力进行随车监控性检测，以及时发现安全隐患，及时排除。但是到目前为止，尚未有这类用于专门检测汽车自动门窗夹力的便携式检测仪。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述的不足，提供一种便携式汽车自动门窗夹力检测仪，检测仪采用单片机，性能可靠，体积小、重量轻，随车携带方便。通过旋转检测头，既能测试水平夹力又可测试垂直夹力。检测仪可以设定标准安全夹力值，当检测到夹力超标时检测仪会予以警示，增强了检测仪的安全功能。本实用新型检测仪可使用充电电池，通过外电源接口可直接使用外接220V交流电源，在使用交流电源时可以同时给机内原电池充电，以延长原电池的使用时间。
便携式汽车自动门窗夹力检测仪是采取以下方式实现便携式汽车自动门窗夹力检测仪由检测头、旋转装置、机盒、枪式手柄组成。旋转装置安装在机盒前端部，检测头与旋转装置相连，机盒后端部装有枪式手柄。检测头设有力传感器，力传感器为一本体前段部开有水平折线形切缝的方杆，切缝直至本体后部。本体后部开有弧形缺口，内贴有应变电阻片，后端有与旋转头连接的螺孔，应变电阻片引脚有导线通过旋转头与后放大器模块输入引脚相连。旋转装置包括旋转头、定位螺钉、弹簧、定位滚珠、固定螺母，旋转头一端有外螺纹通过其连接检测头，另一端装在机盒内并采用固定螺母固定，旋转头身开有半球状定位孔，旋转装置通过定位螺钉、弹簧、定位滚珠与旋转头的半球状定位孔定位旋转头的旋转位置。机盒内装有检测电路板及电子元器件，检测电路包括放大电路、单片机、报警电路、电源。机盒面板上装有液晶LCD显示屏、清零按钮、报警指示灯(或蜂鸣器)等。机盒后端部连接有枪式手柄，枪式手柄下部装有用于电源接通及数据锁定的两档式操作按钮，其下部还装有外电源接口，通过外电源接口与外部220V交流电源直接相接。检测电路中力传感器与放大电路相连，放大电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路与单片机呈一体化，单片机通过LCD驱动器与液晶LCD显示屏相连，通过报警电路与报警装置相连。报警装置为指示灯或蜂鸣器。
便携式汽车自动门窗夹力检测仪的工作原理与过程进行检测时将检测头开有折线形切缝的前端水平置于动力门与门或门框、窗与窗框之间，按下两档式操作按钮的头档，接通电源，按下清零按钮进行清零，再启动被测门、窗动力，使门窗闭合夹紧，力传感器受夹变形，并通过应变电阻片将压力信号转换成电信号，被测压力信号通过力传感器转换成电信号，经放大电路放大和A/D转换后，输入单片机进行数据处理和运算，单片机的输出分别送到LCD显示驱动器与报警电路，LCD驱动器驱动LCD显示屏显示数字值，当显示值超过设定的标准安全值时，报警电路启动报警装置，报警指示灯发出闪烁信号灯光以示警，或蜂鸣器蜂鸣报警。进一步下按操作按钮，即可接通数据锁定电路，使测得的数据锁定显示，以方便读数。
通过旋转装置可以变换检测头测量位置，以测量不同方向不同位置的夹力。
便携式汽车自动门窗夹力检测仪设计合理、结构紧凑、体积小、重量轻，便于随车携带，使用方便。由于采用单片机，检测仪的检测精度高、功耗低、性能可靠。通过旋转检测头，既能测试水平夹力又可测试垂直夹力。通过标准安全夹力的设定，使在检测时的超标夹力时得到警示，增强了检测仪的安全警示功能。通过外电源接口可使用外接220V交流电源，并可以同时对原机电池充电，延长了原机电池的使用时间，便携性得到提高。
本实用新型不仅可对汽车自动门窗的夹力进行精确检测与预警设置，同时也可对各类电、液、气动力推动的门窗，如地铁车门、电梯门等的闭合夹力进行检测与预警，用途广泛。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是便携式汽车自动门窗夹力检测仪的电路工作原理方框图。
图2是便携式汽车自动门窗夹力检测仪结构示意图。
图3是便携式汽车自动门窗夹力检测仪的旋转装置结构图。
具体实施方式
参照附图1～3，便携式汽车自动门窗夹力检测仪由检测头1、旋转装置5、机盒7、枪式手柄11组成。旋转装置5安装在机盒7前端部，检测头1与旋转装置5相连，机盒7后端部装有枪式手柄11，检测头1设有力传感器，力传感器是在检测头本体上开有折线形切缝2，直至本体后部，在本体后部开有弧形缺口4，内贴有应变电阻片3。旋转装置5包括旋转头5-1、定位螺钉5-2、弹簧5-3、定位滚珠5-4、固定螺母5-6，旋转头5-1一端装在机盒7内采用固定螺母5-6固定，定位螺钉5-2连接于机盒7内孔座上下，旋转头5-1可在内孔座上旋转并通过弹簧5-3、定位滚珠5-4、半球形定位孔得到定位，旋转头5-1另一端与检测头1固定连接。在旋转头5-1上设有若干个半球形定位孔与定位滚珠5-4相配合。旋转头5-1可在机盒7中旋转，旋转头5-1同时通过固定定位螺钉5-2、弹簧5-3、定位滚珠5-4进行旋转角度的定位。机盒7内装有检测电路板及电子元器件，检测电路包括放大电路、A/D转换电路、单片机、报警灯。枪式手柄内有电池盒，电池盒内装有电源电池，左侧有外电源接口，下部装有电源接通与数值锁定的两档式操作按钮10，左外侧有外电源接口12。机盒7面板上装有液晶LCD显示屏6、清零按钮9、报警指示灯8或蜂呜器等。机盒7后端有枪式手柄11，枪式手柄11上装有外电源接口12，通过外接电源接口12，可以外接电源，使用外部220V交流电源，同时可以充电。
检测电路中力传感器的应变电阻片组成全桥接法，放大电路选用高精度、低漂移的运算放大器TLC2652，应变电阻片输出的电信号输入到运算放大器的两个输入端，放大电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路与单片机一体化。经放大后的信号进入MSP430单片机，进行数据运算、存储处理，其结果数据通过单片机输出端分别送到液晶LCD显示屏6的驱动器HT1621、报警电路，由驱动器驱动LCD显示屏显示数值，当结果数据超过设定的安全限值时，报警电路导通示警装置，进行报警。单片机采用MSP430Flash作为核心，并与A/D转换电路构成一体化，具有数据运算、存储以及LCD显示等各种功能。放大电路采用TLC2652运算放大器。LCD驱动电路采用可编程多功能LCD驱动器HT1621，LCD显示模块有15个引脚与HT1621相连。
权利要求1.一种便携式汽车自动门窗夹力检测仪，其特征在于由检测头、旋转装置、机盒、枪式手柄组成；旋转装置安装在机盒前端部，检测头与旋转装置相连，机盒后端部装有枪式手柄，检测头设有力传感器，机盒内装有检测电路板及电子元器件，检测电路包括放大电路、A/D转换电路、单片微处理机、报警电路、电源，力传感器与放大电路相连，放大电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路与单片机呈一体化，单片机通过LCD驱动器与液晶LCD显示屏相连，通过报警电路与报警装置相连。
2.根据权利要求1所述的便携式汽车自动门窗夹力检测仪，其特征在于力传感器为一本体前段部开有水平折线形切缝的方杆，切缝直至本体后部，本体后部开有弧形缺口，内贴有应变电阻片，后端有与旋转头连接的螺孔，应变电阻片引脚有导线通过旋转头与后放大器模块输入引脚相连。
3.根据权利要求1所述的便携式汽车自动门窗夹力检测仪，其特征在于旋转装置包括旋转头、定位螺钉、弹簧、定位滚珠、固定螺母，旋转头一端装在机盒内采用固定螺母固定，定位螺钉连接于机盒体内孔座上下，旋转头在内孔座上旋转并通过弹簧、定位滚珠、半球形定位孔得到定位，旋转头另一端与检测头固定连接。
4.根据权利要求1所述的便携式汽车自动门窗夹力检测仪，其特征在于机盒面板上装有液晶LCD显示屏、报警指示灯、清零按钮。
5.根据权利要求1所述的便携式汽车自动门窗夹力检测仪，其特征在于枪式手柄内有电池盒，电池盒内装有电源电池，左侧有外电源接口，下部装有电源接通与数值锁定的两档式操作按钮。
专利摘要本实用新型便携式汽车自动门窗夹力检测仪是一种对汽车自动门窗的夹力进行检测、限值设定与警示的仪器，适用随车携带，也可在汽车生产与维修现场作为常规检测工具使用，是一种检查汽车被动性安全类性能的检验工具。检测仪由检测头、旋转装置、机盒、枪式手柄等组成；检测头与旋转装置相连，旋转装置安装在机盒前端部之前，机盒后端部装有枪式手柄。检测头设有力传感器，机盒内装有检测电路板及电子元器件。检测电路包括放大电路、A/D转换电路、单片机、报警电路等。力传感器与放大电路相连，放大电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路与单片机为一体化，单片机连接液晶LCD驱动电路、报警电路。枪式手柄内有电池盒，左侧有外电源接口，下部装有两挡式操作按钮。
文档编号G01L5/00GK2924504SQ200620074840
公开日2007年7月18日 申请日期2006年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者汪国梁, 王明峰, 金振华 申请人:东南大学汽车工程装备研究所