专利名称：汽车车身悬置支架受力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测试汽车车身悬置支架所承受的车身压力的传感器，属测试技术领域。
背景技术：
车身悬置是指非承载式车身与车架之间的弹性连接体，一般由橡胶制成，车架通过车身悬置支撑非承载式车身，以减轻车身振动，提高汽车乘坐舒适性。通过对车身悬置系统进行受力分析可知，垂直方向的载荷是影响车身悬置隔振性能的主要因素。在汽车设计过程中，为了使车身悬置与垂直方向的载荷相匹配，需要对车身悬置支架在垂直方向的受力情况进行测试。传统测试方法一般以简单的应变片作为测力传感器，试验步骤如下1)在车身悬置支架处选择测试点，用砂纸打磨，粘贴应变片。2)将粘贴好的应变片密封，并通过线束与数据采集系统相连接。3)在测试点上逐步加载标准砝码，通过数据采集系统测试不同加载条件下的应变数值。4)根据加载质量和对应的应变数据，标定出力值-应变曲线。5)将车身和车身悬置安装到车架上，中间长螺栓拧紧，通过数据采集系统测试应变数值，并根据标定好的力值-应变曲线计算出此时车身悬置支架受力。这种测试方法存在的缺点主要有以下几个方面1)在车身悬置支架上选点粘贴应变片，需要由有经验的工程师来完成，通常选择应力集中且位置对称的点，选择位置不合适可能会导致标定力值-应变曲线时应变数值太小，标定曲线失真，其操作难度较大，对测试人员的要求较高。2)打磨车身悬置支架过程会产生粉尘，污染环境且有害身体健康。3)标定力值-应变曲线时，需要在车身悬置支架处加载砝码，由于车身悬置支架位置接触面积小，加载过程十分危险，存在砝码掉落、砸伤人员等安全隐患。4)大多数SUV车型采用12点车身悬置布置方式，每个车身悬置支架处都需要选点、粘贴应变片、标定、测试并计算。重复工作，费时费力，效率低下，试验周期长。5)每个车身悬置支架处需要粘贴4个应变片，按照12点车身悬置计算需要48个应变片，而且应变片不能重复利用，造成一定的材料浪费。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种操作方便、安全，测量效率和精度高而且可重复使用的汽车车身悬置支架受力传感器。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种汽车车身悬置支架受力传感器，构成中包括平放的环状底座、直径小于环状底座的内径且与环状底座同轴的承重立柱、悬臂梁和应变片，所述承重立柱的上端高于环状底座的顶面，下端高于环状底座的底面且通过悬臂梁与环状底座连接，承重立柱上设置有与之同轴且上下贯通的螺栓孔；所述应变片粘贴于悬臂梁上，其信号输出端接数据采集系统。上述汽车车身悬置支架受力传感器，所述悬臂梁设置四个，它们绕承重立柱的轴线均勻分布且横截面均为矩形，其中不相邻的两个悬臂梁的上表面粘贴有应变片，另外两个悬臂梁的下表面粘贴有应变片，四个悬臂梁上的四个应变片的引线依次连接成环状，不相邻的两个接点接激励电压，另外两个接点之间的输出信号接数据采集系统。上述汽车车身悬置支架受力传感器，所述环状底座的内壁与外壁之间设置有走线孔。本实用新型安装于车身悬置与车身悬置支架之间，车身重力依次经车身悬置、承重立柱、悬臂梁和环形底座作用于车架上，数据采集系统根据悬臂梁受力产生变形时，应变片电阻的变化量就可以计算出压力值。本传感器的应变片是粘贴于悬臂梁上的，经标定后可以重复使用，不仅避免了材料的浪费，而且测试时不用再粘贴应变片和标定力值-应变曲线，大大降低了操作难度，排除了安全隐患，提高了测试精度和工作效率。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的剖视图；图3是本实用新型的安装示意图；图4是本实用新型的电原理图。图中各标号为1、悬臂梁；2、应变片；3、走线孔；4、螺栓孔；5、承重立柱；6、环状底座；7、车身；8、车身悬置；9、车身悬置支架；10、螺栓；11、受力传感器；Slu、第一悬臂梁上表面应变片；S2d、第二悬臂梁下表面应变片；S3u、第三悬臂梁上表面应变片；S4d、第四悬臂梁下表面应变片。
具体实施方式
参看图1、图2，本传感器主要包括五个部分，各部分名称及作用如下1)承重立柱5 测试过程中承重立柱5受力，并将力传递到悬臂梁1上，使悬臂梁 1产生变形。2)环状底座6 使用时将传感器安装到车身悬置支架9处，环状底座6直接接触车身悬置支架9，并与车身悬置支架9紧密贴合在一起。3)悬臂梁1 每个传感器有四个悬臂梁1，在传感器对称的位置上，每个悬臂梁1上都粘贴应变片2。当承重立柱5受力时，悬臂梁1产生变形，在其上粘贴的应变片2感应到变形后输出一定的应变数值。4)螺栓孔4:将测力传感器安装到车身悬置支架处后，连接车身和车架的长螺栓穿过螺栓孔4，起到定位的作用。5)走线孔3 每个传感器都设计一个走线孔，应变片2的引脚线从走线孔引出，与数据采集系统相连接。[0033]电路部分介绍附图中每个悬臂梁1的上下表面都粘贴了应变片2，共8片，但实际接线时只使用其中的一半就够了，即选用不相邻的两个悬臂梁1的上表面粘贴的应变片和另外两个悬臂梁的下表面粘贴的应变片，其余应变片闲置。参看图4，将选用的四个悬臂梁1上的四个应变片引脚依次相连构成环形的全桥电路。进行试验时，承重立柱5受力，悬臂梁1产生变形，粘贴其上的应变片电阻发生变化， 按照附图4，当数据采集系统为全桥电路提供10伏的激励电压Ui时，就会输出一定的电压信号Uo，此电压信号与悬臂梁1的变形成正比，与承重立柱5的受力成正比。我们可以通过标定电压信号与受力情况的关系曲线，得到测力传感器的灵敏度系数。测试过程应用本传感器进行试验时，只需将传感器安装到车身悬置支架处，通过长螺栓将车身与车架连接并拧紧，传感器的引脚输出线与数据采集系统相连，即可完成测试。
权利要求1.一种汽车车身悬置支架受力传感器，其特征是，它包括平放的环状底座(6)、直径小于环状底座(6)的内径且与环状底座(6)同轴的承重立柱(5)、悬臂梁(1)和应变片(2)，所述承重立柱(5 )的上端高于环状底座(6 )的顶面，下端高于环状底座(6 )的底面且通过悬臂梁(1)与环状底座(6)连接，承重立柱(5)上设置有与之同轴且上下贯通的螺栓孔(4)；所述应变片(2 )粘贴于悬臂梁(1)上，其信号输出端接数据采集系统。
2.根据权利要求1所述汽车车身悬置支架受力传感器，其特征是，所述悬臂梁(1)设置四个，它们绕承重立柱(5)的轴线均勻分布且横截面均为矩形，其中不相邻的两个悬臂梁 (1)的上表面粘贴有应变片，另外两个悬臂梁(1)的下表面粘贴有应变片，四个悬臂梁(1) 上的四个应变片的引线依次连接成环状，不相邻的两个接点接激励电压，另外两个接点之间的输出信号接数据采集系统。
3.根据权利要求1或2所述汽车车身悬置支架受力传感器，其特征是，所述环状底座 (6)的内壁与外壁之间设置有走线孔(3)。
专利摘要一种汽车车身悬置支架受力传感器，用于测试车身悬置支架的受力情况。其技术方案是所述传感器构成中包括平放的环状底座、直径小于环状底座的内径且与环状底座同轴的承重立柱、悬臂梁和应变片，所述承重立柱的上端高于环状底座的顶面，下端高于环状底座的底面且通过悬臂梁与环状底座固定连接，承重立柱上设置有与之同轴且上下贯通的螺栓孔；所述应变片粘贴于悬臂梁上，其信号输出端接数据采集系统。本实用新型经标定后可以重复使用，不仅避免了材料的浪费，而且测试时不用再粘贴应变片和标定力值-应变曲线，大大降低了操作难度，排除了安全隐患，提高了测试精度和工作效率。
文档编号G01L1/22GK202033137SQ20112008827
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者刘如意, 白雪娟 申请人:长城汽车股份有限公司