主控单元。信号调理范围较大、信号放大电路线性度、重复性好，信号调理精度高，自动控制步进电机精确稳定，减少了人为干预下的手动检定过程中存在的不确定因素，提尚了检定结果的精度。
[0021](3)本发明采用了较好的信号软硬件采集方式，同时采用了匀速和PID增量型组合控制方式，可以实现高精度的电机自动控制功能，使得检定装置的标准输出精确稳定，具有较高的自动化水平。
【附图说明】
[0022]图1.1为本发明所涉及的机械结构图；
[0023]图1.2为本发明所涉及的系统结构图；
[0024]图2为本发明所涉及系统的框图；
[0025]图3为本发明所涉及系统运行流程图；
[0026]图4为信号处理单元的基本电路构成图；
[0027]图5为信号软硬件采集流程图；
[0028]图6为主控单元数据处理及控制方式流程图；
[0029]图7.1为本发明所涉及装置主体前视图；
[0030]图7.2为本发明所涉及装置主体上视图；
[0031 ]图7.3为本发明所涉及装置主体斜视图；
[0032]图中:1_电压转换器、2-光耦隔离电路、3-36V锂电池、4-信号处理模块、5-M⑶微控制器、6-步进电机驱动器、7-12864液晶显示器、8-薄膜按键、9-弹性联轴器、10-踏板力计检定左挡条、11-踏板力计检定右挡条、12-步进电机、13-调零电阻、14-标准测力传感器信号线航空插头、15-丝杠固定座、16-螺母固定板、17-光轴、18-丝杠螺母、19-丝杠支撑座、20-2005型丝杠、21-直线轴承、22-传感器固定板、23-标准测力传感器信号线航空插头、24-装置底座、25-踏板力计固定板、26-手拉力计固定座。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0034]图1.1-1.2为汽车制动操纵力计二合一检定装置的机械结构图和系统结构图。由于在踏板力计检定过程中需要对踏板力计施加标准的压力，则传动加力单元和主控单元受到水平方向上与该标准压力方向相反的作用力，因此需要在检定装置的底座右端加上一个挡条，阻止传动加力单元和主控单元向检定装置右端移动。同理，在检定手拉力计时，传动加力单元和主控单元受到水平方向桑与标准拉力相反的作用力，需要在主控单元左侧的检定装置底座上加上一个挡条，阻止传动加力单元和主控单元向朝着检定装置左侧运动。
[0035]图2为检定装置的系统框图。检定装置系统由电源模块、信号处理模块、控制模块、执行模块四部分组成。电源模块包含36V锂电池和正负12V、正负5V电压转化器;信号处理模块包含高精度标准测力传感器、三级信号处理电路;控制模块为MCU控制器、光耦隔离电路；执行模块包含步进电机驱动器、步进电机。
[0036]M⑶控制器安装在总PCB设计电路板上，是控制系统的核心JCU控制器的主控芯片采用的是Freescale公司的MK60DX512ZVLQ10芯片，运行速度为10MHz。该微控制器集成DMA(增强型直接存储访问)、Η)Β(可编程延时模块)、PIT(周期中断定时器)，具有多达24个单端AD输入引脚、六个通道的UART串行接口、三个FTM(定时器)模块通道输出PffM，可以满足检定装置所需的信号采集及处理功能，达到系统的控制要求。
[0037]步进电机驱动器安装在总PCB设计电路板下方，作为执行模块中直接控制步进电机转动的执行器，支持脱机、使能、锁定等功能，自带短路、过热、过流保护，抗高频干扰能力强、高集成、高可靠性，该驱动器通过MCU微控制器输出PWM对步进电机进行细分控制，具有五种细分模式可选，最小可达1/16步，可以保证驱动步进电机实现低振动、高精度、高效率工作。
[0038]步进电机安装在步进电机驱动器的下方，采用型号为86HBP113AL4-TK0步进电机，重量3.7Kg，步距角为1.8°，静扭矩8.5N*m，工作电压36-60V，此大扭矩步进电机完全可以满足使得标准测力传感器与被捡操纵力计相互作用时输出最大为1000N的标准力，且电机工作情况可靠稳定。
[0039]高精度标准测力传感器安装在传感器固定板上，采用的是S型拉压力传感器，最大量程200Kg，尺寸为70mm X 64mm X 20mm，工作电压为12V，综合误差0.03 % F*S，精度等级远高于JJFl 169-2007《汽车制动操纵力计校准规范》对汽车操纵力计的精度要求，完全可以使用此高精度测力传感器检定汽车操纵力计。
[0040]电源模块安装在总PCB设计电路板的右上方，采用一块输出电压为36V的锂电池，容量为4Ah，重量IKg，尺寸为125mm X 150mmX 50mm，同时配置两个电压转换器，将36V转换为正负12V、正负5V。
[0041]本发明所述检定装置系统运行流程图如图3所示，其内容是对汽车制动踏板力计和汽车制动手拉力计两种仪器检定过程中系统运行流程图，其中踏板力计具体检定操作包括以下步骤:
[0042]步骤I，检定装置初始化。
[0043]此阶段是在检定装置上电之初，被检制动操纵力计具体检定工作开始之前，仪器必须确定标准传感器初始位置，进行功能选择、调整基准电压等准备工作，具体包括以下步骤:
[0044]步骤1.1，确定标准传感器初始位置及仪器功能选择。
[0045](I)将踏板力计用皮带固定在踏板力计固定板上；
[0046](2)打开检定装置电源，根据此时标准测力传感器位置，按下“向外”改变标准测力传感器的位置，使得测力传感器和踏板力计距离较近，未发生相互作用，此时按下“复位”，测力传感器停留在当前位置；
[0047](3)选择功能模式“踏板”，在仪器液晶屏上会显示当前检定的仪器种类“踏板力计”，在液晶屏显示“踏板力计”位置右侧会显示当前的基准电压值。
[0048]步骤1.2，调节基准电压。
[0049]调节电阻安装在检定装置面板上薄膜按键右侧，由于标准测力传感器是S型拉压力传感器，该传感器可同时测量拉力和压力，在检定装置信号放大单元对信号进行处理后，压力对应电压范围为0-1.5V，拉力对应电压范围为1.5V-3V，压力大小与电压大小呈反比，拉力大小与电压大小呈正比，因此选取1.5V作为检定装置的基准电压。
[0050]为了观察方便，特意将显示在液晶屏的基准电压做乘100处理，此时手动调节电阻使得基准电压为“150”即可。
[0051 ]步骤2，标准信号处理与采集
[0052]此阶段是检定装置信号处理和软硬件采集工作阶段，信号处理由三级信号处理电路组成，如图4所示，信号软硬件采集流程如图5所示，该工作阶段包括以下步骤:
[0053]步骤2.1，标准信号处理。
[0054](I)依次按下“FI”、“F2”、“F3”、“F4”、“F5”，这五个标准参考点力的输出分别为“100N”、“300N”、“500N”、“700N”、“900N”。检定过程中，检定装置会在到达这5个标准参考点时自动停下。
[0055](2)当标准测力传感器与被捡踏板力计相互作用时，标准测力传感器输出的标准信号为mV信号，由于该标准测力传感器为拉压力传感器，在不改变万用表极性的前提下，同时测量压力和拉力后，可以在万用表上观察到负电压到正电压的测量范围。由于以上所述，在一级运放电路中，首先将对标准测力传感器施加满量程拉力和压力后的标准信号放大至-1.5V和1.5V，然后对一级放大信号-1.5V—+1.5V进行1.5V的电位平移到O—3V，在放大电路的最后环节加上调零电路，于是构成完整的三级信号处理电路，供MCU正常采集。
[0056]步骤2.2，标准信号采集
[0057]本发明中采用PIT触发PDB，PDB硬件触发ADC进行采集，ADC采集的信号通过DMA方式直接存入MCU内存中。ADC采用12位精度采集，采集电压的变化量为0.2mV，根据标准信号处理的结果，由于标准测力传感器的灵敏度为2mV/V，经过信号放大后为0.75mV/N，因此12位AD采集精度完全可以满足检定装置采集精度的要求。
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