汽车制动检验台的检测系统的制作方法

本发明涉及汽车制动检验台的检测系统。

背景技术：

目前检定汽车滚筒反力式制动检验台检测力的误差均采用静态加力法，只对特定不变力值进行检定，它与实际车辆制动时要求测量的动态制动力不符。其存在两大缺点：其一是对测量精度低、分散度大和取样速度慢的汽车滚筒反力式制动检验台的仪表采用大量读数平均值的方法，使其测量误差减小，导致误判设备合格。其二是设备联网单位或用户为达到某种目的，任意改变动态检测程序，达到改变被检车辆的通过率之目的，从而影响车辆的安全性和检验的公正性。cn201310286282.1滚筒反力式汽车制动检验台动态制动力两轮检定仪虽然提供了一种检测方案。

制动台主要是指滚筒反力式制动试验台，该设备是用于测量被检车辆各轴（左右轮）的制动力的仪器设备，它由承载的滚筒装置、带动滚筒旋转的主电机与减速机构、制动力测量系统等组成。其测量原理是：当车辆制动时，处在滚筒装置上的车轮会给旋转着的滚筒一个反旋转方向的力，而且该反作用力能反映出制动力的大小。制动力的单位为n。

现有还没有快速检测制动台响应时间的合理装置，如何提供一种汽车制动检验台的检测系统成为急需解决的技术问题。

目前，根据汽车理论，汽车在制动台上检测踩刹车时，大滚筒线速度不变，汽车轮胎缓慢减速直至抱死，在制动过程中，滚筒线速度不变，轮胎外圆线速度缓慢减速，当检测滚筒与轮胎产生滑移时，滑移率达到20％左右，此时，已检测到最大制动力。滑移率控制是由第三滚筒即测速滚筒靠在车轮上同时转动，当车轮减速时，测速滚筒线速度变慢。滑移率就是汽车制动检测过程中控制停机的一种方法，控制的准确性直接影响检测结果。如果滑移率过小即未检测到最大制动力时，制动台滚筒已停止，检测不到该轮最大制动力；如果滑移率过大时，虽检测到该轮最大制动力，但会产生磨损轮胎表面或大片剥胎。现有技术无法对滑移率的控制作出精确的测量，因而需要一种能对滑移率的控制精度进行校准的检测仪。

cn201220219187.0滚筒反力式汽车制动检验台滑移率检测仪虽然提供了一种滑移率检测装置，但是，该装置反应精度低，需要制作模拟轮胎，集成程度低，成本高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种汽车制动检验台的检测系统；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种汽车制动检验台的检测系统，包括位于制动台上的检测装置、以及与检测装置无线连接的处理装置；

检测装置包括安装在汽车轮胎的轮毂上且随轮毂转动的扭矩传感器、输入端与扭矩传感器输出端电连接的扭力处理器、与扭力处理器输出端电连接的无线发射模块、由制动台的主滚筒滚动摩擦驱动的主测速仪、通过滚动摩擦力驱动或制动制动台的第三滚筒的第三测速仪、

主测速仪的主从动轮与主滚筒滚动摩擦接触；

第三测速仪的第三驱动轮与第三滚筒滚动摩擦接触；

所述处理装置包括与无线发射模块无线连接的无线接收模块、输入端与无线接收模块电连接的单片机/plc控制器、与制动台的控制中心电连接的处理器、用于将主从动轮的转速转为电信号的编码器、伺服驱动器、用于驱动或制动第三驱动轮的伺服电机、光耦控制单元、用于接入制动台的电桥上的a端与b端的接线端子d1、以及触摸显示器；

触摸显示器与处理器电连接，处理器与单片机/plc控制器电连接，单片机/plc控制器与光耦控制单元电连接，单片机/plc控制器的输出端与接线端子d1的电连接；

光耦控制单元包括逻辑门、光耦控制器、以及并联测量电阻；

单片机/plc控制器的输出端与逻辑门的输入端电连接，逻辑门的输出端与光耦控制器的输入端电连接，光耦控制器的输出端与并联测量电阻的输入端电连接，并联测量电阻的输出端与接线端子d1电连接，接线端子d1与制动台电桥a端与b端电连接；

单片机/pcl控制器接收编码器输出的电信号，并将该电信号传送给处理器，处理器处理该电信号并计算出主滚筒的线速度；

处理器根据该线速度向单片机/pcl控制器发出驱动信号，单片机/pcl控制器根据该驱动信号通过伺服驱动器驱动第三驱动轮转动，第三滚筒的线速度与主滚筒的线速度相同。

作为上述技术方案的进一步改进：

处理器分别接收单片机/plc控制器将扭矩传感器测得的测量制动力以及接受制动台的控制中心传输的读数制动力，并将读数制动力与测量制动力进行比较。

在轮毂中心安装有安装中心盘，扭力处理器安装在安装中心盘中心处。

安装中心盘通过固定螺栓与轮毂连接。

在轮毂的连接空档处安装有可调连接组件；

可调连接组件包括位于轮毂正面的前连接板、位于轮毂背面且通过螺栓与前连接板连接的后底板、设置在前连接板与安装中心盘之间的径向调节杆、设置在相邻的前连接板之间的切线调节杆、以及设置在后底板与对应的连接空档侧面之间的侧向限位调整杆。

当第三滚筒的线速度与主滚筒的线速度相同后，单片机/pcl控制器通过伺服驱动器驱动第三驱动轮制动，制动台同时控制主滚筒制动，编码器将制动后的主滚筒滑移率发送给单片机/pcl控制器，单片机/pcl控制器传送给处理器；

主测速仪包括用于吸附在铁板上的磁力架、水平伸缩设置在磁力架上的横臂、以及设置在横臂悬臂端的立臂；主从动轮自转设置在立臂下端；

第三测速仪包括用于吸附在固定架上的磁力架、水平伸缩设置在磁力架上的横臂、以及设置在横臂悬臂端的电机机架，伺服电机设置在电机机架上，第三驱动轮在电机机架上自转设置；第三测速仪的磁力架与磁力架结构相同，第三测速仪的横臂与横臂结构相同。

单片机/pcl控制器的型号为dvp16es2-t；单片机/pcl控制器的输入端子x0接编码器的输出端子a，单片机/pcl控制器的输入端子x1接编码器的输出端子b，单片机/pcl控制器的输出端子y0、y1接无线收发模块；单片机/pcl控制器通过无线收发模块与处理器无线连接；

单片机/pcl控制器的输出端子y2、y3接伺服驱动器的输入端子。

单片机/plc控制器为cpld逻辑单元、处理器为主控mcu；

所述并联测量电阻为预制的固定电阻或为可调电阻r8所述光耦控制单元至少包括两个，所述光耦控制单元的输入端分别与cpld逻辑单元对应的输出端电连接；

逻辑门为与门。

cpld逻辑单元的输出接口ccc8同时与逻辑门u8的输入端引脚1与输入端引脚2电连接，逻辑门u8的输出端引脚4与光耦控制器ui8的输入端引脚4之间电连接有电阻ra8，光耦控制器ui8的输出端引脚5与可调电阻r8电连接，可调电阻r8与接线端子d1的输出端2电连接；

cpld逻辑单元的输出接口ccc1同时与逻辑门u1的输入端引脚1与输入端引脚2电连接，逻辑门u1的输出端引脚4与光耦控制器ui1的输入端引脚4之间电连接有电阻ra1，光耦控制器ui1的输出端引脚5与固定电阻rc1电连接，固定电阻rc1与接线端子d1的输出端2电连接。

主控mcu的型号为pic24fji28ga006；cpld逻辑单元为epm240t100c5，逻辑门型号为sn74ahc1g08，光耦控制器型号为ao4408；cpld逻辑单元的输出接口kkko电连接有与门u11的输入端脚1与输入端脚2，与门u11的电源输入端脚5外接电源，与门u11的端脚3接地，与门u11的电源输出端脚4电连接有输出端子j5。

本发明实现集成化测量，通过一台设备可以通过测量制动台的主要关键参数，体积小，具有高度智能化，相比于传统测量方法更加先进，集成，智能，快速显示制动台的各项参数。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

图1是本发明的使用结构示意图。

图2是本发明扭矩传感器的安装结构示意图。

图3是本发明扭矩传感器的安装改进结构示意图。

图4是本发明测滑移率的控制示意图。

图5是本发明plc控制器优选的电路示意图。

图6是本发明编码器优选的电路示意图。

图7是本发明伺服驱动器优选的电路示意图。

图8是本发明测响应时间的控制框图。

图9是本发明光耦控制的电路示意图。

图10是本发明光耦控制的局部电路示意图。

图11是本实用同步输出控制的电路示意图。

其中：1、汽车轮胎；2、制动台；3、无线接收模块；4、单片机/plc控制器；5、处理器；6、轮毂；7、安装中心盘；8、固定螺栓；9、扭矩传感器；10、扭力处理器；11、无线发射模块；12、可调连接组件；13、连接空档；14、前连接板；15、切线调节杆；16、径向调节杆；17、后底板；18、侧向限位调整杆；

200、主滚筒；300、第三滚筒；400、第三测速仪；500、主测速仪；800、编码器；900、伺服驱动器；101、伺服电机；41、第三驱动轮；42、电机机架；51、磁力架；52、横臂；53、立臂；54、主从动轮。

具体实施方式

如图1-11所示，机动车制动性能检测是机动车检测线其中一项必检项目，制动台所测得的机动车制动力数据直接影响到汽车的安全行驶，本发明可以保证汽车检测线制动台设备稳定、准确性，本发明通过使用高精度传感器检定轮对制动台进行检定，使设备更加真实的反应出对机动车测得的制动力数据，对驾驶人和汽车的安全提供了保障。

如图1-3所示，本实施例的汽车制动检验台的检测系统，包括位于制动台2上的汽车轮胎1上的检测装置、以及与检测装置无线连接的处理装置；

本专利的发明点在于：检测装置包括安装在汽车轮胎1的轮毂6上且随轮毂6转动的扭矩传感器9、输入端与扭矩传感器9（例如cyn-012f）输出端电连接的扭力处理器10、以及与扭力处理器10输出端电连接的无线发射模块11；通过刹车制动时候，惯性带动扭力处理器10运动，从而测量扭力值并转为电信号，无线传输避免了传统有限传送（例如环形线圈的设计弊端），优化电路，简化零部件，传送更加精确，测量更加方便。

处理装置包括与无线发射模块11无线连接的无线接收模块3、以及输入端与无线接收模块3电连接的单片机/plc控制器4。通过单片机/plc控制器4处理该电信号，生成电子数据。

制动台2的控制中心电连接有处理器5，处理器5与单片机/plc控制器4电连接；

处理器5分别接收单片机/plc控制器4将扭矩传感器9测得的测量制动力以及接受制动台2的控制中心传输的读数制动力，并将读数制动力与测量制动力进行比较。从而可以直接得到该制动台的比较值，测量计算更加方便。

单片机/plc控制器4电连接有显示器。单片机型号stm32f103zgt6。

作为硬件上的改进，在轮毂6中心安装有安装中心盘7，扭力处理器10安装在安装中心盘7中心处。从而可以实现动平衡，测量准确。

安装中心盘7通过固定螺栓8与轮毂6（可以预先在轮毂上加工螺纹孔或通孔）连接，连接牢固。

作为硬件的另一种改进：在轮毂6的连接空档13处安装有可调连接组件12；

可调连接组件12包括位于轮毂6正面的前连接板14、位于轮毂6背面且通过螺栓与前连接板14连接的后底板17、设置在前连接板14与安装中心盘7之间的径向调节杆16、设置在相邻的前连接板14之间的切线调节杆15、以及设置在后底板17与对应的连接空档13侧面之间的侧向限位调整杆18。

通过利用轮毂上的空档，实现可拆卸安装，避免对轮毂的二次加工，通过各个调节杆（螺杆）实现径向与长度方向调节，作为显而易见的，切线调节杆15与前连接板14可以采用柔性连接，例如万向节，从而可以调整方向，侧向限位调整杆18与后底板17以采用柔性连接，例如万向节，从而可以调整方向。

如图2，本发明可以通过使用设计高精度扭矩传感器检定轮对制动台进行检测，所使用的尺寸：155r12寸钢制轮毂，采购后对中心进行加工，用高精传感器代替原有固定孔使其符合汽车安装使用，在使用过程中，传感器测得的力值通过专用发射端和接收端无线模块将测得力值数据传输，精度高、稳定性好。

具体使用说明：将检定轮安装到符合车型的后轮上即汽车轮胎1，驾驶到制动台2并将手刹松开，当制动台2给出信号开始检测，制动台2滚筒主动转动并带动检定轮转动，在检测站给出刹车信号时，驾驶人踩刹车制动，此时标准检定轮会和制动台滚筒产生反向作用力，检定设备标准轮传感器受力读出信号通过无线模块传输给单片机/plc控制器4，这时单片机/plc控制器4连接的仪表显示器的读数就是本次的制动力，通过和制动台读出的制动力做比对，带入规程公式计算出制动台制动力是否符合要求。

如图1-7所示，其中关于本实施例检测汽车制动检验台的检测系统，包括光耦控制单元、cpld逻辑单元、主控mcu、用于接入制动台电桥a端与b端（即a端与b端分别在对应组成电桥支路上两个串联的电阻中间线上）的接线端子d1、以及触摸显示器；触摸显示器与主控mcu电连接，主控mcu与cpld逻辑单元电连接，cpld逻辑单元与光耦控制单元电连接，光耦控制单元的输出端与接线端子d1的电连接；a端与b端位置可以根据制动台的电路图以及图示中电桥结构可以清楚的知道，进一步说，在四个电阻组成的电桥中，a端与b端就是两个串联的电阻之间的节点。图中左侧为测量车后轮的制动台，右侧为用于检测试验台的本发明外观结构。

光耦控制单元包括逻辑门、光耦控制器、以及并联测量电阻（可以根据不同的型号制动台对应不同的阻值）；

cpld逻辑单元的输出端与逻辑门的输入端电连接，逻辑门的输出端与光耦控制器的输入端电连接，光耦控制器的输出端与并联测量电阻的输入端电连接，并联测量电阻的输出端与接线端子d1电连接，接线端子d1与制动台电桥a端与b端电连接。cpld逻辑单元的反应速度比主控mcu灵敏，可以提高测试效果。

光耦控制单元至少包括两个，优选为8组并联，光耦控制单元的输入端分别与cpld逻辑单元对应的输出端电连接。

并联测量电阻为预制的固定电阻（优选7组并联rc1-rc7）或为可调电阻r8。

逻辑门为与门。

作为举例说明，cpld逻辑单元的输出接口ccc8同时与逻辑门u8的输入端引脚1与输入端引脚2电连接，逻辑门u8的输出端引脚4与光耦控制器ui8的输入端引脚4之间电连接有电阻ra8，光耦控制器ui8的输出端引脚5与可调电阻r8电连接，可调电阻r8与接线端子d1的输出端2电连接。

作为举例说明，cpld逻辑单元的输出接口ccc1同时与逻辑门u1的输入端引脚1与输入端引脚2电连接，逻辑门u1的输出端引脚4与光耦控制器ui1的输入端引脚4之间电连接有电阻ra1，光耦控制器ui1的输出端引脚5与固定电阻rc1电连接，固定电阻rc1与接线端子d1的输出端2电连接。

主控mcu的型号为pic24fji28ga006；cpld逻辑单元为epm240t100c5，逻辑门型号为sn74ahc1g08，光耦控制器型号为ao4408。

本发明优选方案其控制原理：

1、通过时间控制器可以按需求控制并入检验台的电阻。并入电阻有7个固定值和一个自定义接口，用户可以自己选择相应的电阻接到连接口，实现控制。

2、cpld逻辑单元通过内部计时器控制接通时间，计时精准，精确到毫秒级，可以手动输入接通时间，达到接通时间后自动断开。

本设备用于制动台加载模拟信号，通过本设备控制并联的电阻的阻值及并入时间，使制动台按照检定规程的要求进行检测。

另外，本设备具有同步输出接口，其中cpld逻辑单元的输出接口kkko电连接有与门u11的输入端脚1与输入端脚2,与门u11的电源输入端脚5外接电源，与门u11的端脚3接地，与门u11的电源输出端脚4电连接有输出端子j5。此接口未连接并入电阻，而是通过此接口可直接输出设定时间的高电平信号，此高电平信号为+5v，实际上相当于给出了5v的高电平脉冲信号，根据此特点，本设备可用做脉冲信号输入设备，可给出1-5000ms的高电平信号；

同时本设备将自定义电阻（即可调电阻r8）设置为外接电阻的接口，此接口接入电阻时可用于加载信号，如将此接口接0欧电阻或直接短接，此设备相当于一个定时开关，可以用于接通各种开关控制电路，此时定时时间范围在1-5000ms,可精确到毫秒级。

如图1-11所示，本实施例的汽车制动检验台的检测系统关于检测滑移率的控制，包括由制动台2的主滚筒200滚动摩擦驱动的主测速仪500、通过滚动摩擦力驱动或制动制动台2的第三滚筒300的第三测速仪400、以及控制单元；

主测速仪500的主从动轮54与主滚筒200滚动摩擦接触；

第三测速仪400的第三驱动轮41与第三滚筒300滚动摩擦接触；

控制单元包括单片机/pcl控制器4、处理器5、用于将主从动轮54的转速转为电信号的编码器800、伺服驱动器900、用于驱动或制动第三驱动轮41的伺服电机101；

单片机/pcl控制器4接收编码器800输出的电信号，并将该电信号传送给处理器5，处理器5处理该电信号并计算出主滚筒200的线速度；

处理器5根据该线速度向单片机/pcl控制器4发出驱动信号，单片机/pcl控制器4根据该驱动信号通过伺服驱动器900驱动第三驱动轮41转动，第三滚筒300的线速度与主滚筒200的线速度相同。

根据编码器反馈的电信号，根据已知直径，可以得出主滚筒200的线速度，通过伺服驱动器控制第三驱动轮41转动转动，从而保证第三滚筒300的线速度与主滚筒200的线速度相同；作为优选，第三驱动轮41与主从动轮54直径相同。

当第三滚筒300的线速度与主滚筒200的线速度相同后，单片机/pcl控制器4通过伺服驱动器900驱动第三驱动轮41制动，制动台2同时控制主滚筒200制动，但是主滚筒200制动有延时，编码器800将制动后的主滚筒200滑移率发送给单片机/pcl控制器4，单片机/pcl控制器4传送给处理器5。该延时制动即对应为主滚筒200滑移率。

主测速仪500包括用于吸附在铁板上的磁力架51、水平伸缩设置在磁力架51上的横臂52、以及设置在横臂52悬臂端的立臂53；主从动轮54自转设置在立臂53下端。

第三测速仪400包括用于吸附在固定架上的磁力架、水平伸缩设置在磁力架上的横臂、以及设置在横臂悬臂端的电机机架42，伺服电机101设置在电机机架42上，第三驱动轮41在电机机架42上自转设置；第三测速仪400的磁力架与磁力架51结构相同，第三测速仪400的横臂与横臂52结构相同。

从而使得轮的长度与角度方便可调，磁力吸合，安装方便，设备极为简便轻巧，无线控制，简化线路。

单片机/pcl控制器4的型号为dvp16es2-t；单片机/pcl控制器4的输入端子x0接编码器800的输出端子a，单片机/pcl控制器4的输入端子x1接编码器800的输出端子b，单片机/pcl控制器4的输出端子y0、y1接无线收发模块；单片机/pcl控制器4通过无线收发模块与处理器5无线连接；

单片机/pcl控制器4的输出端子y2、y3接伺服驱动器900的输入端子。

本发明的设备技术参数：

设备采用7英寸彩色触摸屏，通过触摸屏幕的相关按键即可实现控制。操作简单方便，画面清晰。相关参数：1、加载信号控制电阻共有8个可选值，其中有7个固定值和一个预留接口。选取电阻阻值表r1—51kr2—68kr3—82kr4—91kr5—100kr6—110kr7—120kr8—自定义2、加载信号控制时间参数：级别：毫秒级；误差：<0.1ms；范围为：1ms-5000ms；默认值：20ms；用户可手动修改控制时间。3、液晶显示屏参数：尺寸：7英寸；触控类型：电容式触摸屏；分辨率：800*480；触控方式：单点触控；透光率：90%；颜色：64k色，16位rgb。4、操作放置：操作界面手动并入按键和断开按键，用户可以根据需要自行控制并入和断开，此功能操作时可直观的显示控制时间。5、电源参数：5v/2a电源适配器充电：输入电压：100-240vac，50/60hz；输出电压：dc5v；输出电流：2a。内置电池(使用电池供电，充电时需关闭电源开关)：电池电压：3.7v；电池容量：10000mah。制动滑移率测试仪测试范围：5～40%；制动滑移率测试仪分辨率：0.1；制动滑移率测试仪的示值误差(绝对值误差)：±2%

具体使用时候，本系统上电开机后通过选项进入程序测试监控界面，测试监控界面主要用于提供生产厂家的有关信息，设定、显示滑移率数据和曲线图。

本发明实现集成化测量，通过一台设备可以通过测量制动台的主要关键参数，体积小，具有高度智能化，相比于传统测量方法更加先进，集成，智能，快速显示制动台的各项参数。

设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

另外本发明设备小巧玲珑，携带方便，通用性强，反应灵敏，不需要制作模拟轮胎。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。