专利名称：汽车自检载重数字显示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于汽车或其它机动车辆自检载重量的电子仪器。
通常计量汽车或其它机动车辆负载的重量往往采用地中衡进行检斤，这种方法对汽车需要二次秤量，即空载和负载后各进行一次。因此这种计量办法不但麻烦，且出现误检的可能性也较多，特别是在较大的货物，来往车辆较多，这种采用地中衡检斤的方法，尤其显得费时和不方便。此外这种检斤办法，司机也比较难估计所载货物的重量，造成检斤时出现偏差，影响检斤的工作效率。
本实用新型的目的设计一种能够自动计量汽车载重量的仪器，将它安装在汽车上，能自动显示汽车负载的大小，可免去利用地中衡检斤，不但方便，能节省大量时间，也能帮助司机准确估计载重量。此外，这种自检载重仪器也可以作为地中衡的复秤计量设备，减少检斤过程中出现的误检。
本实用新型是利用这样的原理来实现的，根据汽车载重后车身悬挂系统钢板弹簧的变形与载重量成正比的原理，选用位移传感器测出其变形，再按照机电相似原理将其变形转变成电模拟量，然后再输入到加法计算器及放大器，最后经A／D变换，其结果由显示器显示出，本实用新型汽车自检载重数字显示仪的元件布置结构如
图1所示。显示仪的电路原理框图如图2。
图1是本实用新型显示仪的元件布置结构图，图1中1、箱体；2、测量键；3、显示盘；4、主电路板；5、多谐振荡电路板；6、调节旋钮；7、电源箱；8、电源开关；9、电源电压显示；10、位移传感器。
图2是显示仪的电路原理框图，图2中a为多谐振荡器；b为位移传感器；c为相敏整流；d为加法运算及放大器；e为A／D变换器；f为显示器。由图1、图2本实用新型显示仪由多谐振荡器，位移传感器，相敏整流器，加法运算放大器、A／D变换和结果显示器组成，位移传感器的电路部分是由差动式与多转电位计组成电桥，电桥由多谐振荡器供给高频电源，其输出信号经相敏正整流后送入多转电位计，加法运算放大器选用集成块，可简化仪器的结构，此外本实用新型的A／D变换是将模拟电压转换成直接驱动显示器的信号。本实用新型的显示器为减少电耗选用三位半液晶显示器，载重量吨相当于伏，如显示器显示4、85伏相当于载重4.85吨。
本实用新型显示仪的重要组成部分位移传感器除电路部分外还包括机械测量部分，图3是其结构图，图中11、12上、下万向节；13、测量杆；14、绝缘套管；15、电感测量管；26、电感线圈。即位移传感器是由电感线圈26电感测量管15、绝缘套管14和测量杆13组成，电感线圈26绕在绝缘套管14上，然后套进钢管制成的电感测量管15内，测量杆可在绝缘套管内上、下移动，本实用新型的特征是位移传感器的电感测量管15和测量杆13上分别固定有上、下万向节11、12，靠上、下万向节11、12将位移传感器固定在汽车车架和连接到固定在车辆上的水平钢板上。位移传感器连接的上、下万向节11、12使位移传感器既能测量车架与轴之间的相对位移又能适应在水平方向任意的移动。这种位移传感器只能适于由一组钢板弹簧支承的车轴或普通货车的前轴上使用，而对一般货车后轴是由钢板弹簧和辅助钢板弹簧组合支承在后桥上形成钢性连接，因此用于测量后轴钢板弹簧和辅助钢板弹簧变形的位移传感器就必须用两组位移转感器来进行。图4是这种包括两个位移传感器的结构图，图4中16、主电感测量管；17、辅电感测量管；18、上万向节；19、导向杆；20、导向架；21、主测量杆；22、辅测量杆；23、测量板；24、下万向节；H为辅测量杆22顶端与测量板23之间的距离。主电感测量管16与辅电感测量管17通过上万向节18固定在车架上，主测量杆21下端固定在测量板23上，导向架20固定在主电感测量管16和辅电感测量管17的下端，导向杆19滑动配合穿过上万向节18和导向架20把测量板23固定在下万向节24上、下万向节24下端固定在与车后桥固定的水平钢板上。辅测量杆22被压缩弹簧推向下端，但要离开测量板23的距离为H，H是汽车空载时辅助钢板弹簧到前支架与后支架距离的平均值，导向架20及两个上、下万向节18、24在导向杆19的作用下即能适应车架与后桥在水平方向上任意移动，同时又能使电感测量管16、17分别测出，钢板弹簧和辅助钢板弹簧的变形。图4中的主电感测量管16和辅电感测量管17的结构如图3中的电感测量管15，即电感线圈，同样绕在绝缘套管上，将后端绝缘套管插入测量管内。每一个电感线圈有一个抽头，与线圈两端共三个端点，用三根导线与端点相接，将电感线圈上感应的信号输入到显示仪。
本实用新型的位移传感器固定在车架和支承钢板弹簧的车轴或车后桥上，即可测出钢板弹簧的位移变形并转换成电感信号。因此汽车的每个钢板弹簧上都应安装一个位移传感器，当支承钢板弹簧由主钢板弹簧与辅助钢板弹簧组成时，则应当选用如图4所示的位移传感器。这样作为普通的货车在车前轴的左、右钢板弹簧与车架间各安装一个图3所示的位移传感器，而在后桥和车架上各安装一个图4所示的位移传感器。每个传感器的电感引出导线通过电缆汇集到显示仪。这种典型的电路图如图5所示。图5是带有4个位移传感器(其中有2个包括两个电感测量管的复式位移传感器)的汽车自检载重数字显示仪的电路图。图5中，L1、L1′～L6、L6′分别是位移传感器1～6中的电感线圈；D1～4是二极管，组成相敏正整流；W1、W2是多转电位器，其中W1是用来调节空载时各通道的输出为零，W2是调节钢度灵敏度，它是根据每个弹簧的刚度大小调节到相应的灵敏度，如刚度为300Kg／Cm将其灵敏度调到300mV／Cm；W3、W4为电位器，其中W4用来运算器调零，W3用来调节运算器的放大倍数；IC1为运算放大器；R为电阻；G为带有A／D变换器的数字显示器，为减少电耗可采用三位半液晶数字显示器；K2为调试开关，分别调试各位移传感器的W1、W2后将K2放到测试位置；BG9－10为三极管、C1～C3为电，B1为高频耦合变压器，电阻R1～R7，BG9－10、C1～C3及B1组成多谐振荡器；高频耦合变压器B1的次级线圈1、1′～6、6′分别将多谐振荡器产生的高频电源加到电感线圈组成的电桥相应1、1′～6、6′上；a＋、a－，b＋、b－，c＋、c－为三组电源，利用发光二极管显示电源电压，图5中将电源部分省略。
本实用新型汽车自检载重数字显示仪的使用过程是1、将位移传感器安装在汽车弹簧上边的固定架上，将传感器的电缆插头插入显示仪的输入端；2、开启显示仪面板上的电源开关8，待仪器稳定后，调节W1使空载时显示器为零，调节W2使刚度调到相应的灵敏度，本实用新型的调节电位器W1～W4在显示仪安装在汽车上后一次性调整后封好，调节电位器都是布置在箱体1的机壳内；3、使用时只要按下测量键2，在显示盘上即能出现数字(单位伏，表示吨)。
图1、图3、图4及图5可作为本实用新型的一个实例。此外，本实用新型除用于汽车，可以方便、迅速的检测所负载的重量之外，也可以将该显示仪安装在其它机动车辆上，例如拖拉机、拖车等，作为自检载重量的测量仪。
权利要求1.一种机动车辆自检载重数字显示仪，其特征在于该显示仪由多谐振荡器，位移传感器，相敏正整流器，加法运算放大器，A/D变换器及结果数字显示器组成，位移传感器是由差动式与多转电位计组成电桥、电桥由多谐振荡器供给高频电源，其输出信号经相敏正整流器后送入多转电位计，所得信号经加法放大器放大后，经A/D变换成数字显示器信号，使数字显示器显示出结果。
2.按照权利要求1所述的显示仪，其特征在于数字显示器是三位半液晶显示器。
3.按照权利要求1所述的显示仪，它的位移传感器是由电感线圈、电感测量管、绝缘套管和测量杆组成，其特征在于该传感器的电感测量管15和测量杆13上分别固定有上、下万向节11、12，靠上、下万向节11、12将位移传感器固定在车架和水平钢板上、水平钢板被固定在车轴上。
4.按照权利要求1、3所述的显示仪，其特征在于对于车轴的支承弹簧钢板由主钢板弹簧和辅助钢板弹簧组合成时，位移传感器由两组位移转传感组成，这种传感器是由主电感测量管、辅电感测量管主测量杆、辅测量杆、导向杆、导向架、测量板和上、下万向节组成，主、辅测量管16、17通过上万向节18固定在车架上，主测量杆21下端固定在测量板23上，导向架20固定在主电感测量管16和辅电感测量管17的下端、导向杆19滑动配合穿过上万向节18和导向架20把测量板23固定在下万向节24上，下万向节24下端固定在与车后桥固定的水平钢板上。
专利摘要一种汽车自检载重数字显示仪，由多谐振荡器，位移传感器，相敏正整流器，加法运算放大器，A/D变换及三位半液晶数字显示器组成，该显示仪的位移传感器是在普通的位移传感器上设计了两个上、下万向节，通过上、下万向节将位移传感器固定在车架与车轴之间。汽车或其它机动车装这种显示仪后，将能方便的计量车辆载重量，免去用地中衡检斤，提高检斤或运输效率。此外这种自检载重仪器能帮助司机准确估计载重量，或作为地中衡的复秤计算的设备，减少检斤过程中的误检。
文档编号G01G19/08GK2059983SQ90210099
公开日1990年8月1日 申请日期1990年1月24日 优先权日1990年1月24日
发明者范垂义, 潘润奇, 周建功 申请人:沈阳市化工机械应用研究所