CN102588477A - 基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，该检测系统由系统测试终端和数据采集处理系统组成，系统测试终端采用四个结构相同的测试传感器(I)。测试传感器(I)包括测试传感器端盖(A)、测试传感器壳体(B)与测试传感器芯片(C)组成。测试传感器芯片(C)装入测试传感器壳体(B)的轴向阶梯安装通孔中采用粘合胶固定，传感器芯片(C)的下端面和测试传感器壳体(B)的空心螺杆的下端面共面，测试传感器端盖(A)通过端盖锁止挡块(1)与测试传感器壳体(B)的空心螺栓头上的壳体锁止环槽(4)的配装为紧固连接，测试传感器芯片(C)的电源线及信号输出线通过测试传感器端盖(A)上的端盖穿线孔(2)穿出。

Description

基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车领域的检测系统，具体地说，本发明涉及一种基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，我国的汽车保有量飞速增长，根据公安部交管局发布的最新数据，截至2011年8月底，我国汽车的保有量达1.04亿辆，仅次于美国的2.85亿辆，位居世界第二。与此同时，人们对汽车的安全性要求也越来越高，尤其是制动性能。数据显示，我国重大交通事故的发生多与制动器制动失效有关，因此对车辆制动蹄片磨损量进行动态定量检测对保证汽车的制动性能有重大的意义。

目前国内外对蹄片磨损量的检测方法，主要是当蹄片磨损到限值时，磨损检测传感器本身被磨损或使蹄片接触磨损检测传感器，导通传感器的电路并向驾驶员发出警报。此类方法不能实时连续的提供制动蹄片的磨损状态，使驾驶员做到“心中有数”。李国平等提出了采用角度传感器计量制动器调整臂凸轮转角的间接检测方法，该方法只能对特定车型进行检测，并且需要高精度传感器进行由角度到磨损量的间接测量，精度低、成本高、体积大。

经检索，类似技术中，吉林大学发明的专利汽车制动蹄片磨损量检测装置，申请号201120098000.1；公开号：CN202017723U；公开日：2011年10月26日；申请日：2011年4月6日。该专利中实现测试的核心是由电阻构成的混联电路，通过测试输出电压的变化判断蹄片的磨损量，但该专利的实施过程中测试装置的线性度比较差，系统的测试稳定性差。

针对蹄片磨损量检测的现实问题，本发明公开了一种基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统。实现了蹄片磨损量的实时连续检测，并运用红、黄、绿三级指示灯实时反映制动蹄片的磨损状况，提醒驾驶员及时更换蹄片，为汽车运行的安全提供了保障，减少了因蹄片磨损造成的交通事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统包括测试传感器。所述的测试传感器包括测试传感器端盖、测试传感器壳体与测试传感器芯片组成。

所述的测试传感器芯片装入测试传感器壳体的轴向阶梯安装通孔中采用粘合胶固定，传感器芯片的下端面和测试传感器壳体的空心螺杆的下端面共面，测试传感器端盖通过端盖锁止挡块与测试传感器壳体的空心螺栓头上的壳体锁止环槽的配装为紧固连接，测试传感器芯片的电源线及信号输出线通过测试传感器端盖上的端盖穿线孔穿出。

所述的测试传感器芯片包括电路基板、限流保护电阻、1号分压电阻、2号分压电阻、3号分压电阻、4号分压电阻、5号分压电阻、6号分压电阻、7号分压电阻、8号分压电阻、9号分压电阻、10号分压电阻、11号分压电阻、电源线及信号输出线。

限流保护电阻、1号分压电阻、2号分压电阻、3号分压电阻、4号分压电阻、5号分压电阻、6号分压电阻、7号分压电阻、8号分压电阻、9号分压电阻、10号分压电阻、11号分压电阻、电源线及信号输出线焊接在电路基板上。

限流保护电阻、1号分压电阻、2号分压电阻、3号分压电阻、4号分压电阻、5号分压电阻、6号分压电阻、7号分压电阻、8号分压电阻、9号分压电阻、10号分压电阻与11号分压电阻依次串联，分压电阻的左端接地V0，限流保护电阻左端与1号分压电阻的右端电线连接并设置为电压输出端Uo，限流保护电阻的右端和电源+5V端电线连接，1号分压电阻至11号分压电阻中的相邻两个分压电阻串接后依次通过1号至11号电线接地V0。

技术方案中所述的电路基板是一呈T字形的板类结构件，由基板头部和基板杆部组成。基板头部和测试传感器壳体中的空心螺栓头内的壳体锁止环槽配装在一起，基板杆部和测试传感器壳体中的空心螺杆的内孔配装在一起；技术方案中所述的限流保护电阻的阻值配置为10KΩ。1号分压电阻的阻值配置1510Ω，由阻值为1KΩ的电阻与阻值为510Ω的电阻串联组成。2号分压电阻的阻值配置为1KΩ。3号分压电阻的阻值配置为1.2KΩ电阻。4号分压电阻的阻值配置为1.43KΩ。5号分压电阻的阻值配置为1.78KΩ。6号分压电阻的阻值配置为2.32KΩ。7号分压电阻的阻值配置为3.01KΩ。8号分压电阻的阻值配置为4.02KΩ。9号分压电阻的阻值配置为5.9KΩ。10号分压电阻的阻值配置为9.31KΩ。11号分压电阻的阻值配置为10KΩ；技术方案中所述的测试传感器端盖是由型号为尼龙66的材料制成，由顶盖、挡块柱体与锁止挡块组成。顶盖是一个四棱、六棱或八棱板式柱体。挡块柱体是在圆柱体相对的两侧设置有和测试传感器端盖的回转轴线平行的结构尺寸相等的平面。顶盖与挡块柱体的一端连成一体，顶盖与挡块柱体的回转轴线共线，在顶盖与挡块柱体的回转轴线上由左至右设置有端盖穿线孔，结构尺寸相等的长方体形的端盖锁止挡块对称地设置在挡块柱体的相对的相互平行的结构尺寸相等的平面上，两端盖锁止挡块的纵向对称面和测试传感器端盖的回转轴线共面；技术方案中所述的测试传感器壳体是一个由型号为尼龙66的尼龙材料制成的空心螺栓，由空心螺栓头与空心螺杆组成。即测试传感器壳体的回转轴线上设置有阶梯安装通孔，位于空心螺栓头内的孔的孔径大于位于空心螺杆内的孔的孔径，在空心螺栓头内的孔壁上设置有壳体锁止环槽，壳体锁止环槽位于空心螺栓头内孔的中间位置，壳体锁止环槽的横向对称平面和测试传感器壳体的回转轴线垂直相交，壳体锁止环槽的纵向对称平面和测试传感器壳体的回转轴线共面，壳体锁止环槽的宽度和测试传感器端盖上的端盖锁止挡块的高度与测试传感器芯片基板头部的宽度相等。在壳体锁止环槽对称的两侧设置有对称的与空心螺栓头的左端连通的用于插装测试传感器芯片与测试传感器端盖上的端盖锁止挡块的沟槽，两沟槽底面的距离和壳体锁止环槽的直径相等，两沟槽的纵向对称平面和测试传感器壳体的回转轴线共面，两沟槽的厚度和测试传感器端盖上的端盖锁止挡块厚度与测试传感器芯片的厚度相等。测试传感器壳体的空心螺杆的外圆柱面上设置有壳体连接管螺纹。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统开发了一种快速连接装置，实现了测试芯片的快速封装，提高了应用效率。

2.本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统开发了一种基于串联电阻的阻值分级式测试电路。通过改变电路中电阻的阻值，使得测试电路中输出电压的变化，间接的检测出蹄片的磨损量。而且，系统运用红黄绿三级指示灯直观的反映出蹄片的磨损状态，提醒驾驶员及时的更换制动蹄片。该测试电路的开发提高了测试系统的线性度，提高了系统的测试精度与稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器结构组成的轴测投影图；

图2是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器沿纵向剖切后的结构组成的轴测投影图；

图3-a是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器的主视图；

图3-b是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器左视图上的全剖视图；

图4是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器中端盖结构的轴测投影图；

图5-a是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的蹄片磨损量测试传感器端盖的主视图；

图5-b是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的蹄片磨损量测试传感器端盖左视图上的全剖视图；

图6是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器壳体结构组成的轴测投影图；

图7-a是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器壳体的主视图；

图7-b是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器壳体左视图上的全剖视图；

图8是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器测试芯片的轴测投影图；

图9是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的蹄片磨损量测试传感器与汽车制动蹄片连接关系的轴测投影图；

图10是本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的电阻分级式测试电路的原理图；

图11是表示本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中测试电路输出电压Uo与测试电路总电阻Rt关系的曲线图；

图12是表示本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中测试电路输出电压差的变化ΔUo的曲线图；

图13是表示本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的整体结构框图；

图中：I.测试传感器，A.测试传感器端盖，B.测试传感器壳体，C.测试传感器芯片，1.端盖锁止挡块，2.端盖穿线孔，3.壳体连接管螺纹，4.壳体锁止环槽，R0.限流保护电阻，R1.1号分压电阻，R2.2号分压电阻，R3.3号分压电阻，R4.4号分压电阻，R5.5号分压电阻，R6.6号分压电阻，R7.7号分压电阻，R8.8号分压电阻，R9.9号分压电阻，R10.10号分压电阻，R11.11号分压电阻。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图13，所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统由系统测试终端和数据采集处理系统组成，数据采集处理系统由信号调理模块、IPC5484数据采集卡、工控机及红黄绿三级指示灯组成。其中：测试终端主要由前左磨损传感器、前右磨损传感器、后左磨损传感器与后右磨损传感器组成，前左磨损传感器、前右磨损传感器、后左磨损传感器与后右磨损传感器结构相同，皆采用本发明所述的测试传感器I，即系统测试终端采用四个结构相同的安装在四个车轮上的测试传感器I。系统测试终端中的测试传感器I通过电源线及信号线和数据采集处理系统连接。蹄片的磨损量信息经测试终端采集，并通过信号调理模块处理后传输到计算机的数据采集系统，经由工控机分析处理后，将汽车制动蹄片磨损量的信息反馈到红、黄、绿三级指示灯，使驾驶员能清楚的了解到汽车制动蹄片的磨损状态。

参阅图1至图3(b)，本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中的测试传感器I主要由测试传感器端盖A、测试传感器壳体B与测试传感器芯片C组成。

参阅图4至图5(b)，所述的测试传感器端盖A是由型号为尼龙66的材料制成，主要由顶盖、挡块柱体与锁止挡块1组成，顶盖是一个四棱、六棱或八棱板式柱体；挡块柱体是在圆柱体相对的两侧设置有和测试传感器端盖A的回转轴线相互平行的结构尺寸相等的平面；顶盖与挡块柱体的一端连成一体，顶盖与挡块柱体的回转轴线共线，在顶盖与挡块柱体的回转轴线上由左至右设置有端盖穿线孔2；挡块柱体上的相对的相互平行的结构尺寸相等的平面上对称地设置有结构尺寸相等的长方体形的端盖锁止挡块1，两端盖锁止挡块1的纵向对称面和测试传感器端盖A的回转轴线共面与平行。通过端盖锁止挡块1与测试传感器壳体B的配装实现与测试传感器壳体B的快速连接，端盖穿线孔2用于将测试传感器的电源线及信号线穿出并与数据采集系统连接。

参阅图6至图7(b)，所述的测试传感器壳体B是一个由型号为尼龙66的尼龙材料制成的空心螺栓，主要由空心螺栓头与空心螺杆组成。确切地说，测试传感器壳体B的回转轴线上设置有阶梯安装通孔，位于空心螺栓头内的孔的孔径大于位于空心螺杆内的孔的孔径，在空心螺栓头内的孔壁上设置有壳体锁止环槽4，壳体锁止环槽4用于和测试传感器端盖A上的端盖锁止挡块1与测试传感器芯片C头部配装定位，壳体锁止环槽4位于空心螺栓头内孔的中间位置，壳体锁止环槽4的横向对称平面和测试传感器壳体B的回转轴线垂直相交，壳体锁止环槽4的纵向对称平面和测试传感器壳体B的回转轴线共面，壳体锁止环槽4的宽度和测试传感器端盖A上的端盖锁止挡块1的高度与测试传感器芯片C头部的宽(高)度相等。在壳体锁止环槽4对称的两侧设置有对称的与空心螺栓头的左(底)端连通的用于插装测试传感器芯片C与测试传感器端盖A上的端盖锁止挡块1的沟槽，两沟槽底面的距离和壳体锁止环槽4的直径相等，两沟槽的纵向对称平面和测试传感器壳体B的回转轴线共面，两沟槽的厚度和测试传感器端盖A上的端盖锁止挡块1厚度与测试传感器芯片C的厚度相等。测试传感器壳体B的空心螺杆的外圆柱面上设置有壳体连接管螺纹3，通过壳体锁止环槽4配装端盖锁止挡块1实现与端盖A的连接；通过壳体连接管螺纹3实现测试传感器与汽车制动蹄片的紧固连接。

所述的测试传感器芯片C装入测试传感器壳体B的轴向阶梯安装通孔中，传感器芯片C的下端面和测试传感器壳体B的空心螺杆的下端面共面，通过端盖锁止挡块1与壳体锁止环槽4的配装(端盖锁止挡块1沿着空心螺栓头上的沟槽装入壳体锁止环槽4中再旋转一个角度)实现测试传感器端盖A与测试传感器壳体B紧固连接，测试传感器芯片C的电源线及信号输出线通过测试传感器端盖A上的端盖穿线孔2穿出与数据采集系统连接。

参阅图8，所述的测试传感器芯片C主要由电路基板、电压调整电阻(限流保护电阻R0、1号分压电阻R1、2号分压电阻R2、3号分压电阻R3、4号分压电阻R4、5号分压电阻R5、6号分压电阻R6、7号分压电阻R7、8号分压电阻R8、9号分压电阻R9、10号分压电阻R10、11号分压电阻R11)、电源线及信号输出线组成。所述的电路基板是一呈T字形的板类结构件，由基板头部和基板杆部组成，基板头部和测试传感器壳体B中的空心螺栓头内的壳体锁止环槽4配装，基板杆部和测试传感器壳体B中的空心螺杆的内孔配装。所述的电压调整电阻(限流保护电阻R0、1号分压电阻R1、2号分压电阻R2、3号分压电阻R3、4号分压电阻R4、5号分压电阻R5、6号分压电阻R6、7号分压电阻R7、8号分压电阻R8、9号分压电阻R9、10号分压电阻R10、11号分压电阻R11)、电源线及信号输出线焊接在电路基板上，测试传感器芯片C用AB胶(环氧树脂胶)粘合胶固定安装在测试传感器壳体B的轴向阶梯安装通孔内。

参阅图9，所述的蹄片磨损量测试传感通过测试传感器壳体B中的空心螺杆上的壳体连接管螺纹3实现与汽车制动蹄片的紧固连接。

参阅图10，所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的测试电路固化到传感器的芯片上。

测试传感器芯片C的电路制作时按图10中的串联电路进行布线，即限流保护电阻R0至11号分压电阻R11串联，11号分压电阻R11的一(左)端接地，限流保护电阻R0一(左)端与1号分压电阻R1的一(右)端电线连接并设置为电压输出端Uo，电压输出端Uo通过信号输出线与数据采集系统连接；限流保护电阻R0的另一(右)端和电源+5V端电线连接。1号分压电阻R1至11号分压电阻R11中的相邻两个分压电阻串接后通过电线(1号至11号电线)接地V0，图10所示的电路原理图中1号至11号电线起到短接的作用，当1至11号电线磨断后引起系统电阻阻值的改变，输出电压Uo随之改变。

基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统输出电压的变化分成11个等级以提高测试时的精度，由欧姆定律建立输出电压的测试模型，即公式(1)：

$\begin{array}{cc}{\mathrm{Uo}}_i=\frac{\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}& (k=\mathrm{1,2}......11;i=\mathrm{1,2}......11)---\left(1\right)\end{array}$

式中，Ut.测试电路供电电压；Uo_i.测试电路的输出电压；R0.限流保护电阻；

测试电路分压电阻阻值和。

所述的测试传感器芯片C的电压调整电阻采用精度为1％的贴片电阻，根据市场规格对其合理的匹配，具体匹配方案如下：

限流保护电阻R0的阻值配置为10KΩ，起到限流保护的作用；1号分压电阻R1的阻值配置1510Ω，由阻值为1KΩ的电阻与阻值为510Ω的电阻串联组成；2号分压电阻R2的阻值配置为1KΩ；3号分压电阻R3的阻值配置为1.2KΩ电阻；4号分压电阻R4的阻值配置为1.43KΩ；5号分压电阻R5的阻值配置为1.78KΩ；6号分压电阻R6的阻值配置为2.32KΩ；7号分压电阻R7的阻值配置为3.01KΩ；8号分压电阻R8的阻值配置为4.02KΩ；9号分压电阻R9的阻值配置为5.9KΩ；10号分压电阻R10的阻值配置为9.31KΩ；11号分压电阻R11的阻值配置为10KΩ。

根据公式(1)，得出测试电路输出电压值，如下：

(1)初始状态1号分压电阻R1至11号分压电阻R11被短接，分析得知，

Uo₀＝0V

(2)1号线被磨断即分压电阻R2至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=0.65595V$

(3)2号线被磨断即分压电阻R3至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=1.003197V$

(4)3号线被磨断即分压电阻R4至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_3=\frac{\underset{i=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=1.353027V$

(5)4号线被磨断即分压电阻R5至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_4=\frac{\underset{i=i}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=1.69749V$

(6)5号线被磨断即分压电阻R6至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_5=\frac{\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=i}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=2.044917V$

(7)6号线被磨断即分压电阻R7至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_6=\frac{\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=2.401247V$

(8)7号线被磨断即分压电阻R8至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_7=\frac{\underset{i=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}}{R0+\underset{i=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=2.752809V$

(9)8号线被磨断即分压电阻R9至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_8=\frac{\underset{i=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=3.103906V$

(10)9号线被磨断即分压电阻R10至11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_9=\frac{\underset{i=1}{\overset{9}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R_0+\underset{i=1}{\overset{9}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=3.450573V$

(11)10号线被磨断即11号分压电阻R11被短接：

${\mathrm{Uo}}_{10}=\frac{\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=3.797499V$

(12)11号线被磨断即1号分压电阻R1至11号分压电阻R11起分压作用：

${\mathrm{Uo}}_{11}=\frac{\underset{i=1}{\overset{11}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}{R0+\underset{i=1}{\overset{11}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}}\mathrm{Ut}=4.145563V$

参阅图11，由测试电路输出电压Uo与测试电路总电阻Rt的变化曲线分析可知，输出电压Uo与测试电路总阻值(测试电路分压电阻阻值和

)成线性关系，测试系统具有很好的线性度，提高了数据采集的精度。

参阅图12，由测试电路输出电压的变化差值ΔUo的曲线分析可知，测试电路电阻总阻值改变后引起输出电压Uo的变化是均匀的，即0.35V左右，而且电压变化的范围满足数据采集系统测试的需求，提高了基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的稳定性。

基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的工作原理：

本发明所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统的工作原理是将制动蹄片磨损的量变过程转化为输出电压Uo的变化，通过基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统中电压的改变间接判断蹄片磨损量的大小。工作过程中，蹄片磨损传感器通过管螺纹固定在汽车制动蹄片上，当车辆制动时摩擦材料被磨损，同时测试传感器芯片C也被磨损，布置在测试传感器芯片C上的1号至11号导线就依次被磨断，引起测试电路中总阻值变化，输出电压Uo随之改变。将输出电压Uo变化分成11个的等级，第1至5级对应绿灯闪亮，表示车辆安全行驶；第6至10级对应黄灯，提醒驾驶员对蹄片适时检查；第11级对应红灯，表示须更换蹄片。输出电压Uo信号到计算机的数采采集系统并进行数据处理分析，控制红、黄、绿指示灯的亮与否。

Claims (5)

1.一种基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，包括测试传感器(I)，其特征在于，所述的测试传感器(I)包括测试传感器端盖(A)、测试传感器壳体(B)与测试传感器芯片(C)组成；

所述的测试传感器芯片(C)装入测试传感器壳体(B)的轴向阶梯安装通孔中采用粘合胶固定，传感器芯片(C)的下端面和测试传感器壳体(B)的空心螺杆的下端面共面，测试传感器端盖(A)通过端盖锁止挡块(1)与测试传感器壳体(B)的空心螺栓头上的壳体锁止环槽(4)的配装为紧固连接，测试传感器芯片(C)的电源线及信号输出线通过测试传感器端盖(A)上的端盖穿线孔(2)穿出；

所述的测试传感器芯片(C)包括电路基板、限流保护电阻(R0)、1号分压电阻(R1)、2号分压电阻(R2)、3号分压电阻(R3)、4号分压电阻(R4)、5号分压电阻(R5)、6号分压电阻(R6)、7号分压电阻(R7)、8号分压电阻(R8)、9号分压电阻(R9)、10号分压电阻(R10)、11号分压电阻(R11)、电源线及信号输出线；

限流保护电阻(R0)、1号分压电阻(R1)、2号分压电阻(R2)、3号分压电阻(R3)、4号分压电阻(R4)、5号分压电阻(R5)、6号分压电阻(R6)、7号分压电阻(R7)、8号分压电阻(R8)、9号分压电阻(R9)、10号分压电阻(R10)、11号分压电阻(R11)、电源线及信号输出线焊接在电路基板上；

限流保护电阻(R0)、1号分压电阻(R1)、2号分压电阻(R2)、3号分压电阻(R3)、4号分压电阻(R4)、5号分压电阻(R5)、6号分压电阻(R6)、7号分压电阻(R7)、8号分压电阻(R8)、9号分压电阻(R9)、10号分压电阻(R10)与11号分压电阻(R11)依次串联，分压电阻(R11)的左端接地V0，限流保护电阻(R0)左端与1号分压电阻(R1)的右端设置为电压输出端Uo，限流保护电阻(R0)的右端和电源+5V端电线连接，1号分压电阻(R1)至11号分压电阻(R11)中的相邻两个分压电阻串接后依次通过1号至11号电线接地V0。

2.按照权利要求1所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，其特征在于，所述的电路基板是一呈T字形的板类结构件，由基板头部和基板杆部组成，基板头部和测试传感器壳体(B)中的空心螺栓头内的壳体锁止环槽(4)配装，基板杆部和测试传感器壳体(B)中的空心螺杆的内孔配装。

3.按照权利要求1所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，其特征在于，所述的限流保护电阻(R0)的阻值配置为10KΩ；1号分压电阻(R1)的阻值配置1510Ω，由阻值为1KΩ的电阻与阻值为510Ω的电阻串联组成；2号分压电阻(R2)的阻值配置为1KΩ；3号分压电阻(R3)的阻值配置为1.2KΩ电阻；4号分压电阻(R4)的阻值配置为1.43KΩ；5号分压电阻(R5)的阻值配置为1.78KΩ；6号分压电阻(R6)的阻值配置为2.32KΩ；7号分压电阻(R7)的阻值配置为3.01KΩ；8号分压电阻(R8)的阻值配置为4.02KΩ；9号分压电阻(R9)的阻值配置为5.9KΩ；10号分压电阻(R10)的阻值配置为9.31KΩ；11号分压电阻(R11)的阻值配置为10KΩ。

4.按照权利要求1所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，其特征在于，所述的测试传感器端盖(A)是由型号为尼龙66的材料制成，由顶盖、挡块柱体与锁止挡块(1)组成；

顶盖是一个四棱、六棱或八棱板式柱体；挡块柱体是在圆柱体相对的两侧设置有和测试传感器端盖(A)的回转轴线平行的结构尺寸相等的平面；顶盖与挡块柱体的一端连成一体，顶盖与挡块柱体的回转轴线共线，在顶盖与挡块柱体的回转轴线上由左至右设置有端盖穿线孔(2)，结构尺寸相等的长方体形的端盖锁止挡块(1)对称地设置在挡块柱体的相对的相互平行的结构尺寸相等的平面上，两端盖锁止挡块(1)的纵向对称面和测试传感器端盖(A)的回转轴线共面。

5.按照权利要求1所述的基于电阻分级的汽车制动蹄片磨损量检测系统，其特征在于，所述的测试传感器壳体(B)是一个由型号为尼龙66的尼龙材料制成的空心螺栓，由空心螺栓头与空心螺杆组成，即测试传感器壳体(B)的回转轴线上设置有阶梯安装通孔，位于空心螺栓头内的孔的孔径大于位于空心螺杆内的孔的孔径，在空心螺栓头内的孔壁上设置有壳体锁止环槽(4)，壳体锁止环槽(4)位于空心螺栓头内孔的中间位置，壳体锁止环槽(4)的横向对称平面和测试传感器壳体(B)的回转轴线垂直相交，壳体锁止环槽(4)的纵向对称平面和测试传感器壳体(B)的回转轴线共面，壳体锁止环槽(4)的宽度和测试传感器端盖(A)上的端盖锁止挡块(1)的高度与测试传感器芯片(C)基板头部的宽度相等，在壳体锁止环槽(4)对称的两侧设置有与空心螺栓头的左端连通的用于插装测试传感器芯片(C)与测试传感器端盖(A)上的端盖锁止挡块(1)的沟槽，两沟槽底面的距离和壳体锁止环槽(4)的直径相等，两沟槽的纵向对称平面和测试传感器壳体(B)的回转轴线共面，两沟槽的厚度和测试传感器端盖(A)上的端盖锁止挡块(1)厚度与测试传感器芯片(C)的厚度相等，测试传感器壳体(B)的空心螺杆的外圆柱面上设置有壳体连接管螺纹(3)。

Images