CN106352835A - 一种汽车手刹综合测量装置 - Google Patents

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    • G01L5/223—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to joystick controls

Abstract

一种汽车手刹综合测量装置，包括拉力传感器、角位移传感器、A/D转换器、CPU处理器、放大器、稳压器、显示屏和电源。所述装置将拉力传感器、角位移传感器安装在手刹制动手柄，通过拉力传感器将手刹制动手柄制动的施加力，以及通过角位移传感器将手刹制动手柄的旋转角度，经过数据处理，同时显示在显示屏上。本发明在驻车制动手柄拉动过程中能随时将制动施加力进行数据处理，同时记录下对应制动手柄的旋转角度，实现制动施加力与旋转角度的测量和显示。本发明适用于目前大部分汽车手刹拉杆对制动施加力、制动手柄旋转角度的测量。

Description

一种汽车手刹综合测量装置
技术领域
本发明涉及一种汽车手刹综合测量装置，属汽车制动技术领域。
背景技术
国际上规定整车驻到20%坡度时，扳动手制动手柄的力不能超过400N，为了在驻车系统开发过程中，对手刹操作舒适性进行客观评价以及创建手刹操作舒适度评判准则，故需要经常测量驻车制动手柄制动施加力以及旋转角度的大小。目前现有设备中常用的测量装置有二种，第一种为拉力计测量，该测量装置通过拉力计测量驻车制动手柄的制动施加力，虽然可以粗略测量制动施加力的大小，但是可视性差，使用绳索简易连接，没有固定安装，测量误差大。第二种为机械表盘式测量，该测量装置虽然与驻车制动手柄固定，但不是刚性连接，测量时可转动，测量误差大。这两种测量装置目前只可以对驻车制动手柄制动施加力进行测量，无法实现驻车制动手柄行程的测量，且误差大。故本发明针对这一现象提出一种汽车手刹综合测量装置，该设计发明可同时对驻车制动手柄的制动施加力以及旋转角度进行测量，使用刚性连接，无转动，并可同时将制动施加力以及旋转角度显示在显示屏上。
发明内容
本发明的目的是，为了满足背景技术在驻车系统开发过程中，需要经常测量驻车制动手柄制动施加力以及旋转角度的大小，本发明提供一种汽车手刹综合测量装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下，一种汽车手刹综合测量装置包括：拉力传感器、角位移传感器、A/D转换器、CPU处理器、放大器、稳压器、显示屏和电源；所述装置将拉力传感器、角位移传感器安装在手刹制动手柄，通过拉力传感器将手刹制动手柄制动的施加力，以及通过角位移传感器将手刹制动手柄的旋转角度，经过数据处理，同时显示在显示屏上。
所述角位移传感器将手刹制动手柄的角位移信号转变成电信号，经放大和A/D转换，由CPU处理器进行数据处理后，输出至显示屏显示；所述拉力传感器将对手刹制动手柄施加的力信号转变成电信号，经A/D转换，由CPU处理器进行数据处理后，输出至显示屏显示。
所述角位移传感器通过放大器和第一A/D转换器连接CPU处理器的输入端口，拉力传感器通过第二A/D转换器连接CPU处理器的输入端口；CPU处理器的输出端口连接显示屏；稳压器向角位移传感器、拉力传感器和CPU处理器供电。
所述电源采用双电源结构，包括汽车蓄电池、充电宝和稳压器；所述稳压器包括第一稳压器和第二稳压器；汽车蓄电池通过点烟器插座输出直流电压至第一稳压器，由第一稳压器向角位移传感器、拉力传感器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、放大器和显示屏供电；充电宝输出直流电压至第二稳压器，由第二稳压器向角位移传感器、拉力传感器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、放大器和显示屏供电。
双电源输出由开关控制，由一种电源输出，一种电源备用。
所述装置的安装连接部分还包括卡箍、手柄、第一U型板、第二U型板、第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓、支撑板、导向阀、电器集合板、电器集合板盖板、显示屏按钮、蝶形螺丝和输电线若干。手刹拉杆上由卡箍通过蝶形螺母与螺栓以及垫片将支撑板固定在手刹拉杆上；第一U型板通过第一螺栓垂直安装在支撑板上；角位移传感器通过螺栓连接固定在第一U型板上；拉力传感器通过螺栓固定在第一U型板上，第一U型板的上端通过第二螺栓与第二U型板固定在一起；第二U型板在导向阀的作用下使其始终平行于第一U型板；导向阀通过第二螺栓分别固定在第一U型板的两侧面上；手柄通过第三螺栓固定在第二U型板；放大器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、显示屏、第一稳压器、第二稳压器、USB转换接口均通过螺纹连接固定在电器集合板上，电器集合板盖板通过螺栓连接固定在电器集合板上，显示屏按钮固定在电器集合板盖板上。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：本发明在驻车制动手柄拉动过程中能随时将制动施加力进行数据处理，比对后，将最大制动施加力显示在显示屏上，同时记录下对应制动手柄的旋转角度，实现制动施加力与旋转角度的测量。手刹拉动过程中，可将制动施加力、制动手柄旋转角度在信号处理下同时显示在显示屏上，且可以多组显示。
本发明汽车手刹拉力与角位移的测量装置结构简单紧凑，操作方便，性能可靠。特别适用于目前大部分汽车手刹拉杆对制动施加力、制动手柄旋转角度的测量。
附图说明
图1是本发明的机械结构安装示意图；
图2是本发明的电子结构内部分布示意图；
图3是本发明的结构整体示意图；
图4是本发明的电路结构框图，图中实线为数据传送线，虚线为供电线；
图中，1是手刹拉杆；2是第一U形板；3是蝶形螺母；4是卡箍；5是支撑板；6是拉力传感器；7是角位移传感器；8是第一螺栓；9是第二螺栓；10是第三螺栓；11是第二U形板；12是手柄；13是导向阀；14是第一稳压器；15是第一UBS数据线；16是点烟器；17是第二USB数据线；18是充电宝；19是第二稳压器；20是USB转换接口；21是显示屏；22是电器集合板；23是CPU处理器；24是A/D转换器（包括第一A/D转换器和第二A/D转换器）；25是放大器；26是电器集合板盖板；27是显示屏按钮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如附图1所示，本发明包括手刹拉杆1、卡箍4、蝶形螺栓3、支撑板5、第一U型板2、第一螺栓8、角位移传感器7、拉力传感器6、第二U型板11、导向阀13、第二螺栓9、手柄12、第三螺栓10。
如附图2所示，本发明实施例包括点烟器16、第一USB数据线15、第一稳压器14、放大器25、A/D转换器24（包括第一A/D转换器和第二A/D转换器）、CPU处理器23、显示屏21、充电宝18、第二USB数据线17、USB转换接口20、第二稳压器19、电器集合板22。
如附图3所示，本发明包括电器集合板盖板26、显示屏按钮27。
手刹拉杆1上由卡箍4通过蝶形螺母3与螺栓以及垫片的作用将支撑板5固定在手刹拉杆1上；第一U型板2通过第一螺栓8垂直安装在支撑板5上；角位移传感器7通过螺栓连接固定在第一U型板2上；拉力传感器6通过螺栓固定在第一U型板2上，第一U型板2的上端通过螺栓与第二U型板11固定在一起；第二U型板11在导向阀13的作用下使其始终平行于第一U型板2；导向阀13通过第二螺栓9分别固定在第一U型板2的两侧面上；手柄12通过第三螺栓10固定在第二U型板11上；点烟器16连接于汽车点烟器插头，点烟器16连接第一USB数据线15的电源线，第一USB数据线15的数据线和电源线分别连接拉力传感器和第一稳压器14的输入端；第一稳压器14的输出端通过导线分别连接角位移传感器7、放大器25、A/D转换器24、CPU处理器23和显示屏21的电源端；充电宝18一端通过第二USB数据线17连接USB转换接口20的一端，USB转换接口20的另一端分别与第二稳压器19输入端及拉力传感器6的电源端相连，第二稳压器19的输出端通过导线分别连接角位移传感器7、放大器25、A/D转换器24、CPU处理器23和显示屏21的电源端节；角位移传感器7在驻车制动手柄1运动过程中通过第一USB数据线将驻车制动手柄1旋转角度输送给CPU处理器23，最后显示在显示屏21上；拉力传感器6在驻车制动手柄1运动过程中通过第二USB数据线将驻车制动手柄1制动施加力输送给放大器25，经由A/D转换器24处理后输送给CPU处理器23，最后显示在显示屏21上，放大器25、A/D转换器24、CPU处理器23、显示屏21、第一稳压器14、第二稳压器19、USB转换接口20均通过螺钉连接固定在电器集合板22上，电器集合板盖板26通过螺栓连接固定在电器集合板22上，显示屏按钮27固定在电器集合板盖板26上。
本实施例的工作原理如下：
首先选择点烟器16或者使用充电宝作为电源18，使角位移传感器7、拉力传感器6、第一稳压器14、放大器25、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器23、显示屏21通电；在驻车制动手柄归零的状态下，手动拉动驻车制动手柄1，在制动施加力的作用下，驻车制动手柄1开始旋转，拉力传感器6开始测量，手刹拉动过程中手刹制动手柄旋转角度在角位移传感器7作用下将信号通过放大器放大和第一A/D转换器转换后，输送给CPU处理器23；手刹制动手柄制动施加力在拉力传感器6的作用下将信号输通过第二A/D转换器输送给CPU处理器23；最后CPU处理器23将手刹制动手柄旋转角度、制动施加力同时显示在显示屏上，多次拉动后，松开手柄，即可。

Claims (4)

1.一种汽车手刹综合测量装置，包括拉力传感器、角位移传感器、A/D转换器、CPU处理器、放大器、稳压器、显示屏和电源；
其特征在于，所述装置将拉力传感器、角位移传感器安装在手刹制动手柄，通过拉力传感器将手刹制动手柄制动的施加力，以及通过角位移传感器将手刹制动手柄的旋转角度，经过数据处理，同时显示在显示屏上；
所述角位移传感器将手刹制动手柄的角位移信号转变成电信号，经放大和A/D转换，由CPU处理器进行数据处理后，输出至显示屏显示；所述拉力传感器将对手刹制动手柄施加的力信号转变成电信号，经A/D转换，由CPU处理器进行数据处理后，输出至显示屏显示。
2.根据权利要求1所述一种汽车手刹综合测量装置，其特征在于，所述角角位移传感器通过放大器和第一A/D转换器连接CPU处理器的输入端口；所述拉力传感器通过第二A/D转换器连接CPU处理器的输入端口；CPU处理器的输出端口连接显示屏；稳压器向角位移传感器、拉力传感器和CPU处理器供电。
3.根据权利要求1所述一种汽车手刹综合测量装置，其特征在于，所述电源采用双电源结构，包括汽车蓄电池、充电宝和稳压器；所述稳压器包括第一稳压器和第二稳压器；汽车蓄电池通过点烟器插座输出直流电压至第一稳压器，由第一稳压器向角位移传感器、拉力传感器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、放大器和显示屏供电；充电宝输出直流电压至第二稳压器，由第二稳压器向角位移传感器、拉力传感器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、放大器和显示屏供电；双电源输出由开关控制，由一种电源输出，一种电源备用。
4.根据权利要求1所述一种汽车手刹综合测量装置，其特征在于，所述装置的安装连接部分还包括卡箍、手柄、第一U型板、第二U型板、USB数据线、第二USB数据线、USB转换接口、点烟器、第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓、支撑板、导向阀、电器集合板、电器集合板盖板、显示屏按钮、蝶形螺母和输电线；卡箍通过蝶形螺母与螺栓以及垫片将支撑板固定在手刹拉杆上；第一U型板通过第一螺栓垂直安装在支撑板上；角位移传感器通过螺栓连接固定在第一U型板上；拉力传感器通过螺栓固定在第一U型板上，第一U型板的上端通过第二螺栓与第二U型板固定在一起；第二U型板在导向阀的作用下使其始终平行于第一U型板；导向阀通过第二螺栓分别固定在第一U型板的两侧面上；手柄通过第三螺栓固定在第二U型板；点烟器连接于汽车点烟器插座；放大器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、CPU处理器、显示屏、第一稳压器、第二稳压器、USB转换接口均通过螺纹连接固定在电器集合板上，电器集合板盖板通过螺栓连接固定在电器集合板上，显示屏按钮固定在电器集合板盖板上。
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