CN108692684A - 一种自动探测刹车片厚度的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动探测刹车片厚度的系统，所述液晶显示电路、按键电路、电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块分别与控制芯片I/O端相连接；所述超声波发射模块末端设置有超声波探头，用于向刹车片发出超声波；所述超声波接收模块用于放大信号、过滤干扰后发给控制芯片；所述控制芯片采用脉冲回滤的方法计算刹车片厚度；所述液晶显示电路用于测量数值；所述按键电路用于控制超声波发射模块。本发明系统装置结构简单，测量结果精准，易实现小型化、嵌入式结构，便于安装，用于刹车片厚度探测可增强汽车自主安全性，适合于各类机动车辆及其他制动系统推广使用。

Description

一种自动探测刹车片厚度的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，属于自动测试技术领域。

背景技术

目前，根据我国交通管理部门统计，2016年全国机动车数量已达2.9亿辆，其中汽车1.94亿辆，有3.1亿汽车驾驶人。汽车所有系统中最重要系统之一的刹车制动系统，如果刹车系统发生故障，车上人员的安全将受到很大的威胁，而刹车片是汽车制动系统中最重要的部分，刹车片的性能将对汽车的安全性产生直接影响。

刹车片的磨损和寿命往往是参考刹车片的设计值，或者是根据汽车维修师傅的经验来确定的，这样就存在一定的安全隐患，设计开发监测刹车片摩擦磨损状态系统具有实际意义。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动探测刹车片厚度的系统及方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动探测刹车片厚度的系统，包括：控制芯片、按键电路、电源电路、液晶显示电路、超声波发射模块、超声波接收模块，所述液晶显示电路、按键电路、电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块分别与控制芯片I/O端相连接；所述超声波发射模块末端设置有超声波探头，用于向刹车片发出超声波；所述超声波接收模块用于放大信号、过滤干扰后发给控制芯片；所述控制芯片采用脉冲回滤的方法计算刹车片厚度；所述液晶显示电路用于测量数值；所述按键电路用于控制超声波发射模块。

作为优选方案，所述控制芯片采用单片机STC89C52。

作为优选方案，所述液晶显示电路采用液晶1602。

作为优选方案，所述超声波接收模块包括：回波信号放大电路、选频滤波电路、波形调制电路。

作为优选方案，所述超声波探头采用带曲率探头。

一种自动探测刹车片厚度的方法，具体步骤如下：

步骤1：使用单片机控制超声波发射模块，在超声波探头上加载一定频率的脉冲信号，根据压电效应，探头上会产生超声波。

步骤2：超声波通过整个刹车片从另一个表面发射回来，被探头感知接收。

步骤3：根据刹车片材质查出超声波在该刹车片中的传播速度。

步骤4：计算超声波在发射和接收到超声波信号回波的时间差。

步骤5：计算待测刹车片厚度，如下公式：

（1）

（2）

式中，为波速；为超声波发射后到接收到超声波回波所经过的时间差；为底波的返回时间；为界面波的返回时间。

有益效果：本发明提供的一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，系统装置结构简单，测量结果精准，易实现小型化、嵌入式结构，便于安装，用于刹车片厚度探测可增强汽车自主安全性，适合于各类机动车辆及其他制动系统推广使用。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种自动探测刹车片厚度的系统，包括：控制芯片、液晶显示电路、按键电路、电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块，所述液晶显示电路、按键电路、电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块分别与控制芯片I/O端相连接；所述超声波发射模块末端设置有超声波探头1，用于向刹车片发出超声波；所述超声波接收模块用于放大信号、过滤干扰后发给控制芯片；所述控制芯片采用脉冲回滤的方法计算刹车片厚度；所述液晶显示电路用于测量数值；所述按键电路用于控制超声波发射模块。

所述控制芯片采用单片机STC89C52。

所述液晶显示电路采用液晶1602。

所述超声波接收模块包括：回波信号放大电路、选频滤波电路、波形调制电路。

所述超声波探头采用带曲率探头。

一种自动探测刹车片厚度的方法，具体步骤如下：

步骤1：使用单片机控制超声波发射模块，在超声波探头上加载一定频率的脉冲信号，根据压电效应，探头上会产生超声波。

步骤2：超声波通过整个刹车片从另一个表面发射回来，被探头感知接收。

步骤3：根据刹车片材质查出超声波在该刹车片中的传播速度。

步骤4：计算超声波在发射和接收到超声波信号回波的时间差。

步骤5：计算待测刹车片厚度，如下公式：

（1）

（2）

式中，为波速；为超声波发射后到接收到超声波回波所经过的时间差；为底波的返回时间；为界面波的返回时间。

如图2所示，使用时，探测刹车片厚度系统开机后，在系统正式运行前需要对系统进行初始化。启动发射脉冲前需要关闭单片机的所有终端，所有计数器均需要清零。

系统初始化完成以后，由单片机控制超声波发射电路产生一定频率的超声波，并通过超声波接收电路接收经过待测工件发射回来的超声波信号，经过放大电路对回波信号进行放大，再经过滤波电路消除噪声的影响，经过波形调理电路得到闭门脉冲，最后与闭门脉冲的晶振进行与运算，用计数器对处理的信号进行计数。计数器需要判断计数结束时间，结束后需将 计数器的数据传入主控单片机进行刹车片厚度的计算，最后通过液晶屏1206显示出来。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动探测刹车片厚度的系统，包括：控制芯片、按键电路、电源电路，其特征在于：还包括：液晶显示电路、超声波发射模块、超声波接收模块，所述液晶显示电路、按键电路、电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块分别与控制芯片I/O端相连接；所述超声波发射模块末端设置有超声波探头，用于向刹车片发出超声波；所述超声波接收模块用于放大信号、过滤干扰后发给控制芯片；所述控制芯片采用脉冲回滤的方法计算刹车片厚度；所述液晶显示电路用于测量数值；所述按键电路用于控制超声波发射模块。

2.根据权利要求1所述的一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，其特征在于：所述控制芯片采用单片机STC89C52。

3.根据权利要求1所述的一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，其特征在于：所述液晶显示电路采用液晶1602。

4.根据权利要求1所述的一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，其特征在于：所述超声波接收模块包括：回波信号放大电路、选频滤波电路、波形调制电路。

5.根据权利要求1所述的一种自动探测刹车片厚度的系统及方法，其特征在于：所述超声波探头采用带曲率探头。

6.一种自动探测刹车片厚度的方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1：使用单片机控制超声波发射模块，在超声波探头上加载一定频率的脉冲信号，根据压电效应，探头上会产生超声波；

步骤2：超声波通过整个刹车片从另一个表面发射回来，被探头感知接收；

步骤3：根据刹车片材质查出超声波在该刹车片中的传播速度；

步骤4：计算超声波在发射和接收到超声波信号回波的时间差；

步骤5：计算待测刹车片厚度，如下公式：

（1）

（2）

式中，为波速；为超声波发射后到接收到超声波回波所经过的时间差；为底波的返回时间；为界面波的返回时间。