CN203857980U - 磁路面实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种磁路面实验装置，包括磁沥青路面（5）、纵向移动机构（1）、横向移动机构（2）、竖直移动机构（3）、磁传感器（4）和数据采集控制单元。本实用新型通过纵向移动机构可以模拟车辆上的磁传感器与磁路面相的对运动，通过横向移动机构可以模拟车辆变道时对采集信号的影响，通过竖直移动机构模拟改变磁传感器相对路面高度时对采集信号的影响。本实用新型减小了所需实验场地的空间，并节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁路面实验装置。
背景技术
磁路面实验装置是用来检测不同相对速度下磁传感器采集的三轴同轨异构数字化沥青道路磁信号特点的装置。磁路面检测需要非常长的路面，还需要有安装传感器的车辆，油耗较大，投入成本较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种成本低、操作简单的磁路面实验装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磁路面实验装置，包括磁沥青路面、纵向移动机构、横向移动机构、竖直移动机构、磁传感器和数据采集控制单元；
所述纵向移动机构包括第一电机、两个基座、两根同步带和两个滑台，所述第一电机固定在所述基座上，两根同步带通过传动轴与第一电机连接，两个基座分别设置在磁沥青路面的左右两侧，所述滑台固定在所述同步带上；
所述横向移动机构包括底座、第二电机、丝杆和滑块，所述底座的两端分别固定在所述两个滑台上，所述第二电机驱动所述丝杆转动从而带动所述滑块平移；
所述竖直移动机构包括支座、夹具、手轮、齿轮和齿条，所述支座固定在所述滑块上，所述手轮与齿轮固定连接，所述夹具与齿条固定连接，所述齿条与齿轮啮合；
所述磁传感器固定在所述夹具上，所述数据采集控制单元控制所述第一电机和第二电机动作，所述数据采集控制单元采集所述磁传感器的数据。
上述方案中，所述磁传感器为三轴传感器。
上述方案中，所述基座上设有第一导轨，所述滑台上设有与所述第一导轨配合的第一滑动轴承。
上述方案中，所述底座上设有第二导轨，所述滑块上设有与所述第二导轨配合的第二滑动轴承。
上述方案中，所述基座的两端设有限位开关，所述限位开关与所述数据采集控制单元电连接。
上述方案中，所述底座的两端设有限位开关，所述限位开关与所述数据采集控制单元电连接。
上述方案中，所述数据采集控制单元包括处理器，以及与处理器连接的电机驱动器和信号采集放大电路。
实施本实用新型的磁路面实验装置，具有以下有益效果：
本实用新型通过纵向移动机构可以模拟车辆上的磁传感器与磁路面相的对运动，通过横向移动机构可以模拟车辆变道时对采集信号的影响，通过竖直移动机构模拟改变磁传感器相对路面高度时对采集信号的影响。本实用新型减小了所需实验场地的空间，并节约了成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型磁路面实验装置的结构示意图；
图2是纵向移动机构的结构示意图；
图3是横向移动机构的结构示意图；
图4是竖直移动机构的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1-图4所示，本实用新型磁路面实验装置包括磁沥青路面5、纵向移动机构1、横向移动机构2、竖直移动机构3、磁传感器4和数据采集控制单元。
磁沥青路面5是由石料、沥青、磁性混合物和粘合剂混合而成，一般采用沥青、石料和磁铁混合料构成，直接铺设在木板上。
纵向移动机构1包括第一电机101、两个基座106、两根同步带102和两个滑台103。第一电机101固定在基座106上，两根同步带102通过传动轴与第一电机101连接，两个基座106分别设置在磁沥青路面5的左右两侧，滑台103固定在同步带102上。基座106上还可以设置第一导轨104，滑台103上设有与第一导轨104配合的第一滑动轴承105，第一导轨104和第一滑动轴承105起到导向的作用，提高运行的平稳性。
横向移动机构2包括底座204、第二电机201、丝杆202和滑块203，丝杆202与滑块203配合。底座204的两端分别固定在两个滑台103上，滑台103纵向移动时，整个横向移动机构2随之纵向移动。第二电机201驱动丝杆202转动从而带动滑块203横向平移。本实施例中的纵向是指与路面平行的方向，横向是指与路面垂直的方向。底座204上设有第二导轨206，滑块203上设有与第二导轨206配合的第二滑动轴承205，第二导轨206和第二滑动轴承205起到导向的作用，提高运行的平稳性。
竖直移动机构3包括支座302、夹具303、手轮301、齿轮和齿条，齿条与齿轮啮合，并且都位于支座302内部。支座302固定在滑块203上，随滑块203横向移动。手轮301与齿轮固定连接，夹具303与齿条固定连接，磁传感器4固定在夹具303上。转动手轮301时，齿轮转动带动齿条升降从而带动磁传感器4升降。本实施例中的磁传感器4为三轴传感器。
数据采集控制单元安装在控制盒6内。数据采集控制单元包括处理器本实施例选用STM32芯片，以及与处理器连接的电机驱动器和信号采集放大电路。电机驱动器控制第一电机101和第二电机201动作，本实施例中第一电机101和第二电机201为步进电机。信号采集放大电路采集磁传感器4的数据并放大、过滤，记录分析。本实例中的数据采集控制单元为现有技术，在此不再赘述。
基座106的两端还可以设置限位开关，底座204的两端设有限位开关，限位开关与处理器电连接，通过限位开关限定滑台103和滑块203的移动范围。
本实用新型模拟车辆以一定速度在道路上行驶，滑块203的横向运动模拟汽车换道，手轮301可以调节磁传感器4和磁沥青路面5的距离。本实用新型可以模拟车辆不同运动状态下，检测的磁沥青路面5磁场分布变化规律，从而对磁沥青路面5进行动态磁场研究，对磁沥青路面5的磁场特性研究、磁信号检测、车辆与磁沥青路面5之间相对运动导致磁场干扰检测和分析，研究磁沥青路面5的磁信号与车辆的运动速度的关系，磁沥青路面5的距离与磁信号大小、方向的关系，从而利用这些对应关系建立车辆自动控制的转向模型。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.一种磁路面实验装置，其特征在于，包括磁沥青路面（5）、纵向移动机构（1）、横向移动机构（2）、竖直移动机构（3）、磁传感器（4）和数据采集控制单元；
所述纵向移动机构（1）包括第一电机（101）、两个基座（106）、两根同步带（102）和两个滑台（103），所述第一电机（101）固定在所述基座（106）上，两根同步带（102）通过传动轴与第一电机（101）连接，两个基座（106）分别设置在磁沥青路面（5）的左右两侧，所述滑台（103）固定在所述同步带（102）上；
所述横向移动机构（2）包括底座（204）、第二电机（201）、丝杆（202）和滑块（203），所述底座（204）的两端分别固定在所述两个滑台（103）上，所述第二电机（201）驱动所述丝杆（202）转动从而带动所述滑块（203）平移；
所述竖直移动机构（3）包括支座（302）、夹具（303）、手轮（301）、齿轮和齿条，所述支座（302）固定在所述滑块（203）上，所述手轮（301）与齿轮固定连接，所述夹具（303）与齿条固定连接，所述齿条与齿轮啮合；
所述磁传感器（4）固定在所述夹具（303）上，所述数据采集控制单元控制所述第一电机（101）和第二电机（201）动作，所述数据采集控制单元采集所述磁传感器（4）的数据。
2.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述磁传感器（4）为三轴传感器。
3.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述基座（106）上设有第一导轨（104），所述滑台（103）上设有与所述第一导轨（104）配合的第一滑动轴承（105）。
4.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述底座（204）上设有第二导轨（206），所述滑块（203）上设有与所述第二导轨（206）配合的第二滑动轴承（205）。
5.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述基座（106）的两端设有限位开关，所述限位开关与所述数据采集控制单元电连接。
6.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述底座（204）的两端设有限位开关，所述限位开关与所述数据采集控制单元电连接。
7.根据权利要求1所述的磁路面实验装置，其特征在于，所述数据采集控制单元包括处理器，以及与处理器连接的电机驱动器和信号采集放大电路。
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