汽車檢測線軸重信號的動態(tài)測試

王文平

摘 要：當前進行汽車的安全性能檢測，采用動態(tài)測試方法得到的結(jié)果精確盈較高。例如針對汽車軸重進行測試就是一項重要的檢測項目，依據(jù)機動車運行安全技術(shù)條件相關(guān)規(guī)定，對于汽車軸重進行測試，要保證測試準確性。通過汽車制動力檢測，汽車阻滯力檢測等相關(guān)的檢測，對汽車軸重測試中汽車發(fā)揮的綜合性能以及軸重測試精度予以保障，成為當前研發(fā)人員和科技人員關(guān)注的課題，在汽車檢測線進行軸重信號檢測技術(shù)，應(yīng)用中不斷提升管控措施，強化汽車檢測效率，為汽車現(xiàn)代化檢測提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：汽車檢測;軸重信號;動態(tài)檢測

中圖分類號：U467 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）20-129-03

Absrtact： At present， the comprehensive performance of automobiles is tested， and the results obtained by dynamic testing method are accurate and high. For example， testing axle load is an important test item. According to the relevant regulations of motor vehicle operation safety technology， this week's test will be focused on the motor vehicle to ensure the accuracy of the test. Through relevant tests such as automobile braking force test and automobile organization force test， the comprehensive performance of the automobile and the axle load test precision in the automobile axle load measurement are guaranteed， which has become a topic of concern to current research and development personnel and scientific and technical personnel. Which axle load signal detection technology is used in the automobile detection line， the control measures are continuously improved in the application， the automobile detection efficiency is strengthened， and technical support is provided for the automobile modernization detection.

Keywords： Automobile inspection; Axle weight signal; Dynamic detection

CLC NO.： U467 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）20-129-03

前言

在汽車檢測線上進行檢測，目前采用低速動態(tài)測試軸重的檢測方法，能夠降低軸重測試重復(fù)性，提升著重測試的精度。動態(tài)測試方法進行使用，通過研發(fā)人員和技術(shù)人員的努力，不斷加大研究力度，強化計算機檢測信號分析和處理能力。

1 軸重硬件結(jié)構(gòu)和工作原理分析

（1）機械臺架汽車軸重檢驗臺為例，在進行系統(tǒng)設(shè)計時，該檢驗臺主要特點是適用于各種車型測試，其采用微機測控系統(tǒng)，由信號調(diào)理電路、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集電路，A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)組成，從檢測臺上進行傳感器的運行，按照物理量正比例關(guān)系，運用上位機正比例關(guān)系，轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)過放大濾波處理和信號調(diào)理之后，由A/D進行數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，計算機將采集到的信號進行計算分析，獲得軸重變化曲線，從曲線中論證檢驗結(jié)果的正確性，檢驗結(jié)果有LED燈陣，通過串口和網(wǎng)絡(luò)傳送達到上位計算機對計算機操作進行引導(dǎo)，由計算機控制LED燈陣，將相關(guān)信息予以實現(xiàn)，完成整個檢驗過程。汽車檢測線軸重信號動態(tài)測試、技術(shù)應(yīng)用進行合理的檢測，對汽車軸重進行測試，運用微型計算機傳感器等在檢測臺上完成軸重物理量正比例關(guān)系的檢測，采用動態(tài)檢測方法，最終顯示軸重變化曲線，這是近年來從事汽車檢測技術(shù)中較為先進的技術(shù)應(yīng)用之一，能夠進一步提升檢測效率，保證動態(tài)條件下軸重測試的精確性。

（2）每個軸重臺進行檢測，進行檢測方法眾多，采用動態(tài)檢測的方法，能夠?qū)ν庑谓Y(jié)構(gòu)和彎曲梁形體進行迅速的數(shù)值獲取，例如運用聯(lián)結(jié)法將汽車軸重的結(jié)構(gòu)進行檢測，汽車軸重檢測過程如下，當汽車進入檢測臺，輸入光電開關(guān)收到信號的管理開關(guān)，將電路進行定型輸入到達接口芯片，微型計算機通過總線接口進行軸重信號的采集，由左右軸動態(tài)傳感器、放大器多路開關(guān)等的運行，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，最終達到微型傳感器的數(shù)據(jù)進行計算。信號進行光電輸入總線接口，電路送至微型計算機之后，對信號進行數(shù)據(jù)處理，得到汽車重量等相關(guān)數(shù)值。在進行軸重數(shù)據(jù)處理中，可以采取數(shù)字濾波的方式，通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)平均值濾波，防脈沖干擾，連續(xù)進行多次豎直采樣，去掉最小值和最小值，獲得數(shù)據(jù)平均值。零位補償方法對于時間漂移和溫度漂移的影響予以去除，側(cè)重于檢測精度。如0輸入信號輸出不為0，一般是輸出值發(fā)生了漂移，零位補償就可以將漂移值進行存儲，對于每次數(shù)據(jù)進行刪減，軸重信號處理，可以對輸出層輸出和輸入的線性關(guān)系進行論證，得出每個量程，采用線性差值法。經(jīng)過公式計算之后，獲得軸重內(nèi)部電壓數(shù)值，精度能夠達到國家標準要求。在汽車行駛的前方放置軸重臺，左右各一在軸重臺兩側(cè)安裝紅外光電開關(guān)，每個四角處安裝軸荷傳感器，紅外光電開關(guān)由收發(fā)兩個組成一組，有物體阻擋開關(guān)則輸出高電平，無物體阻擋則輸出低電平。放大器采用拆分進行電路放大，軸重信號數(shù)據(jù)采集由多功能卡完成。

（3）對于技術(shù)應(yīng)用中選用的傳感器類型，在測量原理分析的基礎(chǔ)上，目前運用動態(tài)軸重測試技術(shù)參數(shù)，包括非線性誤差，滯后誤差，著重測量硬件結(jié)構(gòu)，輸入電阻等。由于傳感器輸出信號，使用常規(guī)的處理方法無法進行遠距離調(diào)理，因此在進行傳感器運行過程中，對于傳感器信號的調(diào)理，目前采用濾波和抗干擾處理，使之達到計算精確、重復(fù)性得到控制的效果[1]。

2 汽車檢測線動態(tài)軸重信號檢測技術(shù)應(yīng)用

例如在進行車輛行駛速度進的測量中，測量精度會出現(xiàn)較大偏差、重復(fù)性的問題[2]。

（1）弱信號調(diào)理，一般輸出信號為0～15mv系統(tǒng)中，由于信號較弱，采用常規(guī)的處理方法，達不到計算機數(shù)據(jù)采集的要求，因此采用濾波放大等方法對弱信號進行調(diào)理，大增益帶寬達到25mHz，共模抑制比cmr2=120db，適用于平衡橋式傳感器應(yīng)用場合，進一步增大電路的抗干擾能力。經(jīng)過特殊處理之后，轉(zhuǎn)感器信號的各種漂移被抑制，整個信號調(diào)制精度得到提高。

（2） A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)采集輸入通道增益編程在金融機上運行，運用多功能das卡進行數(shù)據(jù)的采集設(shè)計和魔術(shù)轉(zhuǎn)換，通常設(shè)計自動通道增益掃描電路，進行電路的控制，在多路開關(guān)切換后代替軟件控制，實現(xiàn)每個通道的增益掃描，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)在不同增益條件下，每個通道都能使用dma數(shù)據(jù)完成通道采樣[3]。例如設(shè)計數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出端口，系統(tǒng)中采樣通道，可以進行多路開關(guān)切換由數(shù)據(jù)采集板進行電壓信號的調(diào)整之后能夠得到控制，平均誤差控制在3%到15%不等，運用精密儀表放大器得到極低的非線性，大增益帶寬達到25 db GM Hz，適用于平衡橋式傳感器應(yīng)用場合，通過稱重臺的傳感器輸出電壓信號數(shù)值進行轉(zhuǎn)換，在數(shù)字鏈上加以換算，減少傳感器信號漂移，進一步增大電路抗干擾能力，實現(xiàn)信號調(diào)整精度，提高特殊處理應(yīng)用能力[4]。

（3）在電路印制板設(shè)計和布線工藝上，對數(shù)據(jù)進行采集和轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)模擬量輸入通道增益，通過稱重臺傳感器輸出電壓信號轉(zhuǎn)換時間為25S，電路能夠替代軟件控制，實現(xiàn)采購開關(guān)的切換，每個同樣期間增加不同的增益，實現(xiàn)對每個通道的數(shù)據(jù)傳輸。信號分析與處理上，在靜態(tài)和動態(tài)車輛傳感器輸出技術(shù)的對比上，對電壓信號獲取后截取信號，經(jīng)過簡單處理，變換為軸重信號，可以看到低速情況下不同頻率數(shù)值以及不同頻率下的動載頻率數(shù)值，顯示軸重信號在檢測中重復(fù)率加以降低的效果較好[5]。

與靜態(tài)的軸重相比，動態(tài)車輪動載周期干擾個數(shù)小于3，對抗干擾抑制且能夠得到控制軸重信號的好效果，例如觀察曲線圖的三次峰值，可以通過曲線圖看到對比之后的結(jié)果，動態(tài)軸重測試峰值明顯比靜態(tài)軸重測試峰值小。

3 汽車檢測線軸重動態(tài)檢測失真影響因素分析

利用優(yōu)化理論和稱重原理分析軸重檢測失真的影響因素，要測得真實的軸重數(shù)據(jù)，需要滿足一下條件：保持汽車所出的地面和軸重檢測臺處在一個水平面上，空氣動力阻力在稱重過程中變化不大，汽車平穩(wěn)行駛，沒有明顯的速度變化。

進行軸重檢測針對小型車、中型車等，會對數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差出現(xiàn)，實際檢測中制動符合檢測會導(dǎo)致傳感器磨損嚴重，對軸重數(shù)據(jù)獲取精準度產(chǎn)生應(yīng)i想。具體表現(xiàn)為汽車經(jīng)過檢測臺的時候，限位螺絲與基坑壁產(chǎn)生摩擦力，導(dǎo)致軸重數(shù)據(jù)出現(xiàn)2%左右的偏差。采用橡膠底座也會加劇臺體上下振動，產(chǎn)生對軸重數(shù)值的影響。

4 結(jié)束語

傳感技術(shù)與計算機技術(shù)、通信技術(shù)結(jié)合，成為信息技術(shù)的重要組合技術(shù)，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，作為當今世界發(fā)展最為迅速的高新技術(shù)之一，傳感系統(tǒng)具有微型化、集成化和智能化的特征。汽車檢測領(lǐng)域應(yīng)對傳感技術(shù)的研究熱點，利用傳感器上述優(yōu)勢，又加入了配套接口電路的集成化和智能化功能，實現(xiàn)傳感器與讀出電路的系統(tǒng)集成[6]。實施動態(tài)檢測技術(shù)，是傳感器在汽車檢測線的運行中，對于軸重信號進行動態(tài)測試和分析方法應(yīng)用，采用動態(tài)分析檢測的方法目前在諸多檢測上使用后得到驗證，采用該方法性能可靠穩(wěn)定，測試重復(fù)率低，精度提高，能夠滿足汽車檢測需求。采用動態(tài)檢測器通過計算機程序使用c語言編程，目前在使用上效果較為滿意。

參考文獻

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[3] 鄒博文，劉俊剛，陳春雨.下一代天然氣發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)2013年度執(zhí)行情況報告[R].重慶，2013.

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