電動(dòng)自行車自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)分析

摘 ?要：在環(huán)境問(wèn)題不斷惡化、交通壓力日益增加的背景下，電動(dòng)自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷的特點(diǎn)，受到了人們的喜愛(ài)。由于使用電動(dòng)自行車的人不斷增多，所以產(chǎn)品產(chǎn)量增加，對(duì)檢測(cè)技術(shù)也有了更高的要求。為了滿足發(fā)展需求，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，本文對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了闡述和分析。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車;自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng);技術(shù)

從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)電動(dòng)自行車的使用量每年都在提升，技術(shù)也隨之發(fā)展，集成電路、新型電機(jī)等新技術(shù)、新材料的應(yīng)用愈加廣泛，全面提升了電動(dòng)自行車的性能和質(zhì)量，使電動(dòng)自行車更加安全可靠。在電動(dòng)自行車生產(chǎn)和使用的過(guò)程中，做好檢測(cè)工作十分重要。需要對(duì)電動(dòng)自行車最高車速、整車質(zhì)量、腳踏行駛能力等性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，充分了解電動(dòng)自行車的性能水平，保障電動(dòng)自行車的使用安全，同時(shí)促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中，可以采用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，以此提升檢測(cè)效率，同時(shí)減少人工投入。

一、電動(dòng)自行車自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)總體規(guī)劃

（一）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量模擬

模擬車輛轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，可以采用電腦模擬和機(jī)械模擬兩種方式，也可以將這兩種方式結(jié)合使用。電模擬具有電機(jī)容量大、控制難度低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等有點(diǎn)，但精度不足，各類配套設(shè)備需要較大的功率，所以能耗較高;機(jī)械模擬利用慣性輪組合的方式進(jìn)行模擬，如果要保障模擬的精度，對(duì)慣性輪的需求量較大，所以該方法模擬級(jí)比較差，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜;二者結(jié)合的模擬方式可以發(fā)揮二者的使用優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)系統(tǒng)有較高的要求，具體可以根據(jù)實(shí)際需求和情況進(jìn)行選擇。

（二）系統(tǒng)原理

在電動(dòng)自行車自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)需求進(jìn)行分析，采用多種技術(shù)方法，包括自動(dòng)定位、機(jī)械傳動(dòng)、傳感器等等，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，包括噪音、行程、轉(zhuǎn)速等等。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有機(jī)電一體化的特點(diǎn)，使用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試，通過(guò)自動(dòng)化控制的方式完成各個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)，功能性較強(qiáng)[1]。在檢測(cè)的過(guò)程中，要對(duì)電動(dòng)自行車路面行駛的情況進(jìn)行模擬，測(cè)試環(huán)境條件要與實(shí)際行駛保持一致。其中，行駛阻力是最重要的影響因素，所以模擬行駛過(guò)程中的動(dòng)力特性是最關(guān)鍵的系統(tǒng)技術(shù)。

（三）設(shè)計(jì)原則

在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要堅(jiān)持可靠、創(chuàng)新、效益三項(xiàng)原則。雖然要不斷提升自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的使用性能，但同時(shí)也要保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，使系統(tǒng)可以充分發(fā)揮作用，并且在裝配流水線中使用，為電動(dòng)自行車的生產(chǎn)、裝配提供更多便利，提升檢測(cè)效率和質(zhì)量，保障產(chǎn)品整體性能;在創(chuàng)新方面，應(yīng)該隨著電動(dòng)自行車技術(shù)水平的提升，不斷完善和創(chuàng)新檢測(cè)技術(shù)，提升自動(dòng)化檢測(cè)的水平，了解各種產(chǎn)品的特點(diǎn)，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用需求，設(shè)計(jì)更多先進(jìn)、高效率、高精度的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng);在效益方面，要從成本控制入手，選擇效率更高、成本投入更少的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，提升產(chǎn)品性價(jià)比，充分滿足消費(fèi)者的購(gòu)買和使用需求，使電動(dòng)自行車行業(yè)可以迅速發(fā)展。

二、電動(dòng)自行車自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

（一）功能概述

自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的功能性很強(qiáng)，在系統(tǒng)檢測(cè)的過(guò)程中，使用信號(hào)流測(cè)量、顯示和記錄各個(gè)測(cè)量指標(biāo)，同時(shí)也可以對(duì)電動(dòng)自行車路面行駛的物料表進(jìn)行模擬。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行單元性的分解分析，了解不同單元的功能特點(diǎn)，降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以得到進(jìn)一步優(yōu)化。在該系統(tǒng)中，測(cè)量、記錄和現(xiàn)實(shí)指標(biāo)的信號(hào)流功能可以分為三種，分別是處理、控制和測(cè)試[2]。在路面行駛物料模擬的過(guò)程中，功能可以分為環(huán)境模擬和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化兩個(gè)方面。對(duì)各個(gè)功能之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，并且以此為基礎(chǔ)，組合各個(gè)物理量，構(gòu)成完整的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方向。具體來(lái)說(shuō)，功能結(jié)構(gòu)模塊包括控制檢測(cè)過(guò)程、應(yīng)有值和實(shí)際值比較等等。

（二）系統(tǒng)組成

電動(dòng)自行車自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)為機(jī)電一體化的系統(tǒng)，使用計(jì)算機(jī)作為輔助設(shè)備，運(yùn)用機(jī)械傳動(dòng)、計(jì)算機(jī)控制等基礎(chǔ)。檢測(cè)系統(tǒng)的組成部分較多，包括測(cè)試臺(tái)體、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓等云轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，還包括傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)、測(cè)量控制系統(tǒng)等等。電動(dòng)自行車具有重心較高、速度較低的特點(diǎn)，檢測(cè)系統(tǒng)需要檢測(cè)的電動(dòng)自行車型號(hào)較多，需要對(duì)不同車輛的外形和驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行區(qū)分。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以采用自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和測(cè)試臺(tái)體進(jìn)行調(diào)整，從而滿足不同對(duì)象的檢測(cè)需求。為了確保檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)可靠，要合理安裝傳感器，選擇恰當(dāng)?shù)陌惭b位置，并且提升箱式底架結(jié)構(gòu)的性能，使傳動(dòng)更加靈敏，充分滿足檢測(cè)要求。對(duì)于不同檢測(cè)等級(jí)和指標(biāo)的要求，系統(tǒng)采用不同的組成硬件。例如，選擇的接口卡功能不同，也可以選擇不同格式的通信幀、通信速率不同的電量測(cè)試儀等等[3]。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以采用A/D、D/A轉(zhuǎn)換的模式，輸入/輸出功能集成選擇I/O的模式，以多功能接口卡為主，將電路設(shè)計(jì)難度降低，使開(kāi)發(fā)進(jìn)程提升。計(jì)算機(jī)可以直接連接電磁離合器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器等設(shè)備連接。轉(zhuǎn)速、扭矩等測(cè)量參數(shù)可以采用數(shù)字脈沖輸出為主的智能型傳感器，測(cè)量方法選擇測(cè)頻測(cè)周法，利用光電編碼盤(pán)測(cè)量轉(zhuǎn)速，全面確保測(cè)量的精度，并且滿足各個(gè)測(cè)量范圍的需求。

在系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該確保軟件的嵌入實(shí)時(shí)特征，運(yùn)用模塊化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果硬件特性發(fā)生變化，則軟件可以根據(jù)變化設(shè)計(jì)接口，保障軟具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和參數(shù)配置能力，不僅可以支持當(dāng)前使用的整機(jī)硬件，也可以適應(yīng)其各種變動(dòng)情況。例如，在數(shù)據(jù)采集單元中，即使選擇的電量測(cè)量?jī)x不同，也不需要對(duì)程序進(jìn)行重新編寫(xiě)。軟件系統(tǒng)分為多個(gè)模塊，包括出廠檢測(cè)、型式檢測(cè)等等。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)量和交互需求，系統(tǒng)采用了兩種類型不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，型式測(cè)試運(yùn)用Access數(shù)據(jù)庫(kù);如果出場(chǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量比較大，則數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。以某企業(yè)生產(chǎn)的電動(dòng)自行車為例進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)憑條模擬路況為多次路檢之后計(jì)算出的平均情況，路檢的過(guò)程中，難免會(huì)受到人為因素的影響，所以在啟動(dòng)時(shí)間、噪音量、百公里電耗等方面存在較大的檢測(cè)誤差。在誤差允許范圍內(nèi)，實(shí)際情況和檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)基本一致，說(shuō)明檢驗(yàn)平臺(tái)具有一定的模擬效果，可以在一定程度上滿足整車性能檢測(cè)的需求。在系統(tǒng)研制的過(guò)程中，還要充分考慮擴(kuò)展性、通用性的需求，促進(jìn)檢測(cè)系統(tǒng)不斷優(yōu)化和完善，使電動(dòng)自行車的檢測(cè)需求得到滿足，保障電動(dòng)自行車的產(chǎn)品質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在電動(dòng)自行車生產(chǎn)的過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的檢測(cè)，確保電動(dòng)自行車的性能、質(zhì)量符合要求。在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中，可以采用自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃和功能設(shè)計(jì)的分析，可以了解主動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的原理和特點(diǎn)，根據(jù)需求不斷完善系統(tǒng)、提升自動(dòng)檢測(cè)的質(zhì)量，保障檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]明錦（天津）數(shù)碼科技有限公司.一種電動(dòng)自行車性能測(cè)試平臺(tái)用剎車觸發(fā)系統(tǒng)：CN202110754191.0[P].2021-08-03.

[2]李驁.電動(dòng)自行車電池容量檢測(cè)儀的檢測(cè)方法與校準(zhǔn)不確定度評(píng)定[J].科學(xué)與財(cái)富，2021，13（13）：126.

[3]洪偉，許挺挺，阮立，等.電動(dòng)自行車無(wú)線充電EV-DWPT系統(tǒng)導(dǎo)軌組群控制策略研究[J].今日自動(dòng)化，2020（7）：10-14.

作者簡(jiǎn)介：

顧昊（1985年10月24日），民族：漢，性別：男，籍貫：江蘇省無(wú)錫市，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：輕工建材。