專利名稱：便攜式制動性能測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于交通事故勘查和車輛制動測試的便攜式制動性能測試儀。
國家經濟的發展離不開公路運輸，而公路運輸必須要首先保證安全行車。車輛制動性能的優劣是影響安全行車的重要因素之一。在目前，有兩種行車制動性能檢驗方法，即路試檢驗和臺試檢驗。當車輛經臺架檢驗后對其制動性能有質疑時，可用路試檢驗進行復檢，并以滿載路試的檢驗結果為準。因為只有路試才能最真實地反映制動性能的好壞。路試檢驗行車制動性能可用制動距離、充分發出的平均減速度(MFDD)制動協調時間(t協)和制動穩定性來檢驗。路試檢驗行車制動性能的儀器，而目前主要是五輪儀。五輪儀有兩種，一種是常規的第五輪儀---車輪由被檢車輛拖曳前進測量出距離信號，另一種是非接觸式五輪儀，利用光學原理測量出車輛與地面的相對移動距離信號。這兩種儀器的共同特點是測量單位時間的距離變化量，制動距離、制動時間可以直接測出，由距離和時間計算出速度和加速度。精度較高，但這些儀器安裝復雜、困難，即使是容易安裝的車型也要半個小時，有些車型安裝困難，甚至要制作專用的支架后才能安裝。并且要求五輪儀的精度和分辨率都很高，才能從大量記錄的數字中找出0.8 V0(V0為制動初速度)的制動距離和0.1 V0時的制動距離，經計算得到MFDD，由試驗記錄中找出車輛達到規定的充分發出的平均減速度75％的時間確定為t協，因此測試計算工作量大。用五輪儀測試制動距離，對判斷制動性能好壞是最直觀和準確的，如果測試結果表明制動距離不合格，要進一步分析原因，還要進行很多計算，才能得到MFDD、t協，非常繁雜。所以五輪儀主要適用于對制動性能的試驗分析，不適合頻繁的日常檢測。
因此，為了克服現有技術的缺點，本實用新型的目的是提供一種直接測定制動協調時間和充分發出的平均減速度的便攜式制動性能測試儀。
本實用新型的技術方案是它由測量傳感器和智能化信號處理單元組成，其特點是測量傳感器以加速度傳感器作為其探測元件，用于加速度、減速度的測量；加速度傳感器置于吸盤式支架上；智能化信號處理單元包含有微處理機、A/D轉換器、按鍵、點陣液晶、閃爍存儲器、RS232串行輸出及一塊帶觸點的制動踏板。
由于本實用新型是以加速度傳感器作為其探測元件，通過對加速度、減速度的測量，能夠直接測出充分發出的平均減速度(MFDD)和制動協調時間(t協)，儀器工作可靠，操作方便，價格合理，精度高，適合車輛安全檢測，為交警提供現代化的檢測設備。
本實用新型實施例結合附圖作進一步說明。
圖1為本實用新型原理框圖，圖2為加速度傳感器結構示意圖；圖3為加速度傳感器安裝示意圖；圖4為制動踏板結構示意圖；圖5為智能化信號處理單元線路原理圖。
由
圖1所示，便攜式制動性能測試儀由加速度傳感器1和智能化信號處理單元3組成，智能化信號處理單元包含有微處理機4、A/D轉換器2、按鍵8、點陣液晶7、閃爍存儲器6、RS232串行輸出5及一塊帶觸點的制動踏板9。由圖2所示，本實用新型的加速度傳感器為硅微電容式固態加速度傳感器，它是根據最基本的力學原理F(力)=M(質量)×a(加速度)而制成的。其內部有一個敏感加速度的‘質量塊’14，它通過具有彈性的懸臂簧片13固定在敏感器殼體12上，與質量塊的相隔一個很窄的相等間隙的上方和下方分別設置一個兩側帶絕緣體16的電極板11、15，這兩個極板分別與質量塊形成一個相等的電容，當殼體在沿著這個質量塊的上下方向發加速度時，慣性力使質量塊產生位移，改變了間隙，因而電容量發生變化。這兩個電容量的差值與加速度成正比，這就構成了電容式加速度傳感器，由圖3所示，加速度傳感器1安裝在吸盤式支架10上，所述的吸盤式支架10上置有一個可轉動的加速度傳感器安裝平臺，它由組成“T”字形薄板17、18及由螺栓、墊圈組成的連接件19所組成。吸盤可方便地安裝在車輛前擋風玻璃上，并能方便地調整傳感器處于大致水平的位置。我們在此所采用的電容式加速度傳感器是以硅為基本材料，用微光刻和蒸汽沉積技術制成的，具有溫度漂移小的特點。傳感器在工作時，利用電容與位移的關系，使慣性元件質量塊14和兩個固定電極11、15組成可變電容器，振動時慣性元件經電容測量電路轉化為加速度量輸出。固態電容式加速度傳感器由振蕩器、微加工在一個芯片上的傳感器、確定頻寬的解調器、放大器組成。制動踏板結構如圖4所示，它由兩塊銅彈簧板20、21及絕緣層22組成，銅彈簧板20成凹凸狀，因此，車輛未制動時，兩塊銅彈簧板20、21不接觸，只有當車輛需制動時，兩塊銅彈簧板才接觸觸發啟動儀器工作。智能化信號處理單元的工作過程如
圖1及圖5所示，加速度傳感器1的信號經A/D2轉換器后，進入微處理機4進行數據處理，微處理機4將處理后的數據分別送至點陣液晶7顯示測量結果、閃爍存儲器6進行數據存儲，并可根據需要選擇將數據通過RS232串行通訊5送至計算機和打印機。由圖5所示，儀器還設置有充電穩壓電路23。制動性能測試儀在使用時，是對車輛在行使過程中的動態測量，整個測量過程時間較短，若要真實反映測量過程，這就需要儀表的響應時間足夠快，而且要有比較大的數據存儲量。因此，在這里我們所采用的AD轉換器是一具有16位分辨率、采樣速度為4ms/次的高響應AD轉換器；存儲器為32K高容量閃爍存儲器。在制動測試模式下，微處理機在接收到制動踏板信號后，即刻開始將AD轉換器采樣的減速度存入儀表內部存儲器，然后，根據微處理機內置的計算公式計算出制動協調時間、制動初速度、充分發出的平均減速度、制動距離、總的制動時間。在加速測試模式下，當車輛開始加速時，微機將采樣的信號放入儀表內存，直至車速達到設定的速度，然后根據內置的公式計算出平均加速度、加速過程所需的時間。
權利要求1.一種由測量傳感器和智能化信號處理單元組成的便攜式制動性能測試儀，其特征在于，測量傳感器以加速度傳感器(1)作為其探測元件，用于加速度、減速度的測量；加速度傳感器置于吸盤式支架(10)上；智能化信號處理單元(3)包含有微處理機(4)、A/D轉換器(2)、按鍵(8)、點陣液晶(7)、閃爍存儲器(6)、RS232串行輸出(5)及一塊帶觸點的制動踏板(9)。
2.根據權利要求1所述的便攜式制動性能測試儀，其特征在于，所述的加速度傳感器為硅微電容式固態加速度傳感器，其內部有一個敏感加速度的‘質量塊’(14)，它通過具有彈性的懸臂簧片(13)固定在敏感器殼體(12)上，與質量塊的上方和下方分別設置的一個兩側帶絕緣體(16)的電極板(11)、(15)，由作為慣性元件的質量塊(14)和兩個電極(11)、(15)組成一個電容隨加速度變化的可變電容器。
3.根據權利要求1所述的便攜式制動性能測試儀，其特征在于，所述的吸盤式支架(10)上置有一個可轉動的加速度傳感器安裝平臺，它由組成“T”字形薄板(17)、(18)及由螺栓、墊圈組成的連接件(19)所組成。
4.根據權利要求1所述的便攜式制動性能測試儀，其特征在于，所述的制動踏板(10)由兩塊銅彈簧板(20)、(21)及絕緣層(22)組成，銅彈簧板(20)成凹凸狀。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式制動性能測試儀,特點是以加速度傳感器作為其探測元件,用于加速度、減速度的測量;加速度傳感器置于吸盤式支架上;智能化信號處理單元包含有微處理機、A/D轉換器、按鍵、點陣液晶、閃爍存儲器、RS232串行輸出及一塊帶觸點的制動踏板。它能夠直接測出充分發出的平均減速度和制動協調時間,符合機動車運行安全技術的規定,儀器工作可靠,操作方便,價格合理,精度高,可廣泛用于交通事故勘查和車輛制動測試。
文檔編號B60T17/18GK2432102SQ00217990
公開日2001年5月30日 申請日期2000年6月13日 優先權日2000年6月13日
發明者秦煜麟, 蔣宇晨, 周紫萍, 龔標, 肖衍雄, 周顯臻, 倫耀森, 孫都, 揚萬周 申請人:公安部交通管理科學研究所, 上海工業自動化儀表研究所, 深圳深申正大實業公司