專利名稱：手拉力測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量手拉式操縱桿的手拉力，特別是測量汽車駐車制動系統控制桿的手拉力的測量儀器。
在汽車駐車制動系統的性能評定中，通常是要求在一定的駐車制動控制力下，檢測其它幾項性能指標。汽車駐車制動的控制裝置一般形式是手拉式操縱桿。因此，施加于該操縱桿上的手拉力指標，便成為檢測汽車質量的一個重要項目。
為此，世界各大汽車生產國都較早地開展了汽車駐車制動的檢測工作，并已研制和生產出檢測汽車駐車制動控制力的專用儀器－－手拉力測試儀。如日本共和電業株式會社生產的手拉力計(手ブレ－≠計)等。可到目前為止，我國市場上還沒有一臺自行設計、制造的專用手拉力測試儀器。雖然在國標《中華人民共和國機動車運行安全技術條件(GB7258－87)》和《汽車駐車制動性能要求(JB4119－85)》等標準中對手拉力指標有明確規定，卻因缺乏檢測手段，而無法使其得到正確的貫徹、執行。目前我國大多數汽車檢測部門和生產廠，當需要檢測手拉力時，也只是用彈簧或用繩索栓上一個普通的拉壓傳感器來進行簡單的測量，這樣無論在測量功能上還是在測量精度上，均無法滿足要求，且測量工況與實際操作工況相差甚遠，無法獲得精確的、科學的手拉力性能指標。
本實用新型的目的是要提供一套由手拉力傳感器和數顯儀表組成的手拉力測試儀。其測量方式接近于實際操作工況，可自動地排除偏向力和扭矩的影響，除能顯示每一瞬時手拉力值外，還能自動地捕捉、顯示和保持最大手拉力值，并能在一般情況下適用于各種形式、尺寸操縱桿的手拉力測量。
本實用新型的目的是這樣實現的把一貼有電阻應變片的純彎曲梁式彈性元件裝于園柱型可握手柄內，并通過帶有萬向節的傳力裝置與可調式夾具相聯，構成一完整的手拉力傳感器；在數顯儀表中設計有采樣，保持電路和數字鎖存電路。因為傳感器的彈性元件是內藏于手柄內，在設計中便可以使傳感器手柄與被測拉桿的距離較短。而在測試中是通過傳感器的測試手柄拉動被測拉桿，并不是像實際操作那樣直接拉動被測拉桿，因此上述距離越短，測試越接近實際工況。傳感器中的萬向節結構，可保證只有單向拉力通過傳力裝置作用于彈性元件，從而排除由于拉動方向偏斜產生的偏向力和人體腕關節轉動所造成的扭矩對傳感器測試單向拉力時的影響。通過調節傳感器中可調試夾具開口的大小，可把傳感器安裝于不同形式、尺寸的被測拉桿上。本實用新型的數顯儀表中，設計有一個采樣、保持電路是為了在測試過程中，能夠及時地捕捉到被測手拉力的最大值，再通過其數顯儀表中的數字鎖存電路，在每次試驗結束后，把此過程的最大值永久地鎖存在顯示板上。
本實用新型因為在測量方式上接近于實際操作工況，并能排除偏載和扭矩的影響，所以它能夠保證真實、精確地測量到被測手拉力的科學數值。通用型夾具增大了傳感器的適用范圍并給測試帶來方便。而數顯儀表中自動的采樣、保持功能和數字鎖存功能，可以使試驗人員非常容易地在瞬時變化的手拉力值中獲得所需最大峰值。
下面將結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的具體結構和工作情況。
圖1是根據本實用新型提出的手拉力傳感器的剖面圖。它由傳感器的手柄(1)和傳感器元件(2)組成其主體由反向器(3)、傳力桿(4)和萬向節(5)組成傳力裝置，并使萬向節(5)與可調式夾具(7)相聯，構成一個完整的手拉力傳感器。
通過夾具(7)可將傳感器安裝于被測拉桿(8)上，并通過螺母(6)調節夾具開口D的大小并擰緊夾具。使用中，向手柄(1)施加力F便拉動傳感器，從而拉動被測拉桿(8)，被測拉桿(8)作用于夾具(7)上的反作用力P，通過帶有萬向節(5)的傳力裝置作用于傳感器元件(2)上，使傳感器元件(2)產生彎曲變形，把被測力物理量轉變成電量。由于在設計中盡量使傳感裝置的縱向尺寸在不影響工作的情況下為最短，以達到傳感器的手柄(1)到被測拉桿(8)的距離為最短的目的。而萬向節(5)側可保證傳力桿(4)始終為二力桿件，即只把向拉力通過傳力桿(4)傳遞到傳感元件(2)上，排除其它一切力或力矩的影響。
圖2是根據本實用新型提出的數顯儀表中采樣、保持電路的框圖。它是由半波整流電路(9)模擬擬信號存儲電容(10)和數據緩沖器(11)三部分組成的一峰值保持器。半波整流電路是由電壓比較器和二極管組成，模擬信號存儲電容是一只高質量的電容。數據緩沖器是一只高輸入阻抗的運算放大器。在測試過程中，當輸入信號到來時，首先由電壓比較器將信號電壓與存儲電容中的電壓進行比較，如信號電壓高，則電壓比較器為高電位，此時通過電壓比較器的輸出端經整流二極管向存儲電容充電，當電容電壓升高到與信號電壓相同時，電壓比較器翻轉成為低電壓，此時利用二極管單向導通的作用有效地組止電容電荷的回流，使電容中的電壓保持在信號電壓的最大值上。由于采用高輸入阻抗的運算放大器承擔數據緩沖器，減少了電容的電荷泄漏，使采樣時間達30秒以上，而誤差小于3‰。
圖3是根據本實用新型提出的數顯儀表中數字鎖存電路的框圖。它由模擬電路和數字電路組成。數字電路(12)是一個能鎖數據的A／D轉換器，也可以是其它計數器，模擬電路是一個電壓比較器(13)，隨時檢測信號電壓。當電壓低于比較基準(14)某一設定值時，說明試驗人員的腳巳離開踏板，試驗巳結束，這時電壓比較器翻轉，將顯示電路封鎖，使此時顯示的最大踏力數值永久地留在顯示板上。
權利要求1.一種由手拉力傳感器和數顯儀表組成的手拉力測試儀，特征是其手拉力傳感器的彈性元件(2)設計在傳感器手柄(1)的內部，并具有一個帶萬向節(5)的傳力裝置和一個可調式夾具(7)；其數顯儀表中有一個由半波整流電路、模擬信號存儲電容及緩沖放大器組成的采樣、保持電路和由數字電路與模擬電路組成的數字。鎖存電路。
專利摘要本實用新型提供了一種由手拉力傳感器和數顯儀表組成的手拉力測試儀，適用于汽車駐車制動控制力和其它操縱桿的手拉力測量。其傳感器設計緊湊，縱向尺寸小，可排除偏向力和拒矩的影響，并能裝夾在各種形式和尺寸的被測拉桿上；其數顯儀表中設計有采樣，保持電路和數字鎖存電路，除能顯示每一瞬時手拉力值外，還能自動地捕捉和顯示最大手拉力值，并將它永久地保持在顯示板上。全套儀器反映靈敏，使用方便，易于制造，各項精度及指標均能滿足測試要求。
文檔編號G01L1/20GK2073113SQ90221808
公開日1991年3月13日 申請日期1990年10月13日 優先權日1990年10月13日
發明者李鐵錚, 楊銘, 彭巖松 申請人:北京市汽車研究所