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在汽車車輪多維力傳感器 (Wheel Force Transducer , 簡稱 WFT) 技術(shù)中 , 傳感器彈性體的設(shè)計是關(guān)鍵技術(shù)之一。通常光電式、磁電式、相位式原理組成的傳感器均為單維力測量傳感器 , 且軸向尺寸較大 ,不能安裝在車輪上 , 只有應(yīng)變式原理的傳感器能夠滿足車輪多維力測量的要求。

利用應(yīng)變式原理組成的多維力測量傳感器在國外有一些產(chǎn)品 , 如用于飛機風(fēng)洞試驗的多分力天平 ; 用于機器人腕力測量的傳感器 ; 用于機床刀具研究的二分力傳感器等 , 這些傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計是隨著應(yīng)用對象的變化而改變的。輪力傳感器測量的對象為汽車車輪在運行時受的力 , 由于被測對象結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 空間尺寸較小 , 且聯(lián)接方式不能有較大的改變 , 因此彈性體的設(shè)計比較困難。國外只有少數(shù)公司擁有該項技術(shù) , 且未解密。軸承結(jié)構(gòu)由于軸向尺寸較大 , 無法滿足汽車車輪軸向結(jié)構(gòu)尺寸的要求 , 故采用盤式結(jié)構(gòu)。

針對測試系統(tǒng)的特點 , 利用面向?qū)ο缶幊陶Z言Delphi 編制基于 Windows 操作系統(tǒng)的測試軟件 , 采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計且具有良好的人機接口界面。以下拉菜單激活各功能模塊 , 同時在程序執(zhí)行過程中提供操作提示信息。

該軟件主要完成參數(shù)設(shè)置、測量傳感器的標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集、信息處理及測試報告等功能。系統(tǒng)的采樣頻率大于 100 Hz , 在參數(shù)設(shè)置中可以改變系統(tǒng)的采樣頻率及汽車各外形參數(shù)如前輪半徑、后輪半徑、質(zhì)心高度、汽車軸距等。對傳感器的靜態(tài)標(biāo)定可以減少動態(tài)采集時外界因素引起的誤差。

軟件的主要功能模塊分述如下 :

(1) 顯示模塊。按車輪力或其它參數(shù)性質(zhì)進行數(shù)據(jù)顯示及硬件調(diào)試 (CTC 板和 A/ D 采集板 ) 。既有數(shù)字量的顯示 , 也有參數(shù)的動態(tài)變化曲線。

(2) 設(shè)置模塊。進行測試前系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置 , 并將這些參數(shù)保存在文件系統(tǒng)。所需參數(shù)包括采樣時間、輪胎參數(shù)、車輛參數(shù)、傳感器標(biāo)定系數(shù)等等。

(3) 監(jiān)控模塊。通過程序給計算機發(fā)出指令 , 控制試驗過程的數(shù)據(jù)采集 , 進行試驗數(shù)據(jù)的實時顯示和處理 , 并生成測試報表。