基于智能手机的轮轨外形仪器研究

摘要

智能仪器是含有微型处理器的测量仪器(或系统),近几年使用PDA或智能手机作为数据处理系统后,在便携性方面取得了长足的进步。但由于多方面的原因,在人机界面及数据深层处理等方面存在一些不足,为此论文针对便携轮轨仪器开展了如下研究:
　　 首先,研究了智能手机的发展现状,2010年的智能手机硬件资源(CPU主频1GHz,3MB二级缓存,内存RAM488MB+ROM512MB),已和1996年的PC机相当；其软件资源完全能满足在智能仪器的需要；因此,智能手机如果和可提供蓝牙或WIFI接口的传感器(或数据采集子系统)结合,就可组成完整便携带的智能仪器或系统。
　　 其次,针对车轮外形测量仪的软件设计进行研究,通过对用户需求的详细分析,认为轮轨外形软件要具有如下特点:快速测量与计算、在界面上以较大比例显示测量曲线,便于测量人员判断；现场查看历史数据等。在对系统数据管理方面对比了文件管理和数据库管理两种方式的优缺点,结果表明针对本车轮外形测量仪,利用文件管理方式更为合理。
　　 再次,在对等效锥度的内涵与计算方法进行深入研究的基础上,确立了一种可靠的等效锥度的算法。通过平移、差值等方法把轮轨数据放置于同一坐标系下,循环查找轮轨之间最小距离值,利用在基数增加的方法累计侧滚角,得到与轨接触点处车轮的半径,从而可计算出不同横移量下的等效锥度值。
　　 应用上述研究结果,编写了完整的软件,在主频624MHz、Windows CE操作系统的智能手机上运行,测试结果表明:轮轨外形测量仪软件系统新增加了浏览历史数据的功能；更重要的是可在5秒内获得等效锥度值。多次测试表明仪器软件设计合理,运行中没有死机、速度慢、内存泄露等现象。