一种便携式制动测试仪的动态校准方法

摘要

本发明公开了一种便携式制动测试仪的动态校准方法，其包括如下步骤：a.将待校准的制动测试仪的加速度传感器安装在加速度传感器固定机构上；b.控制处理模块控制驱动机构，由驱动机构驱动旋转轴旋转；c.角度传感器将不同时间所测旋转轴的角度信号传输至控制处理模块，制动测试仪将不同时间所测加速度信号传输至控制处理模块；d.控制处理模块根据所输入的角度信号，计算出实际减速度-时间曲线，控制处理模块根据所输入的加速度信号，计算出制动测试仪实测减速度-时间曲线，并将两者进行比较，通过计算得出充分发出的平均减速度(即MFDD)示值误差。本发明校准结果准确可靠，校准效率高，可操作性及重复性好，能保障人身和财产安全，大幅度降低了动态校准的成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式制动测试仪的动态校准方法。

背景技术

便携式制动性能测试仪的动态校准，目前理论上可以按照JJF1168—2007《便携式制动性能测试仪校准规范》7.2条进行，即：选择一辆性能稳定的试验车辆，按相关说明书要求将汽车速度计及被校便携式制动性能测试仪一起安装在试验车辆上，并接上踏板开关。

试验场地及方法按GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》相应规定。

在车辆速度约为30km/h、50km/h时，进行制动试验，各重复测量3次，计算各点、各次测量的充分发出的平均减速度(即MFDD，以下相同)示值误差。

但是，该校准方法存在如下问题：

1、试验结果受试验车辆性能、试验场地状况、车辆驾驶员的熟练程度及驾驶习惯、天气等因素的影响，难以保证良好的试验重复性；

2、试验中引入了汽车速度计，用于测量试验车辆的速度和行驶距离，汽车速度计的实际性能直接影响试验结果，该动态校准方法属于相对法。

因此，国内的计量检测机构现阶段对便携式制动性能测试仪仅作静态校准，很难开展动态校准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式制动测试仪的校准方法，该方法可对便携式制动测试仪进行动态校准，校准结果准确可靠，校准效率高，可操作性及重复性好，能保障人身和财产安全，大幅度降低了动态校准的成本。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种便携式制动测试仪的动态校准方法，该方法至少包括如下步骤：

a、将待校准的制动测试仪的加速度传感器安装在加速度传感器固定机构上；

b、控制处理模块控制驱动机构，由驱动机构驱动旋转轴旋转；

c、角度传感器将不同时间所测旋转轴的角度信号传输至控制处理模块，制动测试仪将不同时间所测加速度信号传输至控制处理模块；

d、控制处理模块根据所输入的角度信号，计算出实际减速度—时间曲线，控制处理模块根据所输入的加速度信号，计算出制动测试仪实测减速度—时间曲线，并将实际减速度—时间曲线与实测减速度—时间曲线进行比较，通过计算得出制动测试仪的MFDD示值误差。

其中，在所述a步骤中，所述加速度传感器安装在所述加速度传感器固定机构上，并使所述加速度传感器位于所述旋转轴的轴线正上方，在所述b步骤中，在所述控制处理模块的控制下，所述旋转轴采用相对较低转速旋转。

本发明所用的动态校准装置是，该校准装置包括控制处理模块及机架，在机架上活动的设有水平的旋转轴及以及对该旋转轴驱动的驱动机构，在旋转轴上设有加速度传感器固定机构，还设有与旋转轴同步运动的角度传感器，驱动机构、角度传感器均与控制处理模块电气连接，在控制处理模块上设有可与待校准的制动测试仪电气连接的连接端口。

所述控制处理模块包括相互电气连接的PC机及单片机；PC机即个人电脑，如台式电脑或手提电脑。

所述驱动机构包括步进电机及与步进电机电气连接的电机驱动器，该电机驱动器与所述控制处理模块电气连接。

在所述步进电机与所述旋转轴之间设有联轴器，在所述角度传感器与所述旋转轴之间也设有联轴器。

在所述步进电机与所述联轴器之间设有减速器。

所述加速度传感器固定机构包括翻转平台及设于该翻转平台上的固定件。

在所述翻转平台与所述旋转轴之间设有调节机构。

需说明的是，所述制动测试仪为待校准的便携式制动测试仪，所述加速度传感器为该便携式制动测试仪的加速度传感器。

附图说明

图1是便携式制动测试仪的动态校准装置的立体图；

图2是图1的正视图；

图3是本发明在进行校准时的结构框图；

附图标记说明：

1、步进电机，2、减速器，3、联轴器，4、机架，5、旋转轴，6、翻转平台，7、调节机构，8、联轴器，9、角度传感器，10、电机驱动器，11、PC机，12、单片机，13、制动测试仪，14、连接端口，15、加速度传感器。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种便携式制动测试仪的动态校准方法，该方法包括如下步骤：

a、将待校准的制动测试仪13的加速度传感器15安装在翻转平台6上；

b、控制处理模块中的单片机12通过电机驱动器10控制驱动机构，由驱动机构驱动旋转轴5旋转；

c、角度传感器9将所不同时间所测旋转轴5的角度信号传输至PC机11，制动测试仪13将不同时间所测加速度信号传输至PC机11；

d、PC机11根据所输入的角度信号，计算出实际减速度—时间曲线，PC机11根据所输入的加速度信号，计算出制动测试仪实测减速度—时间曲线，并将实际减速度—时间曲线与实测减速度—时间曲线进行比较，通过计算得出制动测试仪13的MFDD示值误差。

其中，在前述a步骤中，所述加速度传感器15安装在翻转平台6上，并使所述加速度传感器15位于旋转轴5的轴线正上方，在前述b步骤中，在单片机12的控制下，旋转轴5采用相对较低转速旋转。

该方法所用动态校准装置是，该校准装置包括控制处理模块及机架4，在机架4上活动的设有水平的旋转轴5及以及对该旋转轴5驱动的驱动机构，在旋转轴5上设有加速度传感器固定机构，还设有与旋转轴5同步运动的角度传感器9，驱动机构、角度传感器9均与控制处理模块电气连接，在控制处理模块上设有可与待校准的制动测试仪13电气连接的连接端口14。

所述控制处理模块包括相互电气连接的PC机11(俗称上位机)及单片机12(俗称下位机)，所述驱动机构包括步进电机1及与步进电机1电气连接的电机驱动器10，该电机驱动器10与单片机12电气连接；在步进电机1与旋转轴5之间设有减速器2及联轴器3，在角度传感器9与旋转轴5之间也设有联轴器8；所述加速度传感器固定机构包括翻转平台6及设于该翻转平台6上的固定件(图中未示出)，在翻转平台6与旋转轴5之间设有调节机构7。

本发明的动态校准方法：

具体而言，本发明所采用的技术方案是：加速度的变化通过便携式制动性能测试仪13的加速度传感器15在竖直平面内连续低速旋转实现，按照车辆制动过程中的减速度与时间的关系，根据不同的初速度设计了几条理想的制动减速度—时间曲线，PC机11将其转换为控制数据编写程序，通过单片机12控制电机驱动器10，驱动步进电机1与减速器2，带动翻转平台6在竖直平面内低速旋转(翻转平台6的初始和结束状态为水平状态)；PC机11与角度传感器9相互连接，采样角度传感器9的角度信号值，记录翻转平台6的转角—时间数据，随后转换为减速度—时间曲线；制动测试仪13的加速度传感器15跟随翻转平台6转动时，制动测试仪13记录下测量的减速度—时间曲线，传输给PC机11，减速度—时间曲线通过积分得到速度—时间曲线，再次积分可得距离—时间曲线，进而可以计算出GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》(或其最新版本)以及GA/T485—2004《便携式制动性能测试仪》(或其最新版本)规定的制动初速度、制动距离、制动协调时间、MFDD等制动性能评价参数值，通过比较即可得出制动测试仪13的各种示值误差，完成制动性能测试仪13的校准。

本发明具有如下优点：

1、无需专门的测试路面、试验车辆、驾驶员及汽车速度计，整个动态校准过程在实验室完成，并实现了自动化，效率高，可操作性及重复性好，能保障人身和财产安全；

2、由于采用绝对法校准，校准结果准确可靠；

3、能够以更高车辆初速度(车速大于50km/h)进行试验；

4、大幅度降低了动态校准的成本。