汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于一種采用車輛懸架測試臺的模塊部件，尤其是指汽車懸架性能測 試系統(tǒng)中的接地力信號調理模塊。
【背景技術】
[0002] 目前汽車懸架性能測試臺主要采用激振法來測試車輛懸架的性能，在測試過程 中，需要測量車輛與試驗臺架共振時車輪接地力的最小值，這個量值對汽車懸架性能的測 試精度起到關鍵作用。目前對汽車懸架性能測試系統(tǒng)中接地力信號測量所采用的方法為： 利用屏蔽電纜將力傳感器信號連接到測試系統(tǒng)端，利用放大器對力傳感器電壓信號進行放 大，然后輸入到A/D采集卡中，利用工業(yè)計算機對力信號的電壓值進行計算，得到車輪與懸 架測試臺激振臺面之間的最小法向作用力（最小接地力）。但測試現(xiàn)場環(huán)境較為復雜，測試 系統(tǒng)距離制動力試驗臺較遠，而力傳感器輸出信號變化范圍較大且為毫伏級，在傳輸過程 中極易受到干擾且有較大的衰減，加大了汽車性能測試系統(tǒng)的測量誤差。

【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型提供一種汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，以解決目前存 在的抗干擾性差，測量精度低，性能不夠穩(wěn)定的問題。
[0004] 本實用新型采取的技術方案是：用于接收接地力傳感器輸出的差分信號的高共模 抑制比的儀表放大器與帶有調零功能的放大電路連接，該帶有調零功能的放大電路與電壓 跟隨器連接。
[0005] 本實用新型所述的高共模抑制比的儀表放大器采用放大器AD623。
[0006] 本實用新型所述的帶有調零功能的放大電路采用放大器一 0P37。
[0007] 本實用新型所述的電壓跟隨器采用放大器二0P07。
[0008] 本實用新型的優(yōu)點是結構新穎，將接地力傳感器輸出的電壓信號利用屏蔽電纜將 其接入本模塊，先用高共模抑制比的儀表放大器對輸入的力信號進行第一級放大，再用帶 有調零功能的放大電路進行第二級信號放大，然后輸入到12位A/D采集卡中，由于高共模 抑制比的儀表放大器具有高輸入阻抗和高共模抑制比，帶有調零功能的放大電路具有低失 調和低漂移電壓，使干擾和噪聲受到很好的抑制，接地力信號的測量精度大大提高，并且性
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型的電路原理框圖；
[0010] 圖2是實用新型的電路原理圖；
[0011] 圖3是本實用新型在汽車懸架性能測試系統(tǒng)中的示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，用于接收接地力傳感器輸出的差分信號的高共模抑制比的儀表放大 器與帶有調零功能的放大電路連接，該帶有調零功能的放大電路與電壓跟隨器連接。
[0013] 接地力傳感器輸出為雙端差分信號，應用具有高共模抑制比的儀表放大器，將信 號放大，輸出為單端信號，采用帶有調零功能的放大電路，對信號進行第二級放大，調零電 路使接地力傳感器在無力作用時，放大器的輸出為零，電壓跟隨器的作用是隔離放大電路 與A/D采集卡的輸入電路。
[0014] 完成圖1所示的信號調理模塊框圖功能的具體電路如圖2所示，其中：
[0015] 高共模抑制比的儀表放大器采用Ul放大器AD623, Ul放大器AD623的1腳與8腳 連接電阻Rl、2腳與地之間連接電容Cl、3腳與地之間連接電容C2、7腳連接電源+5V、4腳 連接電源-5V，Ul放大器AD623中2腳和3腳連接傳感器輸出的差分信號，形成有差分功能 的放大電路模塊；
[0016] 帶有調零功能的放大電路采用U2放大器一 0P37，U2放大器一 0P37的2腳與6腳 之間連接電阻R7和電位器VR2,電阻R7和電位器VR2串聯(lián)后并聯(lián)電容C3, U2放大器一 0P37 的2腳連接電阻R2和電阻R3,電阻R3另一端連接電位器VRl的抽頭，R2另一端連接Ul放 大器一 AD623的6腳，電位器VRl -端連接電阻R4、另一端連接電阻R5,電阻R4的另一端 連接電源-12V，電阻R5的另一端連接電源+12V，U2放大器一 0P07的3腳連接電阻R6,電 阻R6的另一端接地，U2放大器一 0P37的7腳連接電源+12V、4腳連接電源-12V ;
[0017] 電壓跟隨器采用U3放大器二0P07，U3放大器二0P07的2腳與6腳相連接、3腳連 接U2放大器一 0P07的6腳，U3放大器二0P07的7腳連接電源+12V、4腳連接電源-12V。
[0018] 圖2電路中各部分模塊的放大倍數(shù)及輸出分析：由于接地力傳感器輸出為差分 電壓信號，用V+和V表示，采用高精度儀表放大器AD623對信號進行放大，放大倍數(shù)為
電容Cl、C2為濾波電容，濾除高頻干擾，差分放大電路模塊輸出電壓 為
，即 Vol = 50. 4X (V+-V )。
[0019] 第二級放大器采用0P37放大器，放大倍數(shù)為

%可調電位器，調整范圍為0~20K，可調整放大倍數(shù)，U2的輸出 VP ? V〇2 = 5M:M_r^2.4)(V+-V_:)，U3為電壓跟隨電路，即V 〇3 = V〇2,整個電路的放大倍數(shù)可 .5 調整的范圍：120.96 ~322.56, Vo2 的輸出范圍：120. 96X (V+-V)~322. 56X (V+-V)， 電容C3與電阻R7、電位器VR2構成低通濾波器，濾除高頻干擾，R3、R4、R5和VRl組成 調零電路，調零電壓
=5K，VR2為0~20K，則
，VT取值范圍為

為可調電位器，可調范圍為0~ 2K，則VT的電壓取值范圍：-3. 5V~+3. 5V。通過調整電位器VR2和VR1，可使Vo3的輸出 為O~IOVo
[0020] 整個電路實現(xiàn)了接地力從零到滿量程對應的電壓值為0~10V，計算機根據(jù)A/D采 集卡采集的AD碼就可以換算出接地力值。
[0021] 圖3是本實用新型在汽車懸架性能測試系統(tǒng)中的示意圖，整個測試過程如下：汽 車開上懸架測試臺后，其左、右輪擋住到位開關，工業(yè)控制計算機通過采集I/O卡的信號 狀態(tài)，判斷汽車到位，I/O卡輸出兩個開關信號控制可控硅模塊，使交流接觸器吸合，啟動 左、右偏心輪驅動電機，與偏心輪接觸的振動架產生對激振臺面的正弦激勵。在驅動電機 激振數(shù)秒鐘后，根據(jù)速度傳感器信號判斷電機轉速是否達到設定的轉速，若達到了設定速 度，關閉電動機，這時與電機傳動軸相連接的儲能飛輪將對整個"車-臺"進行掃頻激振 (24Hz-OHz)。在這個頻率掃描過程中，兩塊剛性板之間的接地力傳感器輸出輪胎作用于激 振臺板上的動態(tài)法向力。啟動測試系統(tǒng)，將A/D采集卡得到的本實用新型的輸出值存入存 儲器，繪出力的變化曲線。當激振頻率與汽車懸架固有頻率相等時，便產生共振，通過對力 信號的測量，可以得到在給定頻率范圍內車輪與激振臺面間的最小法向力，計算出車輪的 接地性指數(shù)，進而判斷車輛懸架的性能，并在LED屏上顯示測試結果。
【主權項】
1. 一種汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，其特征在于：用于接收接地力傳 感器輸出的差分信號的高共模抑制比的儀表放大器與帶有調零功能的放大電路連接，該帶 有調零功能的放大電路與電壓跟隨器連接。2. 根據(jù)權利要求1所述的汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，其特征在于： 所述的高共模抑制比的儀表放大器采用放大器AD623。3. 根據(jù)權利要求1所述的汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，其特征在于： 所述的帶有調零功能的放大電路采用放大器一 0P37。4. 根據(jù)權利要求1所述的汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，其特征在于： 所述的電壓跟隨器采用放大器二0P07。
【專利摘要】本實用新型涉及一種汽車懸架性能測試系統(tǒng)接地力信號調理模塊，屬于采用車輛懸架測試臺的模塊部件。用于接收接地力傳感器的高共模抑制比的儀表放大器與帶有調零功能的放大電路連接，該帶有調零功能的放大電路與電壓跟隨器連接。優(yōu)點是結構新穎，將接地力傳感器輸出的電壓信號利用屏蔽電纜將其接入本模塊，先用高共模抑制比的儀表放大器對輸入的力信號進行第一級放大，再用帶有調零功能的放大電路進行第二級信號放大，然后輸入到12位A/D采集卡中，由于高共模抑制比的儀表放大器具有高輸入阻抗和高共模抑制比，帶有調零功能的放大電路具有低失調和低漂移電壓，使干擾和噪聲受到很好的抑制，接地力信號的測量精度大大提高，并且性能穩(wěn)定。
【IPC分類】G01M17/04
【公開號】CN204831809
【申請?zhí)枴緾N201520544953
【發(fā)明人】陳廣秋
【申請人】長春理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月24日