汽车制动检测试验台设计

IHA8030型号的编码器技术参数如下：

电气参数 方 波 ≤180mA 0～100KHz 90°±45° DC 5V、DC5-12V、 DC 12-24V、DC 5-24V 高电平VH≥85%Vcc，低电平VL≤0.3V 240 F-互补、L-长线驱动器 机械参数 4000r/min 4?10-5kgm2 5?10-2Nm(+25℃) 径向40N；轴向30N 980/S2，6ms,XYZ方向各2次 50m/S2,10-200HZ,XYZ方向各2h MTBF≥30000h（+25℃,2000rpm） 约0.6kg（标准矩形插座侧出） 物理参数 Ф58mm?34mm Ф14mm 环境参数 -30℃-85℃ -10℃-70℃ 防尘IP50

输出波形 消耗电流 响应频率 相位差 电源电压 输出电压 脉冲数 电路特征 最大转速 转动惯量 起动力矩 轴最大负载 抗冲击 抗震动 工作寿命 重量 外形尺寸 孔径 储存温度 工作温度 防护 价格 ：555.00元/个

3.3 数据采集卡选择 3.3.1 数据采集卡简介

数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析、处理。

数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB等总线接入个人计算机。

运行时的数据由数据采集卡并送给PC机，通过运行在PC机上的特定软件对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施。当前常用的数据采集装置，在其系统软件设计中，多采用单任务顺序机制。

3.3.2 数据采集卡选取

我们知道，安装在滚筒端部的圆编码器输出的是脉冲信号，即为模拟信号，然而直接的脉冲信号是无法被计算机识别的，所以在测试过程中要先将模拟量转化为数字量才能被计算机识别，故需要数据采集控制卡采集到脉冲信号后进行A／D转换，进而传给计算机进行识别处理。

首先在满足满足实际需要基础上选取了几款数据采集卡，再从节约成本方面考虑，最后选定了研华PCI-1711总线数据采集卡，它是是一款12位的低损耗且功能强大的低成本多功能PCI总线数据采集卡，具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能，支持即插即用，具有16通道单端模／数输入、16通道数字I／0和2通道数模输出，采集速率可达100kHz，可编程的计数／计时器可作为A／D转换的速度触发。内部结构主要有单端模拟输入通道、模拟输出通道和触发源连接三部分。具体规格简介如下：

图3-7 研华 PCI-1711数据采集卡

PCI-1711数据采集卡规格

I/O接口类型 尺寸 功耗 温度 68针 SCS-II孔型接口 175?100 mm （6.9\?3.9\） 典型 PCI-1711 +5 V ，850mA 最大 +5V ，1.0mA 工作 0~60?C（32~140?F） 存储 -20~70?C（-4~158?F） 5%~95% RH，无凝结 相对湿度

模拟量输入

? 通道 16路单端 ? 分辨率 12位

INLE：?0.5LSB 单调性：12位 精度 DC 补偿误差：可调零 增益误差：0.0005% FSR（增益=1） AC SNR：68 dB

ENOB：11位

? FIFO大小 1K采样

? 采样速率 100KS/s max ? 最大输入过载电压 20V ? 输入保护 30Vp-p ? 输入阻抗 2M?/5pF

? 触发模式 软件触发，可编程定时器触发或外部触发、

模拟量输出

? 通道 2 ? 分辨率 12位

输出范围 （内部和外部参考电压） 精度 内部参考电压 外部参考电压 相对 差分非线性 0~+5V，0~+10V 0~+x V或–x V（-10?x?10） ?1/2 LSB ?1/2 LSB

? 增益误差 可调零 ? 零漂 40 ppm/?C ? 驱动能力 3 mA

? 吞吐量 依赖于PC，软件更新速率（Direct AO） ? 输出阻抗 0.81?

? 参考电压 内部 -5或-10V 外部 -10或+10V

第四章 制动试验台测控系统软件设计

上一章介绍了检测系统的硬件设计，本章将介绍检测系统的软件设计。软件系统既要保证整个系统的功能的实现，又要保证实现的准确性。因此，本章将根据制动试验台的检测方法在Windows 环境下，采用Visual C++6.0 进行编程，通过各级控制系统的软件配合来实现对汽车制动性能的检测。

4.1 软件平台Visual C++简介

Microsoft Visual C++是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、OLE2，WinSock网络、3D控制界面。

它以拥有“语法高亮”，IntelliSense（自动编译功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连结的时间花费，极大的提高了检测效率。

4.2 制动性能检测功能软件模块组成

首先，车辆制动性能检测系统是一个完整的测控平台，它具有数据采集，自动控制，数据处理等功能。其中，数据采集功能包括采集安装在滚筒端部的圆编码器输出的脉冲信号和采集车辆制动踏板踏下时发出的制动信号。自动控制功能体现在对滚筒转速的精确控制。数据处理功能包括控制曲线图的显示，制动距离的计算，车辆跑偏量的计算，数据保存等。

因此该系统的软件部分由以下功能模块组成：离合器闭合/断开命令子程序，离合器串口通信子程序，制动信号采集子程序，制动距离检测子程序。

4.3 制动性能参数的数据处理

制动性能的检测对所有车辆都极其重要，它关系到人的安全，是车辆安全行驶的重要保障。制动性能的好坏体现在轮的制动距离是否合格，是否有跑偏量等。

4.3.1 制动距离的计算

制动距离是指机动车在规定的初速度下急踩制动时，从脚接触制动踏板(或手触动制动手柄)时起至机动车停住时止机动车驶过的距离。它是评价汽车制动性能最直观的一个参数，与汽车实际运行的制动情况最接近。且用制动距离来评价汽车的制动性能具有一定的准确度，而且重复性较好。

车轮制动后，滚筒飞轮依靠惯性继续转动，滚筒转动的圈数，与滚筒圆周长之积相当于车轮的制动距离。其中编码器发出的脉冲信号送入PCI—17ll数据采集卡输入到计算机里，计算机可采集该信号，并通过调用正弦波信号子函数，将信号显示出主界面上，并记录转过的圈数及记录编码器的所传送给计算机的脉冲