非接觸式汽車速度計溯源體系的研究

牛國輝

新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院 新疆烏魯木齊 830011

非接觸式汽車速度計是汽車性能檢測中重要的計量設(shè)備，當前我國還沒有有關(guān)非接觸式速度計量校準裝置的有關(guān)規(guī)定[1]。在校準裝置穩(wěn)定的標準轉(zhuǎn)速條件下給出準確的速度和差距，才能夠以校準到非接觸式企業(yè)速度計速度和距離之間的誤差。

1 非接觸式汽車速度計的校準

當同步齒輪旋轉(zhuǎn)的時候同步齒輪帶被驅(qū)動以形成高速移動平面。校準的非接觸式車速表的光電位移被傳遞。傳感器的光源照射了同步齒輪帶的高速移動平面，并且信號由傳感器反射并由傳感器接收。校準裝置的同步齒輪可以通過測量來獲得同步齒輪的直徑和同步帶（同步帶組）的厚度，同步帶的移動距離可以通過光電編碼器（同步帶組件）測量直徑和同步齒的圓周，計算和測量。

2 道路試驗校準法

道路試驗方法是在平坦的道路上，在一定距離的兩端設(shè)置標志。按照操作手冊的要求，非接觸式車速表安裝在車輛上，保證車輛在直線行駛線。線非接觸式速度表之間的距離是測量標記器之間的距離、測量距離指示值與標準之間的差值數(shù)值是非接觸式車速表誤差的指示值。他們都有自己的特點路試方法是最原始、最接近原始的方法使用。但是，對試驗路的要求非常嚴格，很難實現(xiàn)大多數(shù)測量和測試機構(gòu)。而且速度100km/h標定困難；轉(zhuǎn)換方法龐大，投資成本高，由于道路模擬運動存在一定的系統(tǒng)誤差，標定困難，標定速度100km/h也比較困難；同步齒帶尺寸小，成本低，攜帶方便，適用于移動式粗紗校準，可實現(xiàn)速度180km/h的校準，是大多數(shù)計量學的推廣，是一種檢測機構(gòu)的方法。未檢測到設(shè)備顯示的速度標準值，但檢測到為設(shè)備操作設(shè)置的速度值。按照JJF1193-2008，需要3秒鐘，以30km/h為3.6秒測量25米，以100km/h測量100米。對于現(xiàn)有的非接觸式汽車測速儀，國產(chǎn)光學傳感器每4毫米輸出一次脈沖，日本大野光學傳感器每2.3毫米輸出一次脈沖，校準裝置每68毫米輸出一次脈沖嗯。那個分辨率和計數(shù)精度均低于校準儀器。

3 接觸式汽車速度計校準裝置設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 校準裝置設(shè)計

本論文的任務(wù)是設(shè)計一套測量、控制和顯示系統(tǒng)，采用上海通運汽車技術(shù)有限公司同步齒輪標準測量速度和標準標定裝置值，進行信用測量。系統(tǒng)的功能目標如下：

（1）距離控制的最小分辨率為1.0mm3。

（2）實時顯示標準設(shè)備的速度和距離標準值。

（3）系統(tǒng)的測量不確定度滿足JFL193-2008的要求，系統(tǒng)通過傳感器將距離值轉(zhuǎn)換為電脈沖信號傳感器。傳感器通過計算校準裝置的距離值和速度值來接收來自傳感器的電脈沖信號，數(shù)據(jù)采集，控制系統(tǒng)通過計算距離來接收來自傳感器的電脈沖信號價值與速度價值同時控制校準裝置和自動觸點速度啟停裝置。裝置計算機軟件系統(tǒng)在PC機上顯示數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的距離值和速度值，并計算輸出值所需的參數(shù)，如輸出脈沖數(shù)和被輸入數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的采樣時間。為可以達到檢測的目的和精度，方便計算和后續(xù)的程序處理，本文選用光電編碼器作為檢測傳感器，具有耐久性好、可靠性高、使用壽命長、適應性強等特點。對同步齒輪的光電編碼器進行了記錄，并進行了實驗。計算校準裝置的實際移動距離和速度，并控制校準裝置的同步啟動，停止和距離測量。上級計算機軟件系統(tǒng)的主要功能是建立一個友好的人機對話界面，通過數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)計算校準裝置的移動距離，并且速度值由用戶熟悉的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換[2]。

3.2 校準裝置的實現(xiàn)

當主計算機通過RS232接口向主控制MCU發(fā)送幀，主控制MCU將以下兩個字節(jié)作為鼓直徑D，以及作為脈沖數(shù)的滾筒直徑的最后兩個字節(jié)n通過鼓的每個旋轉(zhuǎn)循環(huán)中的光電編碼器輸出，并計算由脈沖表示的實際距離。在測試時，主計算機通過RS232接口將啟動檢測信號發(fā)送到主控制MCU。啟動信號包括：①包括檢測方法；②固定時間檢測模式的時間值（固定距離模式的距離值）。當主微控制器接收開始框時，輸出驅(qū)動隔離光電圖驅(qū)動器輸出控制隔離光耦合器以啟動STOP按鈕以激活檢測到的設(shè)備。使用是一種使用測量和控制系統(tǒng)的光電編碼器。信號是高且低電平的信號。測量和控制系統(tǒng)所需的實際距離通過測量和控制高級脈沖數(shù)量的脈沖數(shù)來需要實時錄制。從傳感器輸出的脈沖數(shù)是獲得實際距離值。在系統(tǒng)檢測中，存在電源電壓波動和瞬時過電壓現(xiàn)象，難以避免各種電源干擾；接地干擾主要是指機器的接地和信號接地。對于弱電回路和任何不合理的接地，都會引起各種意外的干擾，這是由于接地回路的干擾引起的，接地回路是由于接地不當引起的[3]。

4 結(jié)語

由上可知，當前我國還沒關(guān)于非接觸式齊射速度計較準確裝計量澆筑標準。在當前的喬建霞能夠有效滿足到非接觸式汽車速度計量校準的，望文章對非接觸式汽車速度計較準裝配的檢驗方法的要求，能夠為后續(xù)的研究計量工作提供到幫助。