智能侧滑仪设计实例1

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1、第10章　智能侧滑仪设计实例10.1　应用背景简介10.2　侧滑检测的原理和侧滑试验台的结构10.3　智能侧滑仪的主要功能和技术指标要求10.4　智能侧滑仪的总体设计10.5　智能侧滑仪的硬件电路设计10.6　智能侧滑仪的软件设计10.1　应用背景简介图10-1　主销内倾角和前轮外倾角示意图10.2　侧滑检测的原理和侧滑试验台的结构10.2.1　侧滑产生的原理10.2.2　侧滑检测的基本原理10.2.3　侧滑试验台的基本结构10.2.1　侧滑产生的原理图10-2　车辆侧滑产生示意图a)车轮前束引起侧滑示意图　b

2、)车轮外倾引起侧滑示意图10.2.2　侧滑检测的基本原理1.滑板仅受到车轮外倾角的作用时引起的侧滑2.车辆前束引起的侧滑3.滑动板受到车轮外倾角和前束角的同时作用1.滑板仅受到车轮外倾角的作用时引起的侧滑图10-3　车轮外倾引起的侧滑2.车辆前束引起的侧滑当车辆向前通过滑板时，由于前束的作用，两前轮滚动时有向内靠拢的趋势，但由于汽车刚性前梁的约束，两前轮不会真正向内靠拢，而是两前轮分别给滑动板一个向外的作用力，使左右两侧的滑动板向外滑动，如图10-4所示。3.滑动板受到车轮外倾角和前束角的同时作用图10-4　前

3、束引起的侧滑10.2.3　侧滑试验台的基本结构1.机械部分2.测量传感器3.测量仪表10.2.3　侧滑试验台的基本结构图10-5　双板联动式侧滑试验台结构1—仪表　2—传感器　3—回位机构　4—限位装置　5—右滑板6—锁定装置　7—双摇臂杠杆机构　8—滚轮　9—导轨10—左滑板　11—导向装置　12—框架1.机械部分机械部分包括左、右滑板、双摇臂杠杆机构、回位装置、导向和限位装置等。双板侧滑试验台左、右两块滑板的位移量是相等的，并同时向外或同时向内移动。其中一块滑板上装有位移传感器，能将位移量变成电信号输送给侧

4、滑仪。2.测量传感器测量传感器一般采用电位计式传感器或差动变压器式传感器。电位计式传感器在电位计两端加上一定的电压，当电位计的滑动触点随滑动板移动时，触点的输出电压与位移量成正比，根据该电压的大小可以确定滑动板的位移量。3.测量仪表测量仪表可以采用智能侧滑仪，它一般由A/D转换器、单片机、显示装置、输入按键等部分组成。传感器输出的模拟信号经过A/D转换器送入单片机，单片机经过处理后计算出相应的侧滑量，并把计算结果在显示装置中显示出来。操作人员通过读取侧滑量的显示值，根据测量标准来判断被测车辆的侧滑量是否达标。测

5、量完成后可以自动或手动清零复位，准备下一次测量。输入按键的作用是为了设置一些系统参数。10.3　智能侧滑仪的主要功能和技术指标要求1)位移测量范围为：-10～10mm，测量精度为±0.1mm。2)可以直观地显示侧滑量数值。3)可以静态校准侧滑量。4)侧滑量超出测试标准要求时，能发出报警信号。5)可以手动或自动设置仪表参数。6)具有故障自诊断功能。7)可以通过RS-232或RS-485通信接口和上位机连用。8)具有多路数字量输入信号处理和多路数字量输出控制功能。9)使用操作方便、安全可靠，能连续24小时工作，性价

6、比高。10)体积小、便于安装。10.4　智能侧滑仪的总体设计1.数据处理模块的设计2.输入模拟信号的处理3.输出模拟信号的处理4.数字输入信号的处理5.数字输出信号的处理6.人机界面的设计7.通信模块的设计8.软件设计的考虑1.数据处理模块的设计根据智能侧滑仪必须实现数据的自动处理、仪表的自动校准、手动或自动设置仪表参数、故障自诊断等功能要求，可以判断采用数字电路是无法实现这些功能的，必须采用智能化的功能部件才能实现。采用计算机加上一些板卡可以实现这些功能，但这种实现方案的价格较高，也不便于实现仪表的小型化。2

7、.输入模拟信号的处理智能侧滑仪中的输入模拟信号是位移传感器的输出信号，位移传感器的输出信号必须要经过信号调理电路，送入A/D转换电路，才能变为单片机系统能够识别的数字信号，因此输入模拟信号的处理应该包括信号输入端子、信号调理电路和A/D转换电路。3.输出模拟信号的处理分析智能侧滑仪的主要功能和技术指标要求，并不需要模拟输出信号，因此模拟输出信号的处理不予以考虑。4.数字输入信号的处理1)车辆进入测试台的信息。2)车辆停靠到位的信息。3)可以开始测量的状态信息。5.数字输出信号的处理1)声光报警输出信号。2)测试

8、完成指示信号。3)停机控制信号。6.人机界面的设计1)仪器设备的操作界面，即仪器设备正常使用的操作方法。2)仪器设备的干预界面，即仪器在正常的使用过程中，需要进行特殊处理时，控制仪器设备运行的特殊操作方法。3)数据处理结果显示界面，即仪器在完成一次测量处理之后，数据结果显示的方法。4)状态显示界面，即仪器在使用过程中状态信息的指示方法。7.通信模块的设计图10-6　车辆侧滑测量过程示意