專利名稱：電動(dòng)自行車測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)自行車的測(cè)試裝置。
電動(dòng)自行車的項(xiàng)目和性能測(cè)試參數(shù)很多，還末見(jiàn)有自動(dòng)的和多參數(shù)的電動(dòng)自行車測(cè)試裝置。現(xiàn)有對(duì)電動(dòng)自行車的輪轂測(cè)試只能由人工方式間斷地改變負(fù)載大小，且不能滿足生產(chǎn)上反復(fù)測(cè)試的要求，測(cè)量數(shù)據(jù)只能通過(guò)手動(dòng)記錄，測(cè)試周期長(zhǎng)，結(jié)果可靠性較差；而現(xiàn)有的整車路試均為人工試車，如爬坡試驗(yàn)即為質(zhì)檢員騎車實(shí)地爬行一段陡坡，路障試驗(yàn)即為車子下面放幾根木棍騎行顛簸，檢查有無(wú)零件脫落，電路是否工作正常，堵車試驗(yàn)即為讓自行車抵著墻壁試運(yùn)行，過(guò)流、欠壓只能觀察面板指示燈是否顯示，不能得到具體數(shù)值，無(wú)法測(cè)試自行車的續(xù)駛里程。很難綜合把握電動(dòng)自行車的性能。
本實(shí)用新型的目的是提供一種檢測(cè)電動(dòng)自行車多參數(shù)的測(cè)試裝置，提供一種能夠?qū)λ俣?、電流、電壓進(jìn)行隨時(shí)和自動(dòng)測(cè)量的裝置，對(duì)重要測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存檔和打印質(zhì)檢報(bào)表。本實(shí)用新型目的還在于提供一種可測(cè)量電動(dòng)輪轂的超載大小，反映控制器的超載調(diào)控能力，完成對(duì)電動(dòng)自行車過(guò)流值檢測(cè)的裝置；并且是一種控制可靠，測(cè)量精確的裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電動(dòng)自行車測(cè)試裝置，包括輪轂測(cè)試電流、電壓輸入取樣電路，微處理器，前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路，穩(wěn)壓源，其特征是取樣電路包括電流取樣和電壓取樣電路，取樣電流電路中以取樣小電阻串聯(lián)電流端，取樣電阻連接信號(hào)放大電路，電壓采樣電路采用運(yùn)算放大器隔離保護(hù)后端電路，上述信號(hào)放大電路和電壓取樣電路輸出模擬信號(hào)端，連接A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出連接微處理器信號(hào)端，穩(wěn)壓源采用24-48V直流電源或輪轂發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是穩(wěn)壓源采用的電動(dòng)自行車輪轂發(fā)電機(jī)，其調(diào)節(jié)電壓信號(hào)端連接微處理器的信號(hào)控制端。由微處理器發(fā)送調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬電壓到Y(jié)1端。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是提供了一種自動(dòng)檢測(cè)電動(dòng)自行車多參數(shù)的測(cè)試裝置，能夠?qū)﹄S機(jī)數(shù)據(jù)如速度、電流進(jìn)行隨時(shí)顯示，對(duì)重要測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存檔和打印質(zhì)檢報(bào)表。能夠控制進(jìn)行堵車試驗(yàn)，并可測(cè)量電動(dòng)輪轂的超載大小，反映控制器的超載調(diào)控能力。能夠完成對(duì)電動(dòng)自行車過(guò)流值的檢測(cè)，本實(shí)用新型控制可靠，測(cè)量精確。
以下結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電路和結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實(shí)用新型電流采樣電路圖圖3為本實(shí)用新型電壓采樣電路圖圖4為本實(shí)用新型穩(wěn)壓源電路圖圖5為本實(shí)用新型電路圖如圖所示，圖1中A1為輪轂電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，采用50A以上交流接觸器切換電源正負(fù)兩根線，接觸器由面板小電流開(kāi)關(guān)控制?？梢钥刂齐娫吹慕尤耄鐝闹绷麟娫椿蛘邚妮嗇灠l(fā)電機(jī)即由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輪轂發(fā)電產(chǎn)生直流電，再作為電源輸入，輸入電源的電壓取樣范圍為0-50V，電流取樣范圍0-60A，分辨率為1A。
發(fā)電機(jī)可變負(fù)載由微處理器控制。
前置放大器采用低漂移，高穩(wěn)定的放大電路以確保采樣信號(hào)的線性度和穩(wěn)定性。A/D轉(zhuǎn)換電路采用12位的轉(zhuǎn)換器。其輸入信號(hào)包括輪轂輸入電流、電壓，發(fā)電機(jī)輸出電流、電壓，還包括轉(zhuǎn)速傳感器。
通訊適配器為微處理器與計(jì)算機(jī)之間的通訊信號(hào)電平轉(zhuǎn)換電路。通訊采用RS-232C接口方式或其它通訊接口電路。
面板數(shù)字顯示。數(shù)字顯示采用8段紅色LED數(shù)碼管顯示。
系統(tǒng)控制專用PC機(jī)。PC機(jī)通過(guò)RS-232C串行通訊口與單臺(tái)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接。使用專用的測(cè)試程序，可對(duì)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有參數(shù)設(shè)定和所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和管理，可打印各類報(bào)表、統(tǒng)計(jì)表等。面板上所有數(shù)碼顯示內(nèi)容均可在PC顯示器上顯示。
圖2為電流采集電路在圖2中，利用取樣小電阻U39取樣電流，將取樣電流轉(zhuǎn)化為取樣電壓，通過(guò)差分電路U30、U31采集電壓值，U32得到模擬輸入信號(hào)Y3，將此信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)，完成電流取樣。
圖3電壓采集電路中采用運(yùn)算放大器U29隔離保護(hù)后端電路，根據(jù)輸入電壓范圍在24-48V之間，取如圖所示電阻值，使得同向放大倍數(shù)為1/10，則輸出模擬信號(hào)恰在5V以內(nèi)，由計(jì)算機(jī)I/O采集卡口接收此模擬信號(hào)Y2，完成電壓采樣。計(jì)算機(jī)I/O采集卡包括A/D轉(zhuǎn)換電路，典型的如AC1056型。
圖4穩(wěn)壓源調(diào)節(jié)電路圖中計(jì)算機(jī)發(fā)送調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，I/O卡(DAC0832)完成D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬電壓到運(yùn)算放大器的Y1端，通過(guò)同向運(yùn)算放大器U2將信號(hào)放大，連接至穩(wěn)壓源參考端，供給穩(wěn)壓源作為參考電壓，從而調(diào)節(jié)穩(wěn)壓源的電壓輸出。如圖所示的電阻值恰好使得放大倍數(shù)為10倍。圖5中亦有此電路的說(shuō)明。
圖5電路圖中包括圖4發(fā)電機(jī)可變負(fù)載控制電路，也包括電器設(shè)備的動(dòng)作控制各種開(kāi)關(guān)使用繼電器控制，輪轂測(cè)試臺(tái)技術(shù)方案微處理器為8位和單片機(jī)的外圍存儲(chǔ)器、外圍電路等，微處理器為51系列中的89C51芯片。圖中所示的是控制調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓的負(fù)載電阻，也可以控制調(diào)速電機(jī)的開(kāi)關(guān)，其它設(shè)備控制情況類似。由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)到A1端，通過(guò)光電隔離U1之后，由晶體管U13驅(qū)動(dòng)繼電器工作，當(dāng)A1端為低電平信號(hào)時(shí)，繼電器吸合開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備；當(dāng)A1端為高電平信號(hào)時(shí)，繼電器打開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻矩陣的阻值。通過(guò)程控調(diào)節(jié)可變電阻，改變輸出功率，進(jìn)而改變輪轂負(fù)載。微處理器通過(guò)連接的D/A電路，控制D/A的輸出使三極管U4可變電阻矩陣。D/A即DAC0832。
圖中速度采集由霍爾傳感器A3將采集得到的脈沖通過(guò)運(yùn)放隔離保護(hù)之后，送至89C51的中斷口，由單片機(jī)接收中斷，計(jì)算每次中斷的時(shí)間間隔，根據(jù)輪轂的尺寸，即可算出速度值。為提高脈沖信號(hào)幅度，需在信號(hào)端加一個(gè)上拉電阻。
電動(dòng)自行車測(cè)試裝置，連續(xù)調(diào)節(jié)又可由繼電器分段調(diào)節(jié)，兩種方式結(jié)合使用，可以降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；由于采用計(jì)算機(jī)控制測(cè)試流程，可以根據(jù)需要對(duì)某種狀態(tài)進(jìn)行任意次測(cè)試；測(cè)試結(jié)果通過(guò)RS232通訊由計(jì)算機(jī)記錄保存，并可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)方便地任意查詢。本系統(tǒng)將條碼識(shí)別與系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)控結(jié)合使用，提高系統(tǒng)測(cè)控的可靠性；計(jì)算機(jī)通過(guò)AC1056采集卡實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)電磁制動(dòng)控制堵車試驗(yàn)，由電機(jī)帶動(dòng)凸輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)前輪模擬路障顛簸試驗(yàn)，給自行車加載油缸模擬仿真爬坡試驗(yàn)，使得多項(xiàng)功能測(cè)試集成化、測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化以及測(cè)試結(jié)果定量化。
圖5中U6B、U10和U6C為常用的微處理器的保護(hù)電路。GND為接地。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車測(cè)試裝置，包括輪轂測(cè)試輸入取樣電路，微處理器，前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路，穩(wěn)壓源，其特征是取樣電路包括電流取樣和電壓取樣電路，取樣電流電路中以取樣小電阻串聯(lián)電流端，取樣電阻連接信號(hào)放大電路，電壓采樣電路采用運(yùn)算放大器隔離保護(hù)后端電路，上述信號(hào)放大電路和電壓取樣電路輸出模擬信號(hào)端，連接A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出連接微處理器信號(hào)端，穩(wěn)壓源采用24-48V直流電源或輪轂發(fā)電機(jī)。
2.由權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車測(cè)試裝置，其特征是穩(wěn)壓源采用電動(dòng)自行車輪轂發(fā)電機(jī)，其調(diào)節(jié)電壓信號(hào)端由微處理器發(fā)送，連接D/A轉(zhuǎn)換電路，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出連接運(yùn)算放大器的同向端(Y1)，同向運(yùn)算放大器(U2)輸出連接至穩(wěn)壓源參考端。
專利摘要一種電動(dòng)自行車測(cè)試裝置,包括輪轂測(cè)試輸入取樣電路,微處理器,前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路,穩(wěn)壓源,取樣電流電路中以取樣小電阻串聯(lián)電流端,電壓采樣電路采用運(yùn)算放大器隔離保護(hù)后端電路,上述信號(hào)放大電路和電壓取樣電路輸出模擬信號(hào)端,連接A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端,A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出連接微處理器信號(hào)端。本實(shí)用新型提供了一種檢測(cè)電動(dòng)自行車多參數(shù)的測(cè)試裝置,提供一種能夠?qū)λ俣?、電流、電壓進(jìn)行隨時(shí)和自動(dòng)測(cè)量的裝置。
文檔編號(hào)G01M17/00GK2377530SQ9922856
公開(kāi)日2000年5月10日 申請(qǐng)日期1999年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月10日
發(fā)明者王勇, 劉先昆, 徐健健, 伏虎 申請(qǐng)人:南京大學(xué), 南京通用電力車船有限公司