一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪及方法，采集器机身与磁座连接，第一传感器通过第一A/D转换模块与第一微处理器连接，第一微处理器与采集器蓝牙连接，电源与第一传感器、第一微处理器连接；LCD屏幕和按键设置在显示器机身表面，显示器机身内部包括第二传感器、内存卡、显示器电源、第二A/D转换模块、第二微处理器和显示器蓝牙，显示器电源与第二传感器、第二微处理器连接，第二传感器与第二A/D转换模块连接，第二A/D转换模块、显示器蓝牙、内存卡、LCD屏幕均与第二微处理器连接。本发明专利技术可实现外置噪声收集器与显示终端的无线连接；可完成各种车辆的制动摩擦噪声的监测、存储、判别与预警。

A Portable Vehicle Braking Friction Noise Detection Instrument and Method Based on Bluetooth

The invention discloses a portable vehicle braking friction noise detector and method based on bluetooth. The collector fuselage is connected with the magnetic seat, the first sensor is connected with the first microprocessor through the first A/D conversion module, the first microprocessor is connected with the collector bluetooth, the power supply is connected with the first sensor and the first microprocessor, and the LCD screen and keys are arranged on the surface of the display fuselage. The display body includes the second sensor, memory card, display power supply, the second A/D conversion module, the second microprocessor and the display Bluetooth. The display power supply is connected with the second sensor and the second microprocessor. The second sensor is connected with the second A/D conversion module. The second A/D conversion module, the display Bluetooth, the memory card and the LCD screen are all connected with the second microprocessor. The invention can realize the wireless connection between the external noise collector and the display terminal, and can complete the monitoring, storage, discrimination and warning of braking friction noise of various vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪及方法
本专利技术涉及一种噪声检测仪，具体涉及一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪及方法。
技术介绍
制动摩擦噪声广泛存在于轿车、客车、货车，是车辆制动NVH性能的重要考核指标之一。部分汽车在制动时发出刺耳噪声，严重影响了驾驶人员及乘客的舒适性，出现此现象的原因是汽车刹车片或者制动盘性能出现异常，汽车生厂商应为此负责并为消费者解决问题。但是由于制动噪声具有瞬时性、不可重复，车主很难收集到制动噪声，由于缺乏证据难以向商家维权。另外，现阶段针对制动摩擦噪声的研究工作较多，主要通过整车道路试验和台架试验来模拟制动噪声。相比而言，整车道路试验过程中制动摩擦噪声具有更高的参考价值，可借鉴性较高，更能支撑相关研究。但是，目前整车道路试验中，制动摩擦噪声采集仪器安装繁琐，搭建噪声采集装置需要耗费较多时间，整套噪声收集装置十分昂贵。因此，急需设计一种便携式制动摩擦噪声收集装置。目前有多种的噪声监测装置，可进行普通环境噪声的采集，只能显示噪声声压级，但无法完成噪声数据的存储，也无法进行噪声污染级别的预测，此类装置并不能满足制动摩擦噪声的测试要求。同时，制动摩擦噪声监测过程中，对噪声采集装置的安装位置要求比较严格，多数仪器难以达到此要求；部分可以实现制动摩擦噪声测量的仪器，体积较大、安装过程繁琐且价格较高。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪，包括噪声采集器和显示终端，噪声采集器与显示终端通过蓝牙连接；噪声采集器包括采集器机身和磁座，采集器机身与磁座连接，采集器机身内部包括第一传感器、采集器电源、第一微处理器、第一A/D转换模块和采集器蓝牙，第一传感器通过第一A/D转换模块与第一微处理器连接，第一微处理器与采集器蓝牙连接，电源与第一传感器、第一微处理器连接；显示终端包括显示器机身、LCD屏幕和按键，LCD屏幕和按键设置在显示器机身表面，显示器机身内部包括第二传感器、内存卡、显示器电源、第二A/D转换模块、第二微处理器和显示器蓝牙，显示器电源与第二传感器、第二微处理器连接，第二传感器与第二A/D转换模块连接，第二A/D转换模块、显示器蓝牙、内存卡、LCD屏幕均与第二微处理器连接。进一步的，所述第一传感器一端伸出采集器机身外部，且伸出的一端顶部设有第一防风罩，所述第二传感器一端伸出显示器机身外部，且伸出的一端顶部设有第二防风罩。进一步的，所述显示器机身内部还包括预警模块，预警模块与第二微处理器连接。进一步的，所述第一传感器、第二传感器为电容式声压传感器。一种车辆制动摩擦噪声检测方法，第二微处理器采用能量平均的方法，用连续不变的A声级表示该时间段内的噪声的声级，噪声声级污染级别分为严重污染、轻微污染、正常，A声级的计算方法如下式：式中，Leq——等效连续A声级，dB；T——噪声的暴露时间，s；LA——时间t内的A声级；Leq超过100dB即为严重污染，认定摩擦片磨损严重；Leq低于100dB超过72dB即为轻微污染，认定摩擦片轻微磨损；Leq低于72dB即为正常。第二微处理器对采集的制动摩擦噪声信号进行频谱分析，通过第二微处理器预置算法对制动噪声进行傅里叶快速变换，求出制动摩擦噪声的主频，预置算法计算公式为：其中，N是噪声信号的采样点数，X[k]是频谱，x[n]是一组输入样值；当制动摩擦噪声主频在1～15kHz区间内，则可认定为正常制动摩擦噪声，超过此范围则认定为制动器发生故障。进一步的，当Leq超过100dB时，LCD屏幕显示严重污染且闪屏，同时预警模块报警；当Leq低于100dB超过72dB时，LCD屏幕显示轻微污染；当Leq低于72dB时，LCD屏幕显示正常。与现有技术相比，本专利技术为一种便携式车辆制动摩擦噪声检测仪，为车辆制动摩擦噪声监测与制动故障的诊断提供了可能，也为车辆制动摩擦噪声研究提供了有效试验手段。首先，车内传感器从驾驶人员角度实现了制动摩擦噪声的监测，车外传感器可收集制动摩擦噪声第一手数据，二者协同感知实现更为客观的摩擦噪声检测，为检验或测试车辆的NVH性能提供了解决方案；根据摩擦噪声、摩擦振动处理后的频率、幅值等信息，可实现制动摩擦噪声故障诊断与预警，提高了驾乘的安全性。其次，此设备可实现摩擦噪声与振动数据的存储，提供了研究制动摩擦噪声与振动所必须的一手数据。对科研人员来说，是开展制动摩擦噪声的学术研究的必要工具；对车主来说，采集数据可用于向制动器厂商维权。再次，噪声与振动传感器便于安装，整套系统无线连接，方便携带可快速安装至车体，为此设备的普及奠定了基础。附图说明图1为本专利技术噪声采集器结构图；图2为本专利技术显示终端结构图；图3为本专利技术噪声采集器与显示终端通讯系统框图；图4为本专利技术声压判定及寿命预警逻辑图；图中：1、噪声采集器，101、第一防风罩，102、第一传感器，103、采集器机身，104、磁座；2、显示终端，201、第二防风罩，202、第二传感器，203、显示器机身，204、内存卡，205、LCD屏幕，206、按键；301、采集器蓝牙，302、第一微处理器，303、采集器电源，305、第一A/D转换模块；401、显示器电源，402、预警模块，405、第二A/D转换模块，407、第二微处理器，408、显示器蓝牙。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术包括噪声采集器1和显示终端2，噪声采集器1与显示终端2通过蓝牙连接；如图1和图3所示，噪声采集器1包括采集器机身103和磁座104，采集器机身103与磁座104连接，采集器机身103内部包括第一传感器102、采集器电源303、第一微处理器302、第一A/D转换模块305和采集器蓝牙301，第一传感器102通过第一A/D转换模块305与第一微处理器302连接，第一微处理器302与采集器蓝牙301连接，电源303与第一传感器102、第一微处理器302连接；如图2和图3所示，显示终端2包括显示器机身203、LCD屏幕205和按键206，LCD屏幕205和按键206设置在显示器机身203表面，显示器机身203内部包括第二传感器202、内存卡204、显示器电源401、第二A/D转换模块405、第二微处理器407和显示器蓝牙408，显示器电源401与第二传感器202、第二微处理器407连接，第二传感器202与第二A/D转换模块405连接，第二A/D转换模块405、显示器蓝牙408、内存卡204、LCD屏幕205均与第二微处理器407连接。采集器机身103用以保护电路及控制系统、电源303负责第一传感器102和第一微处理器302提供稳定的电压输出，第一传感器102用以收集制动噪声，采集器机身103通过磁座104快速固定至制动盘附近，第一A/D转换模块305将第一传感器102采集传输的模拟信号转化成数字信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪，其特征在于，包括噪声采集器（1）和显示终端（2），噪声采集器（1）与显示终端（2）通过蓝牙连接；噪声采集器（1）包括采集器机身（103）和磁座（104），采集器机身（103）与磁座（104）连接，采集器机身（103）内部包括第一传感器（102）、采集器电源(303)、第一微处理器（302）、第一A/D转换模块（305）和采集器蓝牙（301），第一传感器（102）通过第一A/D转换模块（305）与第一微处理器（302）连接，第一微处理器（302）与采集器蓝牙（301）连接，电源(303)与第一传感器（102）、第一微处理器（302）连接；显示终端（2）包括显示器机身（203）、LCD屏幕（205）和按键（206），LCD屏幕（205）和按键（206）设置在显示器机身（203）表面，显示器机身（203）内部包括第二传感器（202）、内存卡（204）、显示器电源（401）、第二A/D转换模块（405）、第二微处理器（407）和显示器蓝牙（408），显示器电源（401）与第二传感器（202）、第二微处理器（407）连接，第二传感器（202）与第二A/D转换模块（405）连接，第二A/D转换模块（405）、显示器蓝牙（408）、内存卡（204）、LCD屏幕（205）均与第二微处理器（407）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪，其特征在于，包括噪声采集器（1）和显示终端（2），噪声采集器（1）与显示终端（2）通过蓝牙连接；噪声采集器（1）包括采集器机身（103）和磁座（104），采集器机身（103）与磁座（104）连接，采集器机身（103）内部包括第一传感器（102）、采集器电源(303)、第一微处理器（302）、第一A/D转换模块（305）和采集器蓝牙（301），第一传感器（102）通过第一A/D转换模块（305）与第一微处理器（302）连接，第一微处理器（302）与采集器蓝牙（301）连接，电源(303)与第一传感器（102）、第一微处理器（302）连接；显示终端（2）包括显示器机身（203）、LCD屏幕（205）和按键（206），LCD屏幕（205）和按键（206）设置在显示器机身（203）表面，显示器机身（203）内部包括第二传感器（202）、内存卡（204）、显示器电源（401）、第二A/D转换模块（405）、第二微处理器（407）和显示器蓝牙（408），显示器电源（401）与第二传感器（202）、第二微处理器（407）连接，第二传感器（202）与第二A/D转换模块（405）连接，第二A/D转换模块（405）、显示器蓝牙（408）、内存卡（204）、LCD屏幕（205）均与第二微处理器（407）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的便携式车辆制动摩擦噪声检测仪，其特征在于，所述第一传感器（102）一端伸出采集器机身（103）外部，且伸出的一端顶部设有第一防风罩（101），所述第二传感器（202）一端伸出显示器机身（203）外部，且伸出的一端顶部设有第二防...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴妍，鲍久圣，郭超勋，胡海山，马驰，刘同冈，董慧丽，赵少迪，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32