汽车荷重表制造技术

本实用新型专利技术属汽车工业——电子仪表类，它为使用者提供了合理装载，便于交通管理，严防超载，确保交通安全的科学依据。通过在汽车悬挂板簧每个支点处安装位移传感器，记录在Ｗ作用下，大梁相对于板簧中心的位移量，根据Ｎ－Ｖ－［ＩＮＳｉ］（ｈ）特性曲线，利用折线拟合的方法逼近Ｎ－ｈ曲线，将位移信号转化为与Ｎ－［ｉ］成比例的电信号，经加权放大后，由表头（电压表）输出指示。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属汽车工业——电子仪表类，具体地说是一种汽车荷重表。目前，国内车辆载重一般采用地磅或地中衡的方法测得，这种方法成本高且不方便，必须集中检测，因此不能普及。本技术目的是设计了一种为使用者提供方便，指导合理装载，延长车辆使用寿命，提高经济效益，便于交通管理，严防超载，确保交通安全的汽车荷重表。本技术技术解决方案如附图说明图1所示，(以安装四组悬挂板簧为例)荷重 ，Ni为第i个支点所受荷重分量，在每个支点处安装一只位移传感器，记录在W作用下，大梁相对于板簧中心的位移量。位移传感器由直线式线性可变电位器实现。电位器主体(滑线电阻)与车辆大梁相连，滑动触头与位移触头相连，而位移触头接触板簧中心，当大梁相对板簧中心有一个位移改变时，则滑动触头的位置发生变化，从而滑头触头输出的电位也就发生变化，并以此变化的电信号作为位移信号输出至电路。工作时滑动触头保持与直线电阻接触，不工作时则相互分离开来。根据车辆板簧的刚度特性曲线Ni－UINSi(h)利用折线拟合的方法，逐步逼近Ni－VINSi(h)曲线，将位移信号转化为与Ni成比例的折线拟合电信号，经加权放大后，由表头(电压表)输出指示。荷重表为实施信号转变至表头输出这一过程。下面以安装有四组悬挂板簧的车辆为例，共有四路位移信号。图3仅画出一路位移信号处理的原理图。图中，VC1为传感器基准电压，S1为第1路传感器，S1上的滑动触头与R1、C相连，C的另一端接地，起滤波作用，R1的另一端与R2、R3相联，即汇合于Y点。R3对传感器信号进行取样。ICA、ICB、IC1、IC5为集成运算放大器，ICA的信号输入端ICA“＋”与Y相连，ICA的信号输入端ICA“－”与R12和R13相连，R12与转折点设定电位器FA相连，VC3为转折点设定基准电位，R13为比例调节电位器，一端与ICA“－”相连，一端与ICA的输出端相连。ICA的输出端与R6相连，R6、R7、R10连接在一起，R10另一端接地，R7的另一端与IC1的信号输入端IC1“＋”相连。ICB的连接与ICA连接相同。IC1“＋”端分别与R3、R7、R9相连，IC1“－”端分别与R4、R5相连，R4的另一端与调零电位器Z1相连，VC2为调零基准电位。R5为比例调节电位器，另一端与IC1的输出端相连。K1为传感信号调零开关，K2、K3、K4与此相同。IC5的信号输入端IC5“＋”分别与R16、R17、R18、R19相连，IC5“－”分别与R20、R21相连，R20的另一端与调零电位器Z5相连，R21为比例调节器，其另一端与IC5的输出端和表头相连。其它三路信号分别通过K2、K3、K4汇入IC5“＋”。本技术优点位移传感器原理简单，成本低，便于加工，容易维修和更换。每只传感器可单独调零，并且可以统调，因此，对车辆自重(即板簧的初态)可以置零。当车辆悬挂板簧的刚度特性发生改变时，用户也可自行调节，使用方便。采用表头指示，与汽车仪表匹配，观察舒适，成本低，可靠性高，易于维修更换。所有电路制作在同一块印刷电路板上，更换也是很方便的。仪表总成安装方便，易于为用户所接受。图1是本技术位移传感器安装示意图。1－前位移传感器，2－车辆大梁，3－前悬挂板簧，4－前车轮，5－前轮轴，6－后车轮，7－后轮轴，8－后悬挂主板簧，9－后悬挂付板簧，10－付支架，11－后位移传感器。图2是本技术位移传感器示意图。12－位移触头，13－滑头触头，14－直线式线性电阻，15－外罩，16－导套、且作固定用，17－盖帽。图3是本技术电路原理图VC1－传感器基准电位VC2－调零基准电位VC3－转折点设定基准电位Z1、Z5－调零电位器FA、FB－转折点设定电位器S1－第一路传感器K1～K4－开关，单只传感器调节时用。R5、R13、R15、R21－比例调节器。IC1、IC5、ICA、ICB－集成运算放大器 －表头图4是本技术悬挂板簧刚度特性曲线Ni－装载荷重为W时，某悬挂大梁的板簧所受力的合力；VINSi－力Ni作用下，Si输出的电压；h－Ni作用下，大梁相对该板簧中心的位移；图5是本技术折线逼近原理图。Ni、VINSi、h－同图4；l－将图4曲线均值化而获得的简化曲线；l1－逼近曲线l的第一条折线；l2－逼近曲线l的第二条折线；l2′－由ICA决定的一条直线；l3－逼近曲线l的第三条折线；l3′－由ICB决定的一条直线；VINSA－由FA设定的转折点A所对应传感器输出电压；VINSB－由FB设定的转折点B所对应传感器输出电压。以下结合附图对本技术的工作原理作进一步说明一条有限长的曲线，在一定精度范围内可用若干条折线来逼近。车辆悬挂板簧的刚度特性曲线如图4，利用均值化的方法，将它简化为图5中的曲线l，假定图5中的三条折线l1、l2、l3用来逼近l(满足一定的精度要求)、转折点为A、B。图3中共分四部分，分别以ICA、ICB、IC1、IC5为中心(其中IC5为四路传感器所共用)，且设IC5组成部分的参数已调整一定。①当荷重为零，将K2、K3、K4断开接地，如果表头指示不为零，即输出电压不为零(VINSI≠0)，则可调Z1，使表头指示为零。当荷重继续增加，但VINSI＜VINSA，调FA、FB，使ICA、ICB输出电压为零，则VINSI经R3取样，通过R2送至IC1，调节R5，实现图5中的折线l1(通过调节R5使表头输出量与荷重相符)。②当VINSA≤VINSI≤VINSB，调节FB、使ICB输出为零，再调节FA，使V－A＝VINSA(R3)/(R1＋R3) ，VINSI经R3分压，一方面调节R13，电压信号由ICA放大输出，经R10取样，由R7送至iC1，实现l2′；另一方面R3的分压由R2送至IC1，与从R7送来的信号汇合，经放大实现图5中折线l2，即l1＋l2′＝l2。③当VINSI≥VINSB，在其它参数不变情况下，调FB，使V－B＝VINSB· (R3)/(R1＋R3) 。VINSI经R3分压，一方面经ICA放大输出实现l2′，另一方面经ICB放大输出实现l3′，两路信号分别通过R7、R9与从R2过来的信号汇合放大，实现图5中折线l3，即l1＋l2′＋l3′＝l3。到此为止，实现了由位移→电信号→荷重的转变。其它三路信号，经过折线逼近运算后，分别逼过K2、K3、K4汇入IC5，以实现位移量与总荷重量的转变。权利要求1.一种由位移传感器、车辆大梁、悬挂板簧组成的汽车荷重表，其特征a、悬挂板簧的每个支点处安装一只位移传感器，电位器主体(滑线电阻)与车辆大梁相连，滑动触头与位移触头相连，位移触头接触板簧中心；b、传感器S1上的滑动触头与电阻R1、电容C相连，电容C的另一端接地，电阻R1的另一端与电阻R2、R3相联，ICA的信号输入端ICA“+”与Y相连，ICA的信号输入端ICA“-”与R12和R13相连，R12与转折点设定电位器FA相连，比例调节电位器R13一端与ICA“-”相连，一端与ICA的输出端相连，ICA的输出端与R6相连，电阻R6、R7、R10连接在一起，R10另一端接地，R7的另一端与IC1的信号输入端IC1“+”相连，ICB的连接与ICA连接相同，IC1“+”端分别与R2、R7、R9相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由位移传感器、车辆大梁、悬挂板簧组成的汽车荷重表，其特征：ａ、悬挂板簧的每个支点处安装一只位移传感器，电位器主体（滑线电阻）与车辆大梁相连，滑动触头与位移触头相连，位移触头接触板簧中心；ｂ、传感器Ｓ↓［１］上的滑动触头与电阻Ｒ↓ ［１］、电容Ｃ相连，电容Ｃ的另一端接地，电阻Ｒ↓［１］的另一端与电阻Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］相联，ＩＣ↓［Ａ］的信号输入端ＩＣ↓［Ａ］“＋”与Ｙ相连，ＩＣ↓［Ａ］的信号输入端ＩＣ↓［Ａ］“－”与Ｒ↓［１２］和Ｒ↓［１３］相连，Ｒ↓［１２］与转折点设定电位器Ｆ↓［Ａ］相连，比例调节电位器Ｒ↓［１３］一端与ＩＣ↓［Ａ］“－”相连，一端与ＩＣ↓［Ａ］的输出端相连，ＩＣ↓［Ａ］的输出端与Ｒ↓［６］相连，电阻Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］、Ｒ↓［１０］连接在一起，Ｒ↓［１０］另一端接地，Ｒ↓［７］的另一端与ＩＣ↓［１］的信号输入端ＩＣ↓［１］“＋”相连，ＩＣ↓［Ｂ］的连接与ＩＣ↓［Ａ］连接相同，ＩＣ↓［１］“＋”端分别与Ｒ↓［２］、Ｒ↓［７］、Ｒ↓［９］相连，ＩＣ↓［１］“－”端分别与Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］相连，电阻Ｒ↓［４］的另一端与调零电位器Ｚ↓［１］相连，比例调节电位器Ｒ↓［５］另一端与ＩＣ↓［１］的输出端相连，ＩＣ↓［５］的信号输入端↓［５］“＋”分别与Ｒ↓［１６］、Ｒ↓［１７］、Ｒ↓［１８］、Ｒ↓［１９］相连，ＩＣ↓［１］“－”分别与Ｒ↓［２０］、Ｒ↓［２１］相连，Ｒ↓［２０］的另一端与调零电位器Ｚ↓［５］相连，比例调节器Ｒ↓［２１］另一端与ＩＣ↓［５］的输出端和表头相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔华祥，钟志堂，
申请(专利权)人：孔华祥，钟志堂，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]