手拉力测试仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪，适用于汽车驻车制动控制力和其它操纵杆的手拉力测量。其传感器设计紧凑，纵向尺寸小，可排除偏向力和拒矩的影响，并能装夹在各种形式和尺寸的被测拉杆上；其数显仪表中设计有采样，保持电路和数字锁存电路，除能显示每一瞬时手拉力值外，还能自动地捕捉和显示最大手拉力值，并将它永久地保持在显示板上。全套仪器反映灵敏，使用方便，易于制造，各项精度及指标均能满足测试要求。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量手拉式操纵杆的手拉力，特别是测量汽车驻车制动系统控制杆的手拉力的测量仪器。在汽车驻车制动系统的性能评定中，通常是要求在一定的驻车制动控制力下，检测其它几项性能指标。汽车驻车制动的控制装置一般形式是手拉式操纵杆。因此，施加于该操纵杆上的手拉力指标，便成为检测汽车质量的一个重要项目。为此，世界各大汽车生产国都较早地开展了汽车驻车制动的检测工作，并已研制和生产出检测汽车驻车制动控制力的专用仪器－－手拉力测试仪。如日本共和电业株式会社生产的手拉力计(手ブレ－≠计)等。可到目前为止，我国市场上还没有一台自行设计、制造的专用手拉力测试仪器。虽然在国标《中华人民共和国机动车运行安全技术条件(GB7258－87)》和《汽车驻车制动性能要求(JB4119－85)》等标准中对手拉力指标有明确规定，却因缺乏检测手段，而无法使其得到正确的贯彻、执行。目前我国大多数汽车检测部门和生产厂，当需要检测手拉力时，也只是用弹簧或用绳索栓上一个普通的拉压传感器来进行简单的测量，这样无论在测量功能上还是在测量精度上，均无法满足要求，且测量工况与实际操作工况相差甚远，无法获得精确的、科学的手拉力性能指标。本技术的目的是要提供一套由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪。其测量方式接近于实际操作工况，可自动地排除偏向力和扭矩的影响，除能显示每一瞬时手拉力值外，还能自动地捕捉、显示和保持最大手拉力值，并能在一般情况下适用于各种形式、尺寸操纵杆的手拉力测量。本技术的目的是这样实现的把一贴有电阻应变片的纯弯曲梁式弹性元件装于园柱型可握手柄内，并通过带有万向节的传力装置与可调式夹具相联，构成一完整的手拉力传感器；在数显仪表中设计有采样，保持电路和数字锁存电路。因为传感器的弹性元件是内藏于手柄内，在设计中便可以使传感器手柄与被测拉杆的距离较短。而在测试中是通过传感器的测试手柄拉动被测拉杆，并不是像实际操作那样直接拉动被测拉杆，因此上述距离越短，测试越接近实际工况。传感器中的万向节结构，可保证只有单向拉力通过传力装置作用于弹性元件，从而排除由于拉动方向偏斜产生的偏向力和人体腕关节转动所造成的扭矩对传感器测试单向拉力时的影响。通过调节传感器中可调试夹具开口的大小，可把传感器安装于不同形式、尺寸的被测拉杆上。本技术的数显仪表中，设计有一个采样、保持电路是为了在测试过程中，能够及时地捕捉到被测手拉力的最大值，再通过其数显仪表中的数字锁存电路，在每次试验结束后，把此过程的最大值永久地锁存在显示板上。本技术因为在测量方式上接近于实际操作工况，并能排除偏载和扭矩的影响，所以它能够保证真实、精确地测量到被测手拉力的科学数值。通用型夹具增大了传感器的适用范围并给测试带来方便。而数显仪表中自动的采样、保持功能和数字锁存功能，可以使试验人员非常容易地在瞬时变化的手拉力值中获得所需最大峰值。下面将结合附图详细说明依据本技术提出的具体结构和工作情况。附图说明图1是根据本技术提出的手拉力传感器的剖面图。它由传感器的手柄(1)和传感器元件(2)组成其主体由反向器(3)、传力杆(4)和万向节(5)组成传力装置，并使万向节(5)与可调式夹具(7)相联，构成一个完整的手拉力传感器。通过夹具(7)可将传感器安装于被测拉杆(8)上，并通过螺母(6)调节夹具开口D的大小并拧紧夹具。使用中，向手柄(1)施加力F便拉动传感器，从而拉动被测拉杆(8)，被测拉杆(8)作用于夹具(7)上的反作用力P，通过带有万向节(5)的传力装置作用于传感器元件(2)上，使传感器元件(2)产生弯曲变形，把被测力物理量转变成电量。由于在设计中尽量使传感装置的纵向尺寸在不影响工作的情况下为最短，以达到传感器的手柄(1)到被测拉杆(8)的距离为最短的目的。而万向节(5)侧可保证传力杆(4)始终为二力杆件，即只把向拉力通过传力杆(4)传递到传感元件(2)上，排除其它一切力或力矩的影响。图2是根据本技术提出的数显仪表中采样、保持电路的框图。它是由半波整流电路(9)模拟拟信号存储电容(10)和数据缓冲器(11)三部分组成的一峰值保持器。半波整流电路是由电压比较器和二极管组成，模拟信号存储电容是一只高质量的电容。数据缓冲器是一只高输入阻抗的运算放大器。在测试过程中，当输入信号到来时，首先由电压比较器将信号电压与存储电容中的电压进行比较，如信号电压高，则电压比较器为高电位，此时通过电压比较器的输出端经整流二极管向存储电容充电，当电容电压升高到与信号电压相同时，电压比较器翻转成为低电压，此时利用二极管单向导通的作用有效地组止电容电荷的回流，使电容中的电压保持在信号电压的最大值上。由于采用高输入阻抗的运算放大器承担数据缓冲器，减少了电容的电荷泄漏，使采样时间达30秒以上，而误差小于3‰。图3是根据本技术提出的数显仪表中数字锁存电路的框图。它由模拟电路和数字电路组成。数字电路(12)是一个能锁数据的A／D转换器，也可以是其它计数器，模拟电路是一个电压比较器(13)，随时检测信号电压。当电压低于比较基准(14)某一设定值时，说明试验人员的脚巳离开踏板，试验巳结束，这时电压比较器翻转，将显示电路封锁，使此时显示的最大踏力数值永久地留在显示板上。权利要求1.一种由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪，特征是其手拉力传感器的弹性元件(2)设计在传感器手柄(1)的内部，并具有一个带万向节(5)的传力装置和一个可调式夹具(7)；其数显仪表中有一个由半波整流电路、模拟信号存储电容及缓冲放大器组成的采样、保持电路和由数字电路与模拟电路组成的数字。锁存电路。专利摘要本技术提供了一种由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪，适用于汽车驻车制动控制力和其它操纵杆的手拉力测量。其传感器设计紧凑，纵向尺寸小，可排除偏向力和拒矩的影响，并能装夹在各种形式和尺寸的被测拉杆上；其数显仪表中设计有采样，保持电路和数字锁存电路，除能显示每一瞬时手拉力值外，还能自动地捕捉和显示最大手拉力值，并将它永久地保持在显示板上。全套仪器反映灵敏，使用方便，易于制造，各项精度及指标均能满足测试要求。文档编号G01L1/20GK2073113SQ90221808公开日1991年3月13日 申请日期1990年10月13日 优先权日1990年10月13日专利技术者李铁铮, 杨铭, 彭岩松 申请人:北京市汽车研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪，特征是其手拉力传感器的弹性元件（２）设计在传感器手柄（１）的内部，并具有一个带万向节（５）的传力装置和一个可调式夹具（７）；其数显仪表中有一个由半波整流电路、模拟信号存储电容及缓冲放大器组成的采样、保持电路和由数字电路与模拟电路组成的数字。锁存电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁铮，杨铭，彭岩松，
申请(专利权)人：北京市汽车研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]