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原文传递移动式汽车轴距差检测仪的设计研究

论文题名：	移动式汽车轴距差检测仪的设计研究
关键词：	单片机;串口通信;汽车轴距差;激光传感器;轴距差检测仪;汽车;计算机辅助测试
摘要：	车辆轴距差是汽车安全性能的必检项目，是交通部的重点研究课题。本论文主要研究、论述了移动式汽车轴距差检测仪的设计思路、设计原理及实施过程。提出了以移动式检测来取代静态检测，二维检测取代一维检测的轴距差检测原理；并使用工控机与单片机的二级数据采集控制系统进行数据采集，在很大程度上提高了检测精度。本论文解决了移动式轴距差检测的核心技术问题，具有一定的工程实际意义。在汽车高速行驶中，如果汽车的轴距差超过了一定值，就会影响车辆的正常行驶，造成轮胎磨损严重、转向失准，跑偏，尤其是制动时会发生侧滑，严重影响汽车的安全性能，给汽车的安全行驶带来极大隐患。传统的检测方法是采用米尺测量，靠肉眼检测，这种方法不仅效率低而且精度差。为了提高检测精度，本课题采用移动式检测的方法，使激光传感器在轨道上匀速直线行进，避免了汽车因行进产生的振动所造成的偏差。在对测试方案的选取上，本课题采用二维检测法，即在对车轮位置进行了第一次检测后，将轨道偏转一定角度，实施二次检测；将两次检测数据带入所建的数学模型，得出四个轮心的精确位置，并准确计算出两轴平行度，从而有效避免了一维测试时轴距状况混淆判定的弊端。本论文制定了机械传动装置的设计方案，设计了通过步进电机驱动的信号检测装置，采用齿轮-齿条传动原理，从而实现了激光传感器对轴距的精确测量。并利用转角装置使轨道偏转一定角度，然后实施二次检测。考虑到本课题仍处于研究开发阶段，同时考虑到设备制造成本问题，在本论文工作中，具体实施了实验装置的设计与制作，以此来验证检测原理及检测系统的实用性。将激光传感器固定于实验车上，确保实验车在行进过程中，激光发射器和接收器始终对正，同时实现了实验车在轨道上匀速直线运动的精确控制。本论文在设计了轴距差检测原理和检测机械装置后，进行系统功能的具体实现。硬件电路的设计主要包括步进电机驱动电路的设计、激光传感器信号采集电路的设计，以及单片机与上位机串口通信电路的设计。在激光信号采集电路中，应用光电耦合电路进行光电隔离，并加入滤波电容滤掉高频干扰信号等抗干扰措施，有效提高了硬件电路的抗干扰能力。软件系统采用汇编语言进行单片机软件的开发。经过对检测系统功能分析，编制上位机软件分别实现串口通信、步进电机的驱动和数据采集的功能。采用VisualC++6.0进行上位机软件的开发，通过串口发送指令可以实现对单片机的控制，并对单片机发送的数据进行处理，最终计算出轴距差。论文的最后一部份对完成的研究工作进行了总结，对存在的问题做了分析和说明，并对本产品的未来研究内容给出了相应建议。
作者：	张国强
专业：	机械设计及理论
导师：	李沈
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文