Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей 43
емы датчика, установленного на коробке передач и усилителя, также пломбируют. Однако при эксплуатации пломбы снимаются, и водители тоже манипулируют с пробегом автомобиля. Для изменения указаний счетчика теперь используют электрические генераторы, собранные на микросхемах, и изготавливаемые специалистами по электронике. Спидометр с электрическим приводом не работает при отсутствии напряжения в бортовой сети.
Контрольные вопросы для самопроверки
1.Из каких блоков состоит спидометр?
2.В каких местах устанавливаются пломбы спидометра?
3.Почему при движении автомобиля с небольшой скоростью наблюдаются колебания стрелки указателя скоростиИ?
4.Изложите принцип работы блока измерения скорости.
5.Из каких деталей состоит спидометрДс электрическим приводом?9. ИЗМЕРИТЕЛЬАЭФФЕКТИВНОСТИ
ТОРМОЗНЫХб СИСТЕМ
Прибор для контроляитормозных свойств автомобиля в дорожных условиях называетсяС«Измер телем эффективности тормозных систем ʺЭффектʺ». Он выпускается научно-производственной фирмой «МЕТА».
Прибор используется для проверки тормозных систем легковых и грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов при проведении государственного технического осмотра автомобилей. Прибор также применяют при выполнении автотехнической экспертизы транспортных средств в процессе эксплуатации и при расследовании дорожнотранспортных происшествий (ДТП).
Прибор позволяет измерять параметры процесса торможения: установившееся замедление jуст, величину тормозного пути Sт, время срабатывания тормозной системы ср, максимальное значение силы нажатия на тормозную педаль Pпм, начальную скорость автомобиля V0 и линейное его отклонение. Прибор позволяет пересчитывать тормозной путь, замеренный при некоторой начальной скорости, к нормативной скорости.
44 Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей
9.1. Комплектность прибора
Изготовителем прибор поставляется в следующей комплектности: 1) Электронный блок М016.200.00 Электронный блок является основной частью прибора. Блок имеет
небольшие размеры (20,5 7,5 5 см) и массу (0,3 кг). На блоке расположены кнопки управления и цифровой индикатор. Блок оснащен разъемами для подключения питания, датчика силы нажатия на тормозную педаль, малогабаритного принтера и компьютера.
2) Подставка М016.900.00
Подставка устанавливается под электронный блок и предназначена
для жесткого соединения электронного блока с корпусом автомобиля. |
|
Она изготавливается из стальной прямоугольной пластины. |
|
3) Датчик силы М016.100.00 |
И |
|
|
Датчик устанавливается на тормозную педаль и подключается к |
|
|
Д |
электронному блоку.
4) Дополнительные принадлежности Аккумуляторная батарея М027.00.00 с зарядным устройством, ка-
бель питания М016.300.00 для подключения к прикуривателю автомоби-
ля, кабель питания М016.310.00 для подключения к аккумулятору типа |
|||
|
б |
|
|
«Крокодил», футляр для электронного блока. |
|
|
|
и |
прибора |
||
9.2. Техн ческ е характеристикиА |
|||
С |
|
|
|
Диапазоны измеряемых параметров: |
0 … 9,5, м/с2; |
||
установившееся замедлен е jуст |
|||
сила нажатия на тормозную педаль Pпм |
10 … 100, кГ; |
||
тормозной путь Sт |
|
0 … 50, м; |
|
начальная скорость автомобиля V0 |
20 |
… 50, км/ч; |
|
время срабатывания тормозной системы ср |
0 |
… 3, с; |
|
линейное отклонение автомобиля |
0 |
… 5, м. |
|
Напряжение питания |
|
10 |
… 14, В. |
Потребляемая мощность |
|
2, Вт. |
|
Диапазон рабочих температур |
-10 …+40 С . |
||
9.3. Кнопки управления прибором
Внешний вид прибора показан на рис. 9.1.
Прибор оснащен цифровым индикатором 1. У прибора имеются четыре кнопки управления: кнопка 2 – «ВЫБОР», кнопка 3 – отмена «ОТМ», кнопка 7 – «ВВОД» и кнопка 6 включения питания «ВКЛ».
Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей 45
Внижней части прибора (см. рис. 9.1) расположены два разъема. К разъему 4 подключается аккумуляторная батарея автомобиля через кабель питания, подсоединяемый к прикуривателю. К разъему 5 подключается датчик силы на тормозной педали.
Сбоку прибора расположен разъем 9, к которому подключается принтер или компьютер. Они не входят в комплектность прибора.
Внижней части прибора, на его корпусе, расположены постоянные магниты. Магниты обеспечивают фиксацию корпуса на подставке. Следует отметить, что подставка оснащена опорными иглами и регулировочными гайками, с помощью которых обеспечивается горизонтальная установка корпуса прибора на автомобиле.
9.4.Конструкция прибора
Вкорпусе прибора установлено два пьезоэлектрическихИ датчика: D1 – датчик замедления автомобиляДв продольной плоскости;А
|
б |
и |
|
С |
|
Рис. 9.1. Внешний вид прибора 1 – цифровой индикатор; 2 – кнопка «ВЫБОР»;
3 – кнопка отмены «ОТМ», 4 – разъем включения питания; 5 – разъем датчика силы на тормозной педали; 6 – кнопка включения питания «ВКЛ»; 7 – кнопка «ВВОД»; 8 – магниты; 9 – разъем принтера или компьютера
В качестве датчиков используются кварцевые кристаллы. Кристаллы преобразуют действующие на них силы в электрические сигналы − в
46 Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей
разность потенциалов на торцах кристалла [3]. Такие датчики называют пьезоэлектрическими преобразователями.
Вприборе установлены две массы m: одна – для датчика D1, вторая
−для датчика D2. При движении автомобиля образуются ускорения jx и jy в продольной и поперечной его плоскостях, и на массах соответственно
образуются силы инерции m jx и m jy. Силы инерции нагружают кристаллы датчиков, и датчики вырабатывают сигналы, величины которых пропорциональны ускорениям.
Сигналы, поступающие с датчиков D1 и D2, усиливаются с помощью усилителей. Усилители собраны на обычных операционных усилителях. Они имеютрегулировкукоэффициентаусиления и установкунуля.
В приборе используется микроконтроллер. Он представляет собой
-процессор, выполняющий арифметическиеИ, логические операции
иоперации ввода – вывода чисел; Д
-постоянная память, в которую записывается программа; программа остается в памяти при отключенииАпитания прибора;
-динамическая память, в которую записываются вводимые числа и
результаты работы программы; при отключении питания прибора динамическая память стирается;б
-аналого-цифровой прео разователь, преобразующий аналоговые сигналы датчиков в ц ифровой код;
-коммутатор каналов, с помощью которого опрашиваются датчики;
-порт вводаС-вывода нформации типа RS-232, подключаемый к портам COM1 или COM2 компьютера.микросхему, внутри которой реализован миниатюрный компьютер. Мик-
Прибор работает по программе. Программа написана на языке Turbo C, отлажена на компьютере, транслирована в загрузочный модуль и записана в микроконтроллер.
Микроконтроллер с постоянным интервалом времени t опрашивает датчик D1 ускорения jx и составляет массив JХ значений ускорения jХ, состоящий из числа N точек. Массив JХ фактически содержит значения функции jХ(t).
Скорость автомобиля вычисляется как интеграл от функции jХ(t):
t2
VX VX0 jX (t) dt,
t1
Малюгин П.Н.Датчики, приборыи стендыдляинструментальногоконтроляавтомобилей 47
где t1 − время начала торможения; t2 − время конца торможения; VХ0 − начальная скорость автомобиля, м/с.
Начальная скорость автомобиля неизвестна, поэтому ее опускают и выполняют интегрирование функции jХ(t) методом Эйлера на каждом интервале i времени t, полагая VХ0 = 0:
VХ i+1 = VХ i + jХi t.
При торможении автомобиля ускорение jХ имеет отрицательные значения. Поэтому на последнем шаге получают отрицательное значение скорости VХ. Оно соответствует начальной скорости автомобиля:
VХ0 = – VХ. Корректируют массив скоростей VХ: VХi = VХi + VХ0. Получен- |
||
|
|
И |
ный скорректированный массив JХ выражает функцию VХ(t). |
||
Выполняют интегрирование функции VХ(t) методом Эйлера, пола- |
||
гая начальный путь автомобиля X0 = 0: |
Д |
|
|
||
|
Xi+1 = Xi + VХi t. |
|
|
б |
|
На последнем шаге получают тормозной путь автомобиля. |
||
Микроконтроллер одновременно опрашивает датчик D2 |
||
и |
|
|
ускорения jY и составляет массив JY значений ускорения jY, состоящий из |
||
числа N точек. Масс в JY содержитАзначения функции jY(t). |
||
Скорость автомоб ля выч сляется как интеграл от функции jY(t): |
||
С |
VY VY0 |
t2 |
|
JY(t) dt, |
|
|
|
t1 |
где VY0 – начальная скорость автомобиля в поперечной плоскости, м/с. Начальную скорость VY0 принимают равной 0 и выполняют интег-
рирование методом Эйлера на каждом интервале i времени t, полагая
VХ0 = 0:
VY i+1 = VY i + jYi t.
Массив VY выражает функцию VY(t). Выполняют интегрирование функции VY(t) методом Эйлера, полагая путь Y0 = 0:
Yi+1 = Yi + VYi t,
и получают на последнем шаге боковое смещение автомобиля.