新能源汽车板簧弧高检测装置的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车板簧技术领域，特别是涉及新能源汽车板簧弧高检测装置。


背景技术：

2.板簧是汽车悬架系统中传统的弹性元件，具有结构简单、可靠性好和成本低等优点，因此得到广泛的应用，板簧弧高是其主片上表面与两端卷耳圆心连线的最大垂直距离，同一批次的汽车板簧成品弧高并不完全一致，在安装过程中，若安装在同一汽车轮轴上的两个板簧的弧高差值过大，不仅会增加工人的安装难度，还会导致板簧在承载状态下产生两个板簧的变形量不一致，使汽车车厢产生偏斜，长时间使用后将引起严重的行车安全问题。
3.因此，需要对汽车板簧弧高进行测量，使弧高值接近或相同的汽车板簧安装在同一汽车轮轴上，目前，测量板簧弧高的测量主要有全手工操作的高度尺测量，或是借助相机、摄像头配合计算机对图像处理得出弧高，前者测量精度低，测量效率低，后者虽然精度高，但图像获取、处理复杂，效率仍旧不高，因此需提供一种能保证测量精度、又能提高测量效率的新能源汽车板簧弧高检测装置。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供新能源汽车板簧弧高检测装置，通过计算出中心点到一卷耳距离信号的平方运算、卷耳到中心点垂直方向的距离的平方，之后采用带噪声滤波的差动放大器计算出差值，差值信号再经开方运算电路平方根运算后输出汽车板簧弧高信号，最后经隔离耦合、放大传输到分选控制器，能保证测量精度、又能提高测量效率。
5.其解决的技术方案是，包括第一平方电路、第二平方电路、平方根电路、调幅电路，所述第一平方电路在板簧自由状态开关k1闭合时，传感器检测的中心点到一卷耳距离信号进入乘法器ic1，进行平方运算后输出；所述第二平方电路在板簧自由状态开关k2闭合时，传感器检测的两卷耳间距离信号进入乘法器ic2，进行平方运算后输出；所述平方根电路采用带噪声滤波的差动放大器计算出第一平方电路输出信号和第二平方电路输出信号的差值，差值信号再经乘法器ic3和运算放大器ar3为核心组成的开方运算电路平方根运算后输出汽车板簧弧高信号；所述调幅电路接收平方根电路输出的汽车板簧弧高信号，经光电耦合器op1隔离耦合后进入放大器，由传输衰减系数进行可控增益放大后传输到分选控制器。
6.本发明的有益效果是：传感器检测的中心点到一卷耳距离信号，经乘法器ic1进行平方运算后输出到带噪声滤波的差动放大器，传感器检测的两卷耳间距离信号，经比例放大器计算出卷耳到中心点垂直方向的距离，再经乘法器ic2平方运算后输出到带噪声滤波
的差动放大器，计算出差值，差值信号再经平方根运算后输出汽车板簧弧高信号，结构简单，响应速度快，能实现自动测量，保证测量精度、同时保证测量的效率；汽车板簧弧高信号，经隔离耦合电路，输出输入隔离、电平转换后进入放大器放大，由传输衰减系数进行可控增益放大后传输到分选控制器，由分选控制器控制汽车板簧分选，用于补偿传输衰减，进一步确保测量信号的精度。
附图说明
7.图1为本发明的电路原理图。
8.图2为本发明的电路原理连接结构框图。
具体实施方式
9.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
10.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
11.实施例一，新能源汽车板簧弧高检测装置，包括第一平方电路、第二平方电路、平方根电路、调幅电路，所述第一平方电路在板簧自由状态开关k1闭合时，传感器检测的中心点到一卷耳距离信号，分两路经阻容滤波分别加到乘法器ic1的引脚6和引脚1，乘法器ic1进行平方运算后输出到带噪声滤波的差动放大器；所述第二平方电路在板簧自由状态开关k2闭合时，传感器检测的两卷耳间距离信号，经阻容滤波之后，进入运算放大器ar1、电阻r5、电阻r7、电阻r8组成的比例放大器计算出卷耳到中心点垂直方向的距离，例如对称式钢板弹簧，则输出1/2两卷耳间距离信号，若为不对称式的钢板弹簧，则输出成比例的两卷耳间距离信号，具体可通过设置输入电阻r5和反馈电阻r8的阻值所得，之后经二极管d2分两路，分别经lc滤波后加到乘法器ic2的引脚6和引脚1，乘法器ic2进行平方运算后输出到带噪声滤波的差动放大器；所述平方根电路采用带噪声滤波的差动放大器计算出第一平方电路输出信号和第二平方电路输出信号的差值，差值信号再经开方运算电路平方根运算后输出汽车板簧弧高信号，结构简单，能实现自动测量，保证测量精度、同时保证测量的效率；所述调幅电路接收平方根电路输出的汽车板簧弧高信号，经光电耦合器op1、电阻r16-电阻r18组成的隔离耦合电路，输出输入隔离、电平转换后进入放大器放大，由传输衰减系数（进行可控增益放大后传输到分选控制器，由分选控制器控制汽车板簧分选，用于补偿传输衰减，进一步确保测量信号的精度。
12.实施例二，在实施例一的基础上，所述第一平方电路在板簧自由状态（也即钢板弹簧各片装配后，在预压缩和u型螺栓加紧前的状态）开关k1闭合（可通过检测中心螺栓的拧紧力矩触发开关k1闭合，此为现有技术，在此不再详述）时，传感器（可以采用距离传感器进行检测）检测的中心点到一卷耳距离信号，分两路经阻容滤波分别加到乘法器ic1的引脚6和引脚1，乘法器ic1进行平方运算后输出，包括开关k1，开关k1的左端接收传感器检测的中心点到一卷耳距离信号，开关k1的右端分别连接电阻r1的一端、电阻r3的一端，电阻r1的另一端分别连接接地电阻r2的一端、接地电容c1的一端、乘法器ic1的引脚6，电阻r3的另一端
分别连接接地电阻r4的一端、接地电容c2的一端、乘法器ic1的引脚1，乘法器ic1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10均连接地，乘法器ic1的引脚引脚2连接电源 15v，乘法器ic1的引脚5连接电源-15v，乘法器ic1的引脚4和电位器rp1的上端为第一平方电路的输出信号，乘法器ic1的引脚3连接电位器rp1的可调端，电位器rp1的下端连接地。
13.实施例三，在实施例一的基础上，所述第二平方电路在板簧自由状态开关k2闭合（可通过检测中心螺栓的拧紧力矩触发开关k2闭合，此为现有技术，在此不再详述）时，传感器检测的两卷耳间距离信号（也即板簧长度l，指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离），经阻容滤波之后，进入运算放大器ar1、电阻r5、电阻r7、电阻r8组成的比例放大器计算出卷耳到中心点垂直方向的距离，例如对称式钢板弹簧，则输出1/2两卷耳间距离信号，若为不对称式的钢板弹簧，则输出成比例的两卷耳间距离信号，具体可通过设置输入电阻r5和反馈电阻r8的阻值所得，之后经二极管d2分两路，分别经lc滤波后加到乘法器ic2的引脚6和引脚1，乘法器ic2进行平方运算后输出，包括开关k2，开关k2的左端接收传感器检测的两卷耳间距离信号，开关k2的右端分别连接电阻r5的一端、接地电阻r6的一端、接地电容c3的一端，电阻r5的另一端连接运算放大器ar1的同相输入端，运算放大器ar1的反相输入端分别连接电阻r8的一端、接地电阻r7的一端，运算放大器ar1的输出端分别连接电阻r8的另一端、二极管d2的正极，二极管d2的负极分别连接电感l1的一端、电感l2的一端，电感l1的另一端分别连接接地电容c4的一端、乘法器ic2的引脚6，电感l2的另一端分别连接接地电容c5的一端、乘法器ic2的引脚1，乘法器ic2的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10均连接地，乘法器ic2的引脚引脚2连接电源 15v，乘法器ic2的引脚5连接电源-15v，乘法器ic2的引脚4和电位器rp2的上端为第二平方电路的输出信号，乘法器ic2的引脚3连接电位器rp2的可调端，电位器rp2的下端连接地。
14.实施例四，在实施例一的基础上，所述平方根电路采用运算放大器ar2、电阻r9-电阻r12、电容c6-电容c10组成的带噪声滤波的差动放大器计算出第一平方电路输出信号和第二平方电路输出信号的差值，具体的电容c9为差分滤波电容，电容c6-电容c9组成emi滤波器，差值信号再经乘法器ic3、运算放大器ar3、电阻r13-电阻r15、二极管d1组成的开方运算电路平方根运算后输出汽车板簧弧高信号，结构简单，能实现自动测量，保证测量精度、同时保证测量的效率，包括电感l3、电感l4，电感l3的左端连接第一平方电路的输出信号，电感l3的右端分别连接电容c7的一端、电容c9的一端、电阻r9的一端，电感l4的左端连接第二平方电路的输出信号，电感l4的右端分别连接电容c8的一端、电容c9的另一端、电阻r10的一端、接地电容c10的一端，电容c8的另一端连接电容c7的另一端、接地电容c6的一端，电阻r10的另一端分别连接接地电阻r12的一端、运算放大器ar2的同相输入端，运算放大器ar2的反相输入端分别连接电阻r9的另一端、电阻r11的一端，运算放大器ar2的输出端分别连接电阻r11的另一端、电阻r13的一端，电阻r13的另一端分别连接运算放大器ar3的反相输入端、乘法器ic3的引脚3，运算放大器ar3的同相输入端通过电阻r14连接地，运算放大器ar3的输出端连接二极管d1的正极，二极管d1的负极分别连接接地电阻r15的一端、乘法器ic3的引脚1和引脚2，二极管d1的负极为平方根电路的输出信号。
15.实施例五，在实施例一的基础上，所述调幅电路接收平方根电路输出的汽车板簧弧高信号，经光电耦合器op1、电阻r16-电阻r18组成的隔离耦合电路，输出输入隔离、电平转换后进入运算放大器ar4、运算放大器ar5、电阻r19-电阻r21、电容c11组成的放大器放
大，由传输衰减系数（为放大器输出信号到分选控制器信号之比）进行可控增益放大后传输到分选控制器，由分选控制器控制汽车板簧分选，用于补偿传输衰减，进一步确保测量信号的精度，包括电阻r16，电阻r16的一端连接平方根电路的输出信号，电阻r16的另一端分别连接电阻r17的一端、光电耦合器op1的引脚1，电阻r17的另一端连接电源 5v，光电耦合器op1的引脚2连接地，光电耦合器op1的引脚4连接电源 12v，光电耦合器op1的引脚3分别连接接地电阻r18的一端、电阻r19的一端，电阻r19的另一端分别连接运算放大器ar4的反相输入端、电容c11的一端、电阻r20的一端，运算放大器ar4的同相输入端通过电阻r21连接地，运算放大器ar4的输出端连接运算放大器ar5的同相输入端，运算放大器ar5的反相输入端连接地，运算放大器ar5的输出端和电阻r20的另一端为调幅电路的输出信号，通过传输线连接到分选控制器，运算放大器ar5的vc端连接传输线衰减系数。
16.本发明具体使用时，第一平方电路在板簧自由状态开关k1闭合时，传感器检测的中心点到一卷耳距离信号，经乘法器ic1进行平方运算后输出到平方根电路中带噪声滤波的差动放大器，第二平方电路在板簧自由状态开关k2闭合时，传感器检测的两卷耳间距离信号，经比例放大器计算出卷耳到中心点垂直方向的距离，再经乘法器ic2平方运算后输出到平方根电路中带噪声滤波的差动放大器，平方根电路采用带噪声滤波的差动放大器计算出差值，差值信号再经乘法器ic3、运算放大器ar3、电阻r13-电阻r15、二极管d1组成的开方运算电路平方根运算后输出汽车板簧弧高信号，结构简单，能实现自动测量，保证测量精度、同时保证测量的效率，调幅电路接收平方根电路输出的汽车板簧弧高信号，经隔离耦合电路，输出输入隔离、电平转换后进入运算放大器ar4、运算放大器ar5、电阻r19-电阻r21、电容c11组成的放大器放大，由传输衰减系数进行可控增益放大后传输到分选控制器，由分选控制器控制汽车板簧分选，用于补偿传输衰减，进一步确保测量信号的精度。