Page 54 - 理化检验-物理分册2024年第七期
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姚 武，等：新型全自动汽车转向参数检测仪校准装置
贴合被检试样，市场上方向盘转向角检测仪具有支
撑架，呈120°均匀分布，因此在方向盘上开有间隔
120°的凹槽，凹槽里面设计长通孔，对圆盘式检测仪
的3个支撑架进行定位 （见图6）。圆盘上设计有扇
形排布的螺纹孔，方便固定各种类型的检测仪，例如
直线型的检测仪也可以通过螺栓及配套夹具固定到
圆盘上。
图 6 转向角圆盘校准结构示意
为了使检测仪转动到圆盘的圆心位置，采用自
动对中机构实现检测仪转角中心与圆盘校准中心的
重合。同时，该转向角校准机构能实现0°~90°垂直
方向上的任意角度旋转。同时，还可以对便携式制
动性能测试仪进行校准。
图 4 砝码加载结构示意
3.3 电气控制系统
在装置中主要闭环控制两个动作机构，一个是
控制加载砝码的升降机，根据升降机提升的不同高
度逐级加载砝码，另一个是控制驱动圆盘转动的伺
服电机。该系统采用可编辑逻辑控制器（PLC）控制
信号，在操作软件中设定相应程序后，PLC发出指令
到伺服控制器，再以脉冲信号的形式传递给升降机
的伺服电机，根据基准点的设置将串联的砝码下降
一定距离，并将砝码加载到挂钩上，实现对方向盘的
加载。在校准转角时，系统将指令输送到PLC，PLC
控制伺服电机驱动圆盘并带动转向检测仪转动。数
据采集系统采集位移传感器与角度编码器测得的位
置信号和转角数据信号，再将信号传送给计算机，软
件对数据信号进行记录和处理。将得到的反馈信号
与程序设定值进行对比，当数据信号达到设定值后，
停止伺服电机工作。
软件通过R232接口与检测仪进行通讯，采集记
录检测仪的转向力、转向力矩和转向角，利用软件将
图 5 工装旋转装置示意 采集的数据与标准值进行比较，按照公式计算得到
3.2 转向角校准结构 检测仪的校准误差。
为了实现转向角度变化的精确控制，同时结合 3.4 系统软件
方向盘检测仪的结构形式，采用圆盘式设计。为了 该软件采用 NI 数据采集卡开发系统，以
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