[其他]车辆动态测试仪

说明书

本发明涉及一种车辆动态性能测试仪，特别是高精度、低成本的惯性平台型的车辆动态测试仪。

在美国HUMPHREY    INC.的ENGINEERING    BULLETIN中介绍了一种SA07-0301-1型车辆动态测试仪。其缺点是：

1.测量精度较低。其原因是：

（1）框架拖动系统的机械装置对陀螺仪的干扰大，降低了陀螺仪的精度;

（2）垂直陀螺上的修正敏感元件对陀螺仪有干扰作用;

（3）内框架是相对于水平面稳定，其修正敏感元件易受到车辆运动干扰。

2.抗干扰能力差。其原因是系统内没有卸荷装置，在动态环境中使测量精度下降。

3.使用不方便。其原因是缺乏能现场显示测试结果的手段，无法在测试现场判断测试结果的有效性。

4.速率陀螺仪灵敏度低。其原因是该速率陀螺仪体积大，采用的是滑块式空气阻尼器，接触式传感器，因而干扰力矩大。

现有的惯导用惯性平台，结构复杂，价格昂贵，体积重量大。

本发明的目的是：

1.提供一种高精度、低成本的惯性平台型的车辆动态测试仪。

2.提供一种具有现场实时采集、显示和存贮功能的车辆动态测试仪。

3.提高速率陀螺仪的灵敏度。

4.减少元件数量。

本发明的任务是通过以下途径来完成：

1.本发明所采用的平台系统〔27〕如图2所示，它是由陀螺仪〔1〕、加速度计〔2〕、〔3〕、速率陀螺仪〔4〕、力矩电机〔5〕、〔6〕、姿态角传感器〔7〕、〔8〕、台体〔9〕、框架〔10〕和壳体〔12〕组成。壳体〔12〕与被测车辆固联。框架〔10〕绕框架轴〔26〕支撑于壳体〔12〕上。台体〔9〕绕台体轴〔11〕支撑于框架〔10〕上，框架轴〔26〕与台体轴〔11〕互相垂直。在框架轴〔26〕上装有姿态角传感器〔7〕和力矩电机〔6〕。在台体轴〔11〕上装有姿态角传感器〔8〕和力矩电机〔5〕。陀螺仪〔1〕安装在台体〔9〕上，其两个敏感轴互相垂直。当平台在测量状态时，如图3所示，由陀螺仪〔1〕、陀螺仪〔1〕的传感器〔13〕、〔14〕、伺服电路〔15〕、力矩电机〔5〕、〔6〕、台体〔9〕及框架〔10〕组成了伺服回路，通过它，能使台体〔9〕的平面稳定在惯性空间。加速度计〔2〕、〔3〕安装在台体〔9〕上，加速度计〔2〕、〔3〕各自的敏感轴分别与陀螺仪〔1〕的对应敏感轴相平行。平台在测量前进行初始调平时，如图4所示，调平电路〔16〕接受加速度计〔2〕、〔3〕的输出信号，保证台体〔9〕的平面平行于当地水平面。速率陀螺仪〔4〕安装在台体〔9〕（或壳体〔12〕）上，其敏感轴垂直于台体〔9〕的平面。

2.在动态测试仪中，配置了数据采集处理器〔29〕，采集、显示、存贮姿态角传感器〔7〕、〔8〕、加速度计〔2〕、〔3〕和速率陀螺仪〔4〕的输出信号。

3.速率陀螺仪用无接触式微型传感器、微型陀螺马达及液体阻尼方式。

本发明与已有技术相比具有的优点：

1.精度高。其理由是：

①伺服稳定回路与机械拖动装置相比消除了干扰;

②二自由度陀螺仪与垂直陀螺仪相比消除了修正装置对陀螺的干扰;

③测量时台体稳定在惯性空间不受车辆运动因素的影响。

2.使用方便。数据采集处理器能在测试现场打印出测试结果。

3.抗干扰能力强。力矩电机能起卸荷作用，消除动态条件下台体轴和框架轴上的动态负荷。

4.灵敏度高。

5.性能价格比高。

本发明的说明书附图：

图1是车辆动态测试仪组成简图

图2是惯性平台简图

图3是平台伺服稳定回路方框图

图4是平台调平回路方框图

图5是数据采集处理器方框图

图6是速率陀螺仪结构图

以下将结合说明书附图进一步详述本发明的实施方式：

1.双轴惯性平台的实施方式如图2所示：壳体〔12〕固联在车辆上。框架〔10〕支撑在壳体〔12〕上，能绕框架轴〔26〕旋转。在框架〔10〕上装有姿态角传感器〔7〕和力矩电机〔6〕。台体〔9〕支撑在框架〔10〕上，能绕台体轴〔11〕旋转。轴〔11〕与轴〔26〕互相垂直。在台体〔9〕上装有姿态角传感器〔8〕和力矩电机〔5〕，姿态角传感器〔8〕、和〔7〕分别输出俯仰、侧倾角信号。