车辆ABS制动性能测试系统

车辆ABS制动性能测试系统建议书广州智维电子科技有限公司2013年08月测量系统技术方案试验标准系统满足国家标准GB/T13594-2003“机动车和挂车防抱制动性能和试验方法”所规定的所有试验项目,并满足对测量仪器的精度要求。测量变量车辆行驶速度车辆制动减速度车辆横摆角速度车辆制动管路压力车辆制动踏板力车辆制动踏板行程制动器温度车辆侧向加速度车辆横摆、侧倾角度主要测量仪器精度要求轮速/车速测量装置，精度要求不低于1%；制动减速度测量装置，精度要求不低于5%；踏板力传感器，精度要求不低于2%；制动管路压力传感器，精度要求不低于2%系统总体构成 根据以上测量变量，我公司拟提供如下先进的测量系统： 1个高精度车辆姿态测量子系统，可精确测量车辆X,Y,Z三方向的加速度，角速度和车辆的运行速度，运行距离，运行状态的俯仰、横摆和侧倾角。通过CAN总线和便携式车载数据记录仪器相连。 2个DEWE43A模块，共16通道模拟量输入（可输入电压信号、电桥信号包括全桥、半桥和1/4桥的电桥信号）、16通道计数器输入和4个CAN输入节点 1个EPAD温度模块，完成关键部位的温度测量 8个满足IP66防护等级的轮速传感器 8个管路压力传感器 1个踏板力传感器 1个踏板行程传感器 一个触发开关 一个工业级笔记本电脑用于设备试验设置，数据存储和后端分析。系统采用CAN和USB总线进行数据传输，测量前端、数据采集和计算机之间一线连接，系统稳定、可靠，操作简单。系统构成框图如下：车身姿态传感器(speedbox-ins)踏板力传感器(FSH02945)轮速传感器(MT1000/e KFZ)温度传感器（K,J,T型）管路压力传感器(PA-21Y)拉线位移传感器(WDS-300)DEWE43A数据采集模块8 转速8电压/应变2 CAN 计算机通过CAN总线通过计数器输入8路通过应变端子（1路）通过电压输入端子（4路）通过CAN总线通过USB温度测量模块（CPAD）系统各组成部分技术指标1. 高精度车辆姿态测量 车辆高精度姿态测量系统SPEEDBOX-INS系列，可以为汽车性能测试提供极高的准确度和灵活性。该系统由一个SPEEDBOX车速测量单元，一个高精度传感器和安装在汽车顶部的天线所组成。系统配置了更大的车顶天线，双天线SPEEDBOX-INS系统可以在几分钟之内完成安装和测试准备，只要它锁定了GPS，就会立刻输出数据，非常适合汽车性能测试，其安全、简单的安装方式和快速的参数设置，极大地提高了测量效率，同时，也保证了非常精确的测量结果。该系统具有以下特点：v 在200Hz采样频率下，完成侧倾，俯仰，横摆，航向，坡度，速度，加速度和距离等参数的精确测量v 信号可以通过串口，CAN和模拟端口等多种方式输出至采集设备v 横摆角度精度0.05度，侧倾和俯仰角精度0.025度。v 军工级惯性测量单元确保无GPS信号时，输出信号的连续性。1.1 基本测量原理 双天线SpeedBox-INS系统中，INS传感器被内置于SPEEDBOX内，通过复杂的数学算法和卡尔曼滤波，系统将原始的惯性测量数据和GPS输出信号有机地相结合，实现了车辆侧倾、俯仰、横摆、加速度，行驶速度、行驶距离、倾斜度、航向和位置的实时精确测量。所有的测量参数仅有几微秒的延迟，且信号的无插值刷新速率可达200Hz。由于采用了高精度的加速度计和陀螺仪，即使在记录时间内，有短暂的GPS信号丢失，也可以通过加速度信号和位置信号给出以上测量参数高精度的补偿。右图的例子显示了SPEEDBOX INS系统跟单纯GPS系统在无GPS信号，或GPS信号很弱的不利条件的性能比较。结果表明，当道路两旁有一排树木或者车辆穿行在道路桥梁下时，SPEEDBOX INS系统始终能够给出稳定、连续的测量数据。1.2 技术参数（性能指标）标准双天线军用级双天线加速度0.05 m/s20.025 m/s2速度0.0150.015位置2cm/50m2cm/50m距离2m2m侧倾/俯仰/横摆角速率0.05 deg/s0.01 deg/s横摆角0.15 deg0.05 deg侧倾/俯仰角0.1 deg0.025 deg 2. 数据采集DEWE43A系统 8通道模拟输入 多种传感器输入（电压、电桥，配相应的接头可输入IEPE、电荷、温度等） 同步采样 每个通道的采样率200kHz 24 bit 分辨率，抗混滤波 10V, 1V,100mV, 10mV测量范围（经由MSI适配器输入为200V） 5V, 12V传感器供电 8通道计数器输入，和模拟数据完全同步 2个CAN BUS接口，车辆CAN, OBDII, J1939，支持CAN输入传感器 CAN2.0b,传输速率高达1Mbit/sec2.1 DEWE43A 主要技术参数模拟输入通道数8（同步采样）测量信号电压、电桥全桥（IEPE、电荷、热电偶、RTD接头可选）分辨率24bitADC类型Sigma-Delta采样频率204.8kS/s-3dB 带宽76kHz200kS/s放大器特性输入范围电压电压（使用MSI-BR-V200接头）全桥半桥或1/4桥IEPE（需使用MSI-BR-ACC接头）热电偶（需使用MSI-BR-THx接头）Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000,Pt2000和电阻（用MSI-BR-RTD接头）0,01V, 0.1V, 1V, 10V可到200V10mV/V, 100mV/V, 1000mV/V使用外置桥盒0.1V, 1V, 10V各种热电偶全测量范围-200 10000- 6.5kOhmDC精度10V范围：0.1%,1mV1V范围：0.1%,0.5mV100mV范围：0.1%,0.1mV10mV范围：0.1%,0.1mV输入阻抗10M33pF(普通模式) 20M33pF(差分模式)CMRR80dB传感器供电5V1%100mA, 12V400mA电压偶合方式DC输入过载保护70V动态特性信噪比fs1000Hz-100dB交叉干扰-100dB计数器/数字输入通道数8通道计数器或24通道数字输入计数器模式Even counting, encoder input, pulse width, duty cycle, frequency measurement分辨率32 bitTime base102.4MHz信号电平TTL/CMOS输入电压过载保护30VCAN输入通道数2参数CAN 2.0B物理层高速环境参数使用温度-20 60存贮温度-20 60相对湿度10 90%抗振动MIL-STD 810F 514.5, prodedure1抗冲击MIL-STD 810F 516.5, prodedure1物理参数外形尺寸223mm x 78 x 45mm重量0.72kg物理参数供电电压6 36V过压保护80V反相电压保护-30V功率消耗25W最大传感器功耗6W系统要求操作系统Windows XPWindows VistaWindows 73.CPAD2 温度测量模块 基于CAN总线传输的多路，低速温度测量模块。主要性能指标 8路热电偶输入，兼容K, J 或T型热电偶 高精度，典型分辨率0.4 350 V 隔离 每通道24 bit A/D 变换器 采样率：12 Hz Lemo 接头可选 适合于现场测试4.Psiseler轮速传感器MT1000/e KFZ 系列轮速传感器是德国Psiseler公司专业设计生产的高精度车辆轮速测量传感器。这种传感器主要用于测试车辆加速,制动等工况下车轮的转动速度。4.1主要技术指标最大旋转速度：6000 rpm脉冲数： 360脉冲数/转(1000可选）系统防护等级：EN60 529 IP66工作温度范围：-20804.2 MT 1000/e KFZ 的主要特点：高精度，坚固金属外壳；不受天气和环境状况影响；满足IP66防护等级安装简易，方便，时间短；十多年来，这种传感器广泛用于世界各地。5. 管路压力传感器PA-21Y 瑞士KELL公司生产的压阻式压力传感器，用于通用压力测量。Y-Line压力传感器很小的温度误差，好的线性及精度。用于制动管路压力的测量。 生产商：瑞士KELLER 测量范围：20bar 线性度：0.25%FS 使用温度：-40 100 输出：三线制，0 10V 接头尺寸：G1/4” 重量：50克 保护等级：IP67 介质：硅油 重复性：0.5%F.S 6. 踏板力传感器FSH02945 美国FUTECK公司生产的基于应变原理的踏板力传感器，用于车辆的制动性能试验。 生产厂家美国FUTECK公司 测量范围：0-2224N 输出灵敏度： 2mV/V 过载能力：150% RO 激励电压：20VDC max. 非线性：0.25% RO 迟滞： 0.25% RO 温度漂移系数：0.018% RO/ 温主补偿范围：15 - 72 重量：454 g 7. 德国Micro-Epsion公司拉线位移传感器WDS-300-MP-C-PMP/MPW型号是wireSENSOR恒力收绳式位移传感器家族中的小型结构，它不仅为工业领域，也为活动工作领域而设计。它的优势在于那些需要测量的部位空间位置非常有限的场合。传感器支架沿其传感器轴向可旋360度，而支架本身又可旋转180度，这种双向可旋转的安装支架，使传感器的现场安装非常简便、快捷。MPW型是防水型，使传感器在恶劣的环境也能可靠、精确拉线位移传感器，具有尺寸小，响应快的特点，用于踏板位移或悬架位移的测量。7.1主要技术参数 测量范围：300mm 线性度： 0.25%FSO(0.75mm) 使用温度：-20 80 拉线反作用力：7N 拉线加速度：30g8. 测量与分析软件 任意测量值的工程单位转换 图形化友好界面 数据存储时可加入事件表注，文字注释及声音提示 同时显示12通道FFT曲线 光标显示幅值和频率 在线计算最大值、频率、有效值 多种窗函数可选（汉宁、平顶、海宁、矩形、指数等） 指数、峰值、线性平均功能 同一窗口可显示多达4条测试曲线 可同时显示四个曲线显示窗口，每窗口可显示4通道测试曲线 鼠标拖动ZOOM功能 多种数据文件输出格式，EXCEL、FLEXPRO、MATAB等 FFT分析，谱线数高达32K； 示波器功能 X/Y记录仪功能 图象信号处理功能，视频信号的同步测量（需选配数字摄像机）模块及量程的计算机控制及选择 通过计算机可方便地进行模块类型的选择，根据信号大小设置量程，对有些模块的滤波选择等多种模块功能操作。传感器灵敏度的设置直接键入传感器灵敏度和两点线性差值两种归一化设置方法，方便用户使用两种波形显示（示波器、记录仪）方式在线傅里叶变换多种窗函数选择 信号的频率域分析幅值谱均方根谱功率谱功率谱密度 均方谱密度矩形窗 海明窗 汉宁窗 平顶窗 三角窗 指数窗 信号的数学运算、通道间的逻辑运算可直接对信号的物理输入通道进行数学运算、逻辑运算、三角函数运算、微积分运算。信号的逻辑触发 通道“与”触发、通道“或”触发模拟信号与视频信号同步9. 系统配置表序号数量型号原产地说明1. 数据采集系统（模拟16通道，计数/转速16通道，4个CAN输入节点)12DEWE43A奥地利8通道数据采集系统，8个模以量输入、8个计数器输入和2个CAN 输入结点。采样率200kHz, 各同道同步采样。21L2Am-L2Am-3M奥地利同步电缆32CON-SET-F奥地利接头组件41CPAD2-TH8奥地利8通道低速温度测量模块2. 数采分析软件51DEWESOFT7.03奥地利数采软件data acquisition software 3. 传感器部分 轮速传感器68KFZ-MT1000德国最大旋转速度：6000 rpm脉冲数： 360脉冲数/转(1000可选）系统防护等级：EN60 529 IP66工作温度范围：-2080车速传感器71SpeedBox-INS英国惯性导航测量系统测量参数：速度、距离、位置、加速度、角速度、角度、滑移输出速率：200Hz双天线踏板行程传感器81WDS-300-MP-C-P德国德国米依公司生产的高精度位移传感器，测量范围300mm 管路压力传感器98PA-21Y瑞士制动管路力传感器额定容量：250bar精度（线形度迟滞）： 0.25%FS重复性：0.05%F.S允许超载率：150%工作温度范围：-30250体积小巧轻便、装卸方便踏板力传感器101FSH02945 美国量程：0 - 2220N 测量范围：0-2224N 输出灵敏度： 2mV/V 过载能力：150% RO 激励电压：20VDC max. 非线性：0.25% RO