JJF 1196-2025 机动车转向盘转向力-转向角检测仪校准规范标准立项发展报告

机动车转向盘转向力-转向角检测仪校准规范StandardizationDevelopmentReport:CalibrationSpecificationforSteeringForceandSteeringAngleTestersofMotorVehicles摘要机动车转向盘转向力-转向角检测仪是机动车安全性能检测线的重要计量设备，其量值准确性直接关系到机动车转向系统安全性能的评定结果。随着我国机动车保有量持续增长和道路交通安全要求的不断提高，原有校准规范已难以满足新型检测设备的技术需求。本报告围绕JJF1196-2025《机动车转向盘转向力-转向角检测仪校准规范》的立项背景、编制过程和技术内容展开系统论述。该规范由国家计量技术规范归口管理，于2025年3月27日发布，并将于2025年9月27日正式实施。规范在充分调研国内外相关技术标准和校准方法的基础上，针对转向力测量范围和转向角测量范围的技术指标进行了优化完善，增加了数字式传感器的校准要求，补充了动态校准的技术方法，进一步完善了测量不确定度评定示例。本规范的发布实施将为机动车安全性能检测提供更加科学、准确、可靠的计量技术保障，对于提升我国机动车检测行业整体技术水平、保障道路交通安全具有重要意义。关键词：机动车；转向盘；转向力；转向角；校准规范；计量技术AbstractThesteeringforceandsteeringangletesterofmotorvehiclesisanimportantmetrologicaldeviceinthevehiclesafetyperformanceinspectionline,anditsmeasurementaccuracyisdirectlyrelatedtotheevaluationresultsofthesteeringsystemsafetyperformanceofmotorvehicles.WiththecontinuousgrowthofChina'svehiclepopulationandtheincreasingrequirementsforroadtrafficsafety,theoriginalcalibrationspecificationcannolongerfullymeetthetechnicalrequirementsofnew-typetestingequipment.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,compilationprocess,andtechnicalcontentofJJF1196-2025"CalibrationSpecificationforSteeringForceandSteeringAngleTestersofMotorVehicles."Thespecificationismanagedunderthenationalmetrologicaltechnicalspecificationsystem,issuedonMarch27,2025,andwillbeofficiallyimplementedonSeptember27,2025.Basedoncomprehensiveresearchofrelevantdomesticandinternationaltechnicalstandardsandcalibrationmethods,thespecificationoptimizesthetechnicalindicatorsforthesteeringforcemeasurementrangeandsteeringanglemeasurementrange,addscalibrationrequirementsfordigitalsensors,supplementsdynamiccalibrationmethods,andfurtherimprovestheevaluationexamplesofmeasurementuncertainty.Theissuanceandimplementationofthisspecificationwillprovidemorescientific,accurate,andreliablemetrologicaltechnicalsupportforvehiclesafetyperformanceinspection,andisofgreatsignificanceforimprovingtheoveralltechnicallevelofChina'svehicleinspectionindustryandensuringroadtrafficsafety.Keywords:motorvehicles;steeringwheel;steeringforce;steeringangle;calibrationspecification;metrologicaltechnology一、引言1.1立项背景与意义转向系统是机动车最重要的安全部件之一，其性能优劣直接关系到车辆的操控稳定性与行车安全。据统计，在高速公路交通事故中，因转向系统故障引发的事故比例居高不下，转向系统的安全性能检测因此成为机动车安全技术检验的关键环节。机动车转向盘转向力-转向角检测仪（以下简称"检测仪"）作为专门用于测量转向盘操舵力及转向角度的计量器具，广泛应用于机动车安全性能检测站、汽车制造企业、汽车维修与检测机构以及科研院所等场所，其测量结果的准确性和可靠性直接影响到机动车安全性能的判定结论。随着我国汽车工业的快速发展和车辆技术的不断进步，电子助力转向、线控转向等新型转向技术在车辆上的应用日益普及，检测仪的产品类型和技术性能也发生了显著变化。一方面，数字式传感器技术、无线传输技术和智能化数据采集系统逐步取代传统的机械式、模拟式测量方案；另一方面，检测仪的测量范围不断扩大，测量精度要求不断提高，原有的校准技术规范和校准方法已难以适应新型设备的计量需求。与此同时，现行有效的JJG1196-2005《机动车方向盘转向力-转向角检测仪检定规程》在实施过程中也暴露出部分技术指标设置不够合理、校准方法不够完善、不确定度评定示例不够丰富等问题。在此背景下，对原有计量技术规范进行修订，制定适应新形势下检测设备发展需求的校准规范，具有重要的现实意义和工程价值。1.2编制依据与工作过程本规范的修订工作依据《中华人民共和国计量法》及其实施细则、《计量标准考核规范》（JJF1033）、《测量仪器特性评定》（JJF1094）等法律法规和技术文件的要求开展。修订工作遵循"科学合理、技术先进、经济适用、便于操作"的基本原则，力求使规范内容既符合我国计量技术法规体系的要求，又能够与国际通行做法相衔接。编制工作自启动以来，起草工作组在系统收集国内外相关技术资料和标准文献的基础上，重点对以下内容进行了深入研究：一是对现行JJG1196-2005实施以来所反馈的技术问题和建议进行了逐一梳理和分析；二是调研了国内外主要检测仪生产企业的产品技术指标和校准需求；三是对比分析了OIML国际建议、ISO国际标准以及主要发达国家相关技术法规中关于转向力、转向角测量的技术要求和校准方法；四是在全国范围内组织开展了检测仪计量比对试验和测量不确定度评定验证工作，为规范相关技术指标的设定和校准方法的确定提供了翔实的实验数据支撑。在规范修订过程中，起草工作组多次组织召开专家研讨会和征求意见会，广泛听取来自计量技术机构、机动车检测行业、汽车制造企业以及相关科研院所等各方面专家的意见和建议，对规范草案进行了多轮修改和完善，最终形成了报批稿。二、标准主要内容2.1适用范围本规范适用于机动车转向盘转向力-转向角检测仪（包括固定式检测台和便携式检测仪）的校准。具体涵盖以电阻应变式、电位计式、电感式及数字式力传感器为测量核心的转向力测量装置，以及基于光电编码器、角度传感器及惯性测量单元等原理的转向角测量装置。该检测仪可广泛应用于机动车安全技术性能检测站对在用机动车转向性能的检测，也可用于汽车制造企业新车出厂检验及转向系统研发验证试验中的相关参数测量。规范的适用对象既包括目前市场上广泛使用的常规检测设备，也为未来新型检测设备的技术发展和应用预留了接口，体现了一定的前瞻性和包容性。2.2规范性引用文件本规范在编制过程中引用了以下规范性文件，其条款通过本规范的引用而成为本规范的条款：-JJF1001《通用计量术语及定义》，规定了计量学领域通用术语和定义，为规范中的术语表述提供了基础-JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》，规定了测量不确定度的评定方法和表示规则-JJF1094《测量仪器特性评定》，规定了测量仪器特性评定的基本原则和方法-GB/T6323《汽车操纵稳定性试验方法》，规定了汽车转向系统性能的试验方法和评价指标凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。2.3术语和计量单位为统一规范的技术语言、避免校准工作中出现概念混淆，本规范对以下关键术语进行了明确的定义：-转向盘转向力：驾驶员施加于转向盘轮缘上的切向力，用于克服转向系统的摩擦阻力和回正力矩，实现对车辆行驶方向的控制。其计量单位为牛顿（N）。-转向盘转向角：转向盘绕其回转中心轴线转动的角位移量，用于表征驾驶员的转向操纵输入量。其计量单位为度（°）。-转向力示值误差：检测仪转向力示值与标准值之差，是评价转向力测量准确度的核心指标。-转向角示值误差：检测仪转向角示值与标准值之差，是评价转向角测量准确度的核心指标。-回零误差：检测仪在卸载后示值不能完全回零的偏差量，反映仪器弹性元件和传动机构的残余变形特性。2.4计量性能要求本规范在充分调研和大量试验验证基础上，对检测仪的计量性能提出了明确的技术要求，主要技术指标如下：转向力部分计量性能要求：|测量范围|最大允许误差|回零误差||---------|------------|---------||0～1000N|±2%(FS)|±0.5%(FS)|转向角部分计量性能要求：|测量范围|最大允许误差|回零误差||---------|------------|---------||0°～360°|±1°|±0.1°|相较于原规程，新规范在转向力的测量范围方面进行了适度扩展（原规程为0～500N或0～800N区间，部分检测设备量程已无法满足当前大型车辆及商用车转向力测量的实际需要），同时针对不同量程检测仪的分度要求和细分技术要求作出了更加明确的规定，便于校准工作的具体操作和判定。2.5校准条件环境条件要求：为保证校准结果的可靠性和可比性，本规范规定了校准工作的环境条件，包括温度应控制在（20±5）℃范围内，相对湿度不大于85%RH，校准现场应无影响仪器正常工作的振动、电磁干扰和腐蚀性气体等。对温度和湿度敏感的数字式检测仪，要求在环境温度达到稳定后方可进行校准操作，温度变化率不超过1℃/h。2.6校准项目和校准方法校准项目设置：本规范根据检测仪的结构特点和工作原理，科学合理地设置了校准项目，主要包括以下几个方面：外观及一般功能检查、转向力示值误差校准、转向力回零误差校准、转向角示值误差校准、转向角回零误差校准，以及对于具有数字式显示和输出功能的检测仪，还需进行数字指示值漂移检查等。对于具有特殊功能（如数据存储、无线传输等）的检测仪，可根据其功能特点适当增加校准项目。转向力示值校准方法：将检测仪的转向力传感器按照实际使用状态安装固定于校准装置上，沿转向盘轮缘切向方向平稳施加标准力值。校准点一般选取量程的10%、20%、40%、60%、80%、100%等若干个均匀分布点，且应包括使用中常见的工作点。每个校准点施加标准力值后待示值稳定后读取被校检测仪示值，依次完成进程和回程校准。每个校准点重复测量至少3次，取其算术平均值作为该点的示值。计算各校准点的示值误差，取各点示值误差的最大绝对值作为转向力示值误差的校准结果。转向角示值校准方法：将转向角传感器与标准角度发生装置同轴安装，确保回转轴线重合。校准点一般选取0°、30°、60°、90°、180°、270°、360°等位置（可根据仪器量程适当增加中间校准点）。缓慢平稳地转动标准角度发生装置至目标角度，待示值稳定后读取被校检测仪示值。正向转动完成各校准点校准后，反向转动重复校准。每个校准点重复测量至少3次，取各点示值误差的最大绝对值作为转向角示值误差的校准结果。2.7校准结果表达本规范规定，校准完成后应出具校准证书，校准证书应至少包含以下信息：标题（"校准证书"）、实验室名称和地址、证书编号、委托方信息、被校检测仪的基本信息（名称、型号、出厂编号、制造单位等）、校准日期和校准地点、校准依据的技术文件、校准环境和测量标准信息、各校准项目的校准结果及测量不确定度、校准结果的测量不确定度说明、校准员和核验员签字及日期等。校准结果应在校准证书中以校准证书或校准报告的形式给出，应包含校准数据及不确定度信息。对于各校准项目，应注明对应的校准结果和测得值的不确定度。当被校检测仪的示值误差在校准依据的技术文件规定的最大允许误差范围内时，可判定为合格，并注明合格判定所依据的技术文件；当超出最大允许误差范围时，可在校准证书中给出建议调整或维修的意见，但校准证书中不建议直接给出合格或不合格的判定结论，被校仪器的合格判定由用户根据使用要求自行确定。2.8不确定度评定本规范以附录形式给出了测量不确定度评定的完整示例，为校准人员提供了规范化的不确定度评定参考。转向力示值误差测量的主要不确定度来源包括：标准测力装置引入的不确定度分量、被校检测仪分辨力引入的不确定度分量、测量重复性引入的不确定度分量、示值读数引入的不确定度分量以及环境温度变化引入的不确定度分量。以典型的0～1000N量程检测仪为例，在500N校准点处，标准测力装置引入的相对标准不确定度约为0.12%，检测仪分辨力引入的相对标准不确定度约为0.06%，测量重复性引入的相对标准不确定度约为0.10%，综合各不确定度分量后，扩展不确定度约为0.5%（k=2），满足检测仪最大允许误差的1/3要求。转向角示值误差测量的主要不确定度来源包括：标准角度装置引入的不确定度分量、同轴度误差引入的不确定度分量、被校检测仪分辨力引入的不确定度分量、测量重复性引入的不确定度分量等。在典型校准条件下，转向角示值误差测量的扩展不确定度一般可达到0.3°（k=2）以内，能够满足±1°最大允许误差的校准需求。三、新旧标准主要差异与技术要点3.1主要技术变化本规范与原JJG1196-2005《机动车方向盘转向力-转向角检测仪检定规程》相比，在以下主要技术内容上进行了调整和完善：（1）标准属性的调整。将原"检定规程"调整为"校准规范"，适应了国家计量技术法规体系改革的要求，更加符合国际通行的计量器具管理模式，给予用户在校准周期确定、校准方法选择等方面更大的灵活性。（2）测量范围的扩展。转向力测量范围由原规程的0～500N扩展至0～1000N，适应了当前大型商用车、重型货车等车型转向力测量的实际需求。转向角测量范围维持在0°～360°不变，但对不同测量区段的准确度要求进行了更加科学合理的区分和规定。（3）数字式检测仪校准要求的增加。针对当前市场上数字式检测仪占比不断上升的实际情况，新增了数字示值漂移检查、数字通信接口核查等校准项目，确保数字式检测仪的计量性能得到全面有效的验证。（4）动态校准方法的补充。在传统的稳态校准方法基础上，增加了动态校准的技术内容，提出了转向力加载速率、转向角转动速率等动态特性参数的校准方法建议，为评价检测仪在动态测量工况下的性能提供了技术依据。（5）不确定度评定示例的完善。重新编写了测量不确定度评定示例，使不确定度来源分析更加全面，分量量化更加合理，评定过程更加清晰，便于校准人员理解和应用。3.2校准方法的优化在广泛调研和试验验证基础上，本规范对校准方法进行了系统优化：-针对便携式检测仪的结构特点，专门规定了其安装方式、夹持方法和施力方向的技术要求，避免了因安装不当引入的附加误差-对转向角校准的同轴度要求进行了量化和规定，明确了同轴度误差应不大于0.5mm的技术指标-增加了多个中间校准点，特别是增加了转向力小量程区段（0～100N）的校准要求，确保低端测量区域的准确度得到有效控制-对于双向施力型检测仪（既能测量顺时针转向力又能测量逆时针转向力），补充了反向校准的方法要求四、主要起草单位简介本规范的修订工作主要由中国计量科学研究院牵头完成。中国计量科学研究院作为国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构，成立于1955年，直属于国家市场监督管理总局，承担着建立国家计量基准和标准、开展计量科学技术研究、制定和修订国家计量技术法规等重要职能。在机动车检测计量领域，中国计量科学研究院长期致力于车辆安全性能检测设备的计量技术研究，先后主持或参与制定了多项机动车检测领域