汽车车轮摆差机检测系统的设计

张君利

摘 要：设计一种能精确检测车轮摆差的测试系统。以PCI总线的数据采集卡PCI8360、高精度激光位移传感器LK031和工控机为核心。车轮的转动由伺服电机控制，位置参量由绝对位置编码器给出，当车轮转动一周后，由激光传感器测出的一系列摆差值，通过屏蔽的传输电缆传送到PCI总线的数据采集卡，数据经数据采集卡处理后，由工控机对相关测量数据进行分析处理，从而判定出产品质量。该系统由于采用了绝对编码器、高精度激光传感器和PCI总线的数据采集卡，具有精度高、稳定性好、检测速度快等优点，具有很好的市场前景。

关键词：车轮摆差；激光传感器；数据采集卡；检测系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.021

0 研究意义与应用前景

众所周知，目前汽车已经越来越更加切近地走入了我们的生活，汽车的生产也已日新月异，有效的设计出一种节约汽车生产周期的车轮摆差检测设备，这对加速我国汽车工业的发展，特别是我国轿车生产国产化的工作进程有着重要的意义。

本设计具有高精度，高稳定性，检测周期短等优点，有很好的市场前景，所以很适合我们去开发、研究并利用。

1 系统测量原理

被测工件（车轮）由伺服电机控制旋转一周后， 位置由绝对编码器检测，光电编码器发出脉冲信号， 数据采集卡根据光电编码器发出的脉冲信号采集两个径向两个轴向四路传感器信号， 并将四路数据传输到PCI8603数据采集卡上，由工业计算机进行存储、处理，分析，给出判定结果，并显示测量曲线。同时可对不同要求的数据进行打印。

2 系統硬件设计

本检测系统的硬件系统是由激光位移传感器、数据采集卡和计算机等环节组成。车轮旋转一周后，激光位移传感器将采集来的位移信号输送给传感器控制器，传感器控制器经过一系列的增益或衰减，隔离，放大，滤波等处理将信号以电压信号的形式输送给数据采集卡。在这其中，控制和测量系统由PC工业控制机完成，它主要控制各执行机构按固定的动作程序将被检测车轮准确、可靠地送到检测工位上，同时激光位移传感器的运动控制也是由PC机通过位移控制器控制步进电机而控制的。而激光位移传感器的各种工作状态是由PC工业控制机通过传感器控制器控制的，如设置参考面时位移值清零等。数据的最终处理和运算是由PC工业控制机的软件实现。

系统硬件图（见图1）。

3 系统软件设计

4 结束语

本次设计中所用到的各个元器件都是高精度元件，这就使得系统的测量精度已达很高，但是还是不能排除有影响系统精度的误差因素。未来社会的数字化程度越来越高，数据采集也越来越重要，寻找可靠性高、数据不丢失、抗干扰性强、便于数据传输和处理等优点的数据采集系统，是我们下一步研究的目标。