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申请/专利权人：成都华川电装有限责任公司

摘要：本发明涉及雨刮器的转动角度、角速度及角加速度测量技术。本发明解决了传统机械式测雨刮器旋转角度及转速装置精度低、功能单一、使用与携带不便的问题，提出了一种便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及测量系统，其技术方案要点为：利用磁阻传感器感知360°范围内的磁铁旋转角度和通过同一位置时的时间，然后通过主控模块计算，通过蓝牙进行数据传输，在手机上实时更新旋转角度值和转速值；实时监测出某一位置的角度后，可对数据进行处理，利用主控模块计算得到角速度及角加速度，进一步绘制转轴的角加速度与时间的关系曲线，与理论模拟的曲线进行对比。本发明的有益效果是：测量功能齐全、精度高且使用、携带方便，更好帮助分析优化雨刮机构。

主权项：1.便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，包括磁阻传感器、主控模块、数据传输模块、电源模块、支撑柱、支架和角度探测模块，所述磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块均焊接在同一印制电路板上，所述磁阻传感器、主控模块和数据传输模块均与电源模块电性连接，所述磁阻传感器的输出端与主控模块的一个数据输入输出接口连接，主控模块的另一个数据输入输出接口与数据传输模块的输入端连接，数据传输模块通过输出端与欲连接的智能终端进行通信；处理主控模用于处理欲测试雨刮器的旋转角度、转速及角加速度；其中，旋转角度的具体测量方法是：磁阻传感器根据径向磁铁的角度输出相应数据，磁阻传感器的输出数值与径向磁铁角度呈线性关系，径向磁铁顺时针旋转时对应磁阻传感器输出数值增大减小，径向磁铁逆时针旋转时对应磁阻传感器输出数值减小增大，磁铁旋转过程中，若对应磁阻传感器输出数值不再增大减小，即识别为欲测试雨刮器的位置为上下翻转位置；转速的测量方法为：测量磁铁通过同一位置时的时间来计算每分钟多少转，第一次计算，需要磁铁通过同一位置满三个旋转周期，从而通过主控制模块计算出转速平均值，以后磁铁每运行一转后，速度更新一次，同样以最近的三个旋转周期时间来计算转速平均值；角加速度获取方法为：将一整个周期等时间设置为多份，并导出每一个时间节点转轴的角速度的数据，绘制角加速度与时间的曲线；所述印制电路板通过支撑柱与支架可拆卸连接，所述角度探测模块包括磁铁和连接件，所述连接件包括上卡接槽、下卡接槽及两个侧壁，所述连接件的两个侧壁与支架可拆卸连接，所述磁铁设置在印制电路板中磁阻传感器的下方且与上卡接槽可拆卸连接，所述下卡接槽与欲测试雨刮器的输出轴可拆卸连接。

全文数据：便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及测量系统技术领域[0001]本发明涉及雨刮器技术，特别涉及雨刮器在实车状态下旋转角度、转速及角加速度的测量技术。背景技术[0002]汽车雨刮器必须满足法规规定的刮拭区域A和刮拭区域B刮拭率的要求，因此为了确定刮刷的刮拭范围，就需要测量主副刮转轴的旋转角度。通常雨刮器在生产出来后，会在性能测试台上测试主副刮转轴的旋转角度，但是在实车状态下尚无有效手段进行测量。现有的测量手段是机械式的指针测量装置，即利用转轴带动指针旋转，再用表盘进行读数，不足之处有:表盘的精度只能达到1°，达不到设计公差±0.1°的精度；目视读数就会有误差；操作与携带的不方便。授权公开号为CN101762246B的专利，其公开了一种雨刮器刮刷角度测量仪及其测量方法，其具体公开了：该测量仪包括可视激光发射探头和弧面刻度盘，可视激光发射探头设置有用于将其与雨刮器输出轴固定的固定夹，弧面刻度盘设置有用于固定弧面刻度盘的支架，支架包括托盘和用于将弧面刻度盘与托盘固定连接的条杆，托盘设置有标志点，且该标志点位于弧面刻度盘的弧面所对应的圆心轴线上;弧面刻度盘的弧面所对应的圆心轴线与待测雨刮器的输出转动轴重合。在测量过程中，可视激光发射探头随待测雨刮器的输出转动轴作往复运动，其发射出的光束会在弧面刻度盘上移动，且该光束到刻度盘的同一水平线的距离都相同，从而能够保证测量更加准确。可见，该雨刮器刮刷角度测量仪及其测量方法是通过机械式刻度装置进行雨刮器刮刷角度的测量。[0003]另外，汽车雨刮器的刮拭速度也是很重要的性能指标，法规对雨刮电机高低速也有明确要求。在下雨天时，无论是雨刮器的刮拭速度过快或过慢，都会使汽车驾驶员的视线受阻，从而造成车辆行驶过程中的安全隐患。在实车状态时，现有的测量手段是利用秒表进行人工计数，很原始。[0004]此外，转轴的旋转角加速度也是一项重要的性能指标，现行的手段是通过专业的3D软件进行理论分析确定零部件的尺寸，然后生产制造过程中控制好零部件尺寸，还没有一款仪器可以测量转轴的实际角加速度。[0005]因此研发一款具备高精度便携式的雨刮器旋转角度、转速和角加速度的测量仪器，显得尤为重要。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及测量系统，解决传统机械式测雨刮器旋转角度及转速装置精度低、功能单一、使用与携带不便的问题。[0007]本发明解决其技术问题，采用的技术方案是:便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，包括磁阻传感器、主控模块、数据传输模块、电源模块、支撑柱、支架和角度探测模块，所述磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块均焊接在同一印制电路板上，所述磁阻传感器、主控模块和数据传输模块均与电源模块电性连接，所述磁阻传感器的输出端与主控模块的一个数据输入输出接口连接，主控模块的另一个数据输入输出接口与数据传输模块的输入端连接，数据传输模块通过输出端与欲连接的智能终端进行通in;[0008]所述印制电路板通过支撑柱与支架可拆卸连接，所述角度探测模块包括磁铁和连接件，所述连接件包括上卡接槽、下卡接槽及两个侧壁，所述连接件的两个侧壁与支架可拆卸连接，所述磁铁设置在印制电路板中磁阻传感器的下方且与上卡接槽可拆卸连接，所述下卡接槽与欲测试雨刮器的输出轴可拆卸连接。[0009]进一步地，所述电源模块包括USB接口，所述USB接口用于通过数据线与供电设备连接。[0010]具体地，所述供电设备为移动电源；[0011]或为智能终端或平板电脑或笔记本电脑。[0012]再进一步地，所述移动电源的供电电压范围为9〜18V。[0013]具体地，所述数据传输模块为蓝牙模块。[0014]再进一步地，所述支架包括两个卡槽。[0015]具体地，还包括两个固定块，所述两个固定块的分别与支架的两个卡槽卡接，所述两个固定块与欲测试雨刮器的输出轴相适应。[0016]再进一步地，还包括防尘盖，所述防尘盖覆盖在印制电路板的上方。[0017]便携式旋转角度、转速及角加速度测量系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及智能终端，所述智能终端中设置有与数据传输模块相应的数据接收模块，通过数据接收模块与数据传输模块进行通信。[0018]一种优选的方案是，所述智能终端中还包括相应应用程序，所述相应应用程序用于显示数据传输内容。[0019]本发明的有益效果是，通过上述便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及测量系统，利用磁阻传感器感知360°范围内的磁铁旋转角度和通过同一位置时的时间，然后通过主控模块的计算，通过蓝牙模块进行数据传输，在智能终端中相应应用程序上实时更新旋转角度值和转速值。实时监测出某一位置的角度后，可以对数据进行处理，利用主控模块计算得到角速度及角加速度，进一步的绘制转轴的角加速度与时间的关系曲线，与理论模拟的曲线进行对比。从而在实车状态下能够精准测量出雨刮器的旋转角度、转速及角加速度，并且能够通过用户常用的智能终端进行实时显示，在分析优化雨刮机构的冲击力、解决雨刮机构撞击声、提高雨刮系统寿命等实际工程应用方面，有很高的实用价值。附图说明[0020]图1为本发明便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪的主视图；[0021]图2为本发明便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪的俯视图；[0022]图3为图2中的A-A剖视图；[0023]其中，1表示印制电路板，2表示防尘盖，3表示支架，4表示磁铁，5表示连接件，6表示固定块。具体实施方式[0024]下面结合实施例及附图，详细描述本发明的技术方案。[0025]本发明所述便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，由磁阻传感器、主控模块、数据传输模块、电源模块、支撑柱、支架和角度探测模块组成，其主视图参见图1，俯视图参见图2，俯视图中A-A剖视图参见图3,图1-图3中的支承座为欲测试雨刮器本体中结构，其中，磁阻传感器、主控換块、数据传输模块和电源模块均焊接在同一印制电路板1上，磁阻传感器、主控模块和数据传输模块均与电源模块电性连接，磁阻传感器的输出端与主控模块的一个数据输入输出接口连接，主控模块的另一个数据输入输出接口与数据传输模块的输入端连接，数据传输模块通过输出端与欲连接的智能终端进行通信；印制电路板1通过支撑柱与支架3可拆卸连接，角度探测模块包括磁铁4和连接件5，连接件5包括上卡接槽、下卡接槽及两个侧壁，连接件5的两个侧壁与支架可拆卸连接，磁铁4设置在印制电路板1中磁阻传感器的下方且与上卡接槽可拆卸连接，下卡接槽与欲测试雨刮器的输出轴可拆卸连接。[0026]便携式旋转角度、转速及角加速度测量系统，由便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及智能终端组成，其中，智能终端中设置有与数据传输模块相应的数据接收模块，通过数据接收模块与数据传输模块进行通信。[0027]实施例[0028]本发明实施例便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，包括磁阻传感器、主控模块、数据传输模块、电源模块、支撑柱、支架和角度探测模块，其中，磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块均焊接在同一印制电路板1上，磁阻传感器、主控模块和数据传输模块均与电源模块电性连接，磁阻传感器的输出端与主控模块的一个数据输入输出接口连接，主控模块的另一个数据输入输出接口与数据传输模块的输入端连接，数据传输模块通过输出端与欲连接的智能终端进行通信；印制电路板1通过支撑柱与支架3可拆卸连接，角度探测模块包括磁铁4和连接件5，连接件5包括上卡接槽、下卡接槽及两个侧壁，连接件5的两个侧壁与支架可拆卸连接，磁铁4设置在印制电路板1中磁阻传感器的下方且与上卡接槽可拆卸连接，下卡接槽与欲测试雨刮器的输出轴可拆卸连接。[0029]上述装置中，电源模块可以包括USB接口，USB接口用于通过数据线与供电设备连接;为了方便对该测量仪进行供电，供电设备优选为移动电源，也可以为智能终端或平板电脑或笔记本电脑等具备USB接口的智能设备;为了使该测量仪工作在稳定的工作电压下，移动电源的供电电压范围优选为9〜18V;为了将主控模块处理的数据进行更好地传输，数据传输模块优选为蓝牙模块。[0030]上述装置中，支架3还可以包括两个卡槽;该测量仪还可以包括两个固定块6,能够更好的固定印刷电路板1，这两个固定块6的分别与支架3的两个卡槽卡接，且两个固定块6与欲测试雨刮器的输出轴相适应;另外，为了保护印制电路板1上的磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块，以及为了防止磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块在使用及放置不用时沾上灰尘和其他杂质物，该测量仪还可以包括防尘盖2,防尘盖2优选地覆盖在印制电路板1的上方。[0031]便携式旋转角度、转速及角加速度测量系统，由便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及智能终端组成，其中，智能终端中设置有与数据传输模块相应的数据接收模块，通过数据接收模块与数据传输模块进行通信；智能终端中还包括相应应用程序，相应应用程序用于显示数据传输内容，这里的数据传输内容包括主控模块处理后的欲测试雨刮器的旋转角度、转速及角加速度。[0032]实际使用时，测量输出轴旋转角度的原理具体为:磁阻传感器根据径向磁铁的角度输出相应数据，其中径向磁铁旋转角度范围为0〜36〇度，对应磁阻传感器输出数值范围为0〜40%，输出数值与径向磁铁角度成线性关系，可以设置:径向磁铁顺时针旋转时对应磁阻传感器输出数值增大，径向磁铁逆时针旋转时对应磁阻传感器输出数值减小，磁铁旋转过程中，若对应磁阻传感器输出数值不再增大，即识别为欲测试雨刮器的位置为上翻转位置，若对应磁阻传感器输出数值不再减小，即识别为欲测试雨刮器的位置为下翻转位置；同样可以设置:可以设置:径向磁铁顺时针旋转时对应磁阻传感器输出数值减小，径向磁铁逆时针旋转时对应磁阻传感器输出数值增大，磁铁旋转过程中，若对应磁阻传感器输出数值不再增大，即识别为欲测试雨刮器的位置为下翻转位置，若对应磁阻传感器输出数值不再减小，即识别为欲测试雨刮器的位置为上翻转位置。[0033]测量转轴转速的原理具体为:测量磁铁通过同一位置时的时间来计算每分钟多少转，第一次计算，需要磁铁通过同一位置满三个旋转周期，从而通过主控制模块计算出转速平均值，以后磁铁每运行一转后，速度更新一次，同样以最近的三个旋转周期时间来计算转速平均值。[0034]转轴的角加速度与时间的曲线的原理具体为:将一整个周期等时间设置为多份，并把每一个时间节点转轴的角速度的数据导出来，就可以将角加速度与时间的曲线绘制出来，并通过蓝牙模块将绘制出的角加速度与时间的曲线传输至用户设定的智能终端中进行显示，为了更好地显示欲测试雨刮器的旋转角度、转速及角加速度，可以设置相应应用程序，用户可以通过该应用程序实时观察刮刮器的情况以及通过测量出的旋转角度、转速及角加速度与设定的旋转角度、转速及角加速度对比判断雨刮器刮刷情况是否符合标准。

权利要求：1.便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，包括磁阻传感器、主控模块、数据传输模块、电源模块、支撑柱、支架和角度探测模块，所述磁阻传感器、主控模块、数据传输模块和电源模块均焊接在同一印制电路板上，所述磁阻传感器、主控模块和数据传输模块均与电源模块电性连接，所述磁阻传感器的输出端与主控模块的一个数据输入输出接口连接，主控模块的另一个数据输入输出接口与数据传输模块的输入端连接，数据传输模块通过输出端与欲连接的智能终端进行通信；所述印制电路板通过支撑柱与支架可拆卸连接，所述角度探测模块包括磁铁和连接件，所述连接件包括上卡接槽、下卡接槽及两个侧壁，所述连接件的两个侧壁与支架可拆卸连接，所述磁铁设置在印制电路板中磁阻传感器的下方且与上卡接槽可拆卸连接，所述下接节槽与欲测试雨刮器的输出轴可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，所述电源模块包括USB接口，所述USB接口用于通过数据线与供电设备连接。3.根据权利要求2所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，所述供电设备为移动电源；或为智能终端或平板电脑或笔记本电脑。4.根据权利要求3所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，所述移动电源的供电电压范围为9〜18V。5.根据权利要求1所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，所述数据传输模块为蓝牙模块。6.根据权利要求1所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，所述支架包括两个卡槽。7.根据权利要求6所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，还包括两个固定块，所述两个固定块的分别与支架的两个卡槽卡接，所述两个固定块与欲测试雨刮器的输出轴相适应。8.根据权利要求1-7任意一项所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪，其特征在于，还包括防尘盖，所述防尘盖覆盖在印制电路板的上方。9.便携式旋转角度、转速及角加速度测量系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量仪及智能终端，所述智能终端中设置有与数据传输模块相应的数据接收模块，通过数据接收模块与数据传输模块进行通信。10.根据权利要求9所述的便携式旋转角度、转速及角加速度测量系统，其特征在于，所述智能终端中还包括相应应用程序，所述相应应用程序用于显示数据传输内容。

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