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专利名称：轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法
技术领域：
本发明涉及轮胎测试技术领域，尤其涉及一种对轮胎动平衡机主轴转速进行实时监测的方法。
背景技术：
随着汽车工业的发展、及我国汽车市场的不断壮大，对轮胎平衡机的需求也越来越大，但国内对轮胎平衡机的研发和生产相对比较落后。汽车轮胎不平衡是由于惯性力或离心惯性力没有消除造成的，不平衡量是矢量。 在轮胎制造过程中轮胎的重心不与旋转轴中心重合，其绕车轴旋转时，在各个方向上产生大小不同的惯性力。轮胎不平衡分为两种静不平衡和动不平衡。存在静不平衡的轮胎在高速旋转时会产生交变的径向力，动不平衡量产生交变的侧向力，从而导致车辆在行驶过程中产生上下颠簸和左右摆动，影响车轮舒适性和安全性，加快汽车零部件损坏，增加油耗和对环境的污染，更严重的甚至引发交通事故。轮胎的动平衡性能是衡量轮胎质量好坏的重要指标。轮胎平衡机就是通过测量轮胎的不平衡量的大小和位置，然后指示人们对轮胎作补偿使轮胎达到平衡的仪器。轮胎平衡机对车轮不平衡量的测量一般以设定轮毂宽度为两校正面的间距，轮毂半径为校正平面的校正半径，轮胎的不平衡量就可等效为校正平面上，距轴线距离为校准半径处的不平衡量。由于在车轮不平衡量的测量中还需要实时监控主轴转速，当转速达到一定值后电机脱离主轴，并且当其速度降到某个值时候开始采样。然而，现有技术中利用轮胎平衡机对车轮不平衡量进行测量时，一般的做法是通过记录每转过几个齿所花的时间来计算转速，由于加工工艺的约束，齿并不是绝对均勻分布，并且每个齿的宽度也很难保证绝对相等，这样就很难对轮胎平衡机主轴的转速进行准确测量，更无法对主轴的转速进行实时监控，因此最终容易造成轮胎平衡机对车轮不平衡量的测量结果误差较大，使得测量结果的准确性较低。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其应用于轮胎平衡机对车轮的不平衡量测量中，通过实时监测主轴转速来控制带动主轴的电机，减小测量误差，提高测量结果的准确性。为实现上述目的，本发明提供一种轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其包括如下步骤步骤1，提供一轮胎平衡机、及齿圈，该轮胎平衡机包括有机箱、设于机箱中央位置处且向外延伸设置的主轴、设于主轴旁的电机、与电机电性连接的一单片机、及分别与单片机电性连接的A/D转换器、左、右侧传感器、过零传感器、及相位计数器，该齿圈包括数个齿、及一零位；步骤2，将齿圈装于主轴上，电机带动主轴开始转动，齿圈随主轴进行转动；
步骤3，设定齿圈为X个齿，且X = NY，其中X、N与Y均为自然数，以齿圈的零位为基准，以该零位转动X个齿为一个转动周期，通过过零传感器与相位计数器的相互配合对齿圈进行计数，当齿圈每转动Y个齿时，通过中断方式通知单片机记录每个转动周期内每转动Y个齿所用的转动时间；步骤4，将一个转动周期内N次里每转动Y个齿所用的转动时间记为TN，在单片机内依次存放一个转动周期内所记录的N个转动时间数据；步骤5，将N个转动时间数据进行相加得到一个转动周期内转动总时间M ；步骤6，设定单片机内相对时间数据Tn所存放的地址为 ，其中i为1到N的自然数；当单片机记录第N+1个数据时，M1 = M-T1+!^，然后用TN+1更换存在地址 位置的T1, 当单片机记录第N+2个数据时，M2 = M1-T2+!^，然后用TN+2更换存在地址 位置的T2,依次类推进行循环；步骤7，通过每次计算出的Mn即可实时监控主轴的转动速度。所述步骤7中，通过每次计算出的Mn实时监控主轴的转动速度，当主轴的转动速度达到一定值后，则电机脱离主轴，且当该主轴的转动速度降到一预先设定的值后，轮胎平衡机开始采样测量。所述齿圈为塑料齿圈。本发明的有益效果本发明所提供的轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，可以忽略齿圈的加工误差，准确实时的监测主轴转速，将其应用于轮胎平衡机对车轮的不平衡量测量中，通过实时监测主轴转速来控制带动主轴的电机，从而使每次采样的数据都是在速度相对相同的时候开始，达到减小测量误差，提高测量结果准确性的目的。为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。


下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，图1为本发明中轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法流程示意图；图2为本发明中轮胎平衡机与车轮一具体实施例的安装结构示意图；图3为本发明中与图2中主轴进行安装的齿圈一具体实施例的放大结构示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。如图1所示，本发明提供一种轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其应用于轮胎平衡机对车轮的不平衡量测量中，包括如下步骤步骤1，提供一轮胎平衡机、及齿圈10，该轮胎平衡机包括有机箱20、设于机箱20 中央位置处且向外延伸设置的主轴30、设于主轴30旁的电机、与电机电性连接的一单片机、及分别与单片机电性连接的A/D转换器(未图示)、左、右侧传感器队、Nk、过零传感器(未图示)、及相位计数器40，该齿圈10包括数个齿12、及一零位14。如图2所示，为本发明中轮胎平衡机与车轮50—具体实施例的安装结构示意图，在该实施例中，左、右侧传感器队、Ne之间的距离为L，车轮50装在主轴30上转动，在左、右侧传感器队、Ne位置产生感应力，通过左、右侧传感器队、Nk把感应到的力转化成电信号，经过放大和低通滤波后，此时的信号为接近正弦信号，通过A/D转换器采样成离散数据，然后从离散数据中提取正弦信号的幅度和相位信息来做不平衡量计算。步骤2，将齿圈10装于主轴30上，电机带动主轴30开始转动，齿圈10随主轴30 进行转动。如图3所示，为发明中齿圈10—具体实施例的放大结构示意图，该齿圈10可以为一塑料齿圈，其卡装于图2中的主轴30上，其包括数个齿12、及一零位14。步骤3，设定齿圈10为X个齿，且X = NY，其中X、N与Y均为自然数，以齿圈10的零位14为基准，以该零位14转动X个齿为一个转动周期，通过过零传感器与相位计数器40 的相互配合对齿圈10进行计数，当齿圈10每转动Y个齿时，通过中断方式通知单片机记录每个转动周期内每转动Y个齿所用的转动时间。作为本发明的一种具体实施例，假设齿圈 10的齿X为256个，N为64次，则当齿圈10每转动X/N为4个齿时，通过中断方式通知单片机记录所用的转动时间。步骤4，将一个转动周期内N次里每转动Y个齿所用的转动时间记为TN，在单片机内依次存放一个转动周期内所记录的N个转动时间数据。作为本发明的一种具体实施例， 将第一次转动Y为4个齿所用的转动时间设定为T1，在单片机内依次存放齿圈10转动一个周期所记录的64个时间数据 \、T2、T3。。。。。T63、及Τ64。步骤5，将N个时间数据进行相加得到一个转动周期内转动总时间Μ。在该具体实施例中，将64个时间数据Tn进行相加得到一个转动周期内的转动总时间Μ。步骤6，设定单片机内相对时间数据Tn所存放的地址为 ，其中i为1到N的自然数；当单片机记录第N+1个数据时，M1 = M-T1+!^，然后用TN+1更换存在地址 位置的T1,当单片机记录第N+2个数据时，M2 = M1-T2+!^，然后用TN+2更换存在地址 位置的T2,依次类推进行循环。在该具体实施例中，N为64次，则i为1到64的自然数，当单片机记录第65 个数据时，M1 = Μ- \+Τ65，然后用T65更换存在地址 位置的T1,同理当单片机记录第66个数据时，则M2 = M1-TfTee,然后用Tfi6更换存在地址 位置的τ2，如此类推进行循环计算。步骤7，通过每次计算出的Mn即可实时监控主轴的转动速度。通过本发明的方法对轮胎平衡机的主轴30转速进行实时监控，当该主轴30的转动速度达到一定值后电机脱离主轴30，并且当该主轴30的转动速度降到某个预先设定的值后，轮胎平衡机开始采样测量，从而使每次采样的数据都是在速度相对相同的时候开始，达到减小测量误差，提高测量结果准确性的目的。综上所述，本发明所提供的轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，可以忽略齿圈的加工误差，准确实时的监测主轴转速，将其应用于轮胎平衡机对车轮的不平衡量测量中， 通过实时监测主轴转速来控制带动主轴的电机，从而使每次采样的数据都是在速度相对相同的时候开始，达到减小测量误差，提高测量结果准确性的目的。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1，提供一轮胎平衡机、及齿圈，该轮胎平衡机包括有机箱、设于机箱中央位置处且向外延伸设置的主轴、设于主轴旁的电机、与电机电性连接的一单片机、及分别与单片机电性连接的A/D转换器、左、右侧传感器、过零传感器、及相位计数器，该齿圈包括数个齿、及一零位；步骤2，将齿圈装于主轴上，电机带动主轴开始转动，齿圈随主轴进行转动；步骤3，设定齿圈为X个齿，且X = NY，其中X、N与Y均为自然数，以齿圈的零位为基准， 以该零位转动X个齿为一个转动周期，通过过零传感器与相位计数器的相互配合对齿圈进行计数，当齿圈每转动Y个齿时，通过中断方式通知单片机记录每个转动周期内每转动Y个齿所用的转动时间；步骤4，将一个转动周期内N次里每转动Y个齿所用的转动时间记为TN，在单片机内依次存放一个转动周期内所记录的N个转动时间数据；步骤5，将N个转动时间数据进行相加得到一个转动周期内转动总时间M ；步骤6，设定单片机内相对时间数据&所存放的地址为％，其中i为1到N的自然数； 当单片机记录第N+1个数据时，M1 = M-T1+!^，然后用TN+1更换存在地址 位置的T1,当单片机记录第N+2个数据时，M2 = M1-T2+!^,然后用TN+2更换存在地址 位置的T2,依次类推进行循环；步骤7，通过每次计算出的Mn即可实时监控主轴的转动速度。
2.如权利要求1所述的轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其特征在于，所述步骤7 中，通过每次计算出的Mn实时监控主轴的转动速度，当主轴的转动速度达到一定值后，则电机脱离主轴，且当该主轴的转动速度降到一预先设定的值后，轮胎平衡机开始采样测量。
3.如权利要求1所述的轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，其特征在于，所述齿圈为塑料齿圈。
全文摘要
本发明提供一种轮胎平衡机主轴转速实时监测的方法，包括步骤1，提供一轮胎平衡机、及齿圈；步骤2，将齿圈装于主轴上，电机带动主轴开始转动，齿圈随主轴进行转动；步骤3，设定齿圈为X个齿，且X＝NY，其中X、N与Y均为自然数，以转动X个齿为一个转动周期，通过中断方式通知单片机记录每个转动周期内每转动Y个齿所用的转动时间；步骤4，将一个转动周期内N次里每转动Y个齿所用的转动时间记为TN，在单片机内依次存放一个转动周期内所记录的N个转动时间数据；步骤5，将N个转动时间数据进行相加得到一个转动周期内转动总时间M；步骤6，设定相对时间数据TN所存放的地址为ai，当单片机记录第N+1个数据时，M1＝M-T1+TN+1，然后用TN+1更换存在地址a1位置的T1，依次类推进行循环；步骤7，通过每次计算出的MN实时监控主轴的转动速度。本发明通过实时监测主轴转速来控制带动主轴的电机，从而减小测量误差，提高测量结果的准确性。
文档编号G01P3/64GK102175883SQ201110027310
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者刘均, 林钢 申请人:深圳市元征软件开发有限公司