专利名称：一种便携式路面摩擦系数测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到路面抗滑性检测领域，尤其涉及一种便携式路面摩擦系数测试
>J-U ρ α装直。
背景技术：
路面摩擦系数作为路面抗滑性检测领域中的一个非常重要的参数，倍受人们重视。所以正确的对路面进行摩擦系数的测量对路面的抗滑性分析具有非常大的作用。纵向路面摩擦系数和横向路面摩擦系数都是评价路面抗滑性的重要指标，在交通 事故分析中也需精确测量纵向和横向路面摩擦系数。摩擦系数检测设备按照检测方式的不同可分为定点式摩擦系数测试仪和连续式摩擦系数测试仪(Continual Friction MeasureEquipment)两种。前者主要指英国的摆式摩擦系数仪BPT (British Pendulum Tester)及动态摩擦系数测试仪(DFT)。其便携性较差，也无法实现连续存储。CFME可以分为四种基本类型锁定轮型(Locked Wheel Tester)、侧向力型(Side Force Measurement)、固定滑移率型(Fixed Slip Device)和可变滑移率型(Variable Slip Device)。这些设备大多是拖车式的，也难以实现快速、便捷的测量。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种便携式路面摩擦系数测试装置。它能够有效解决便携式路面摩擦系数测试装置的单一测量问题及数据存储问题。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现一种便携式路面摩擦系数测试装置，包括测试箱体，在测试箱体内有电路板，所述的测试箱体顶面有纵向键、横向键、电源键、显示屏，测试箱体底面下方设置有仿橡胶轮胎，测试箱体的两个互为垂直的侧面上，分别设置有第一拉环、第一配重板插槽、第二拉环、第二配重板插槽，第一、第二拉环分别位于第一、第二配重板插槽的中部，在测试箱体的侧面还设置有存储卡插槽和充电插孔；所述的测试箱体内的电路板包括有单片机，在单片机上连接有按键控制器，两个加速度传感器、两个力传感器、显示器和电源，其中按键控制器与单片机通过串口相连接，对纵向键、横向键进行选择控制；电源键与电路板的电源相连接；两个加速度传感器和两个力传感器通过串口与单片机相连接构成数据采集�？椋渲械谝涣Υ衅髁拥谝焕罚诙Υ衅髁拥诙罚幌允酒骺刂葡允酒潦凳毕允臼莶杉？榈氖菪畔ⅲ坏テü齍SB设备连接卡插槽上的U盘，用于实时存储采集模块的数据。本实用新型还具有以下其他技术特点所述的两个力传感器采用CLBS3拉压力传感器，能同时测量拉力及其法向力；所述两个加速度传感器采用MMA7260QT加速度传感器。[0014]所述的第一、第二配重板插槽用于连接配重板。所述的单片机采用ATmegal6L单片机。所述USB设备为USB系统，包括USB主机和USB外设，所述USB主机为单片机ATmegal6L,所述USB外设为U盘。本实用新型与现有技术相比解决了便携式路面摩擦系数测试装置的双向测量问题，并有效实现了数据的存储功能。它结构简单紧凑，携带方便，经申请人的试用，其测试精度高，使用范围广，安全可靠。
·图I为本实用新型外部外形示意图。图I中，I、纵向键；2、横向键；3、电源键；4、显示屏；5、第一拉环；6、第一配重板插槽；7、存储卡插槽；8、充电插孔；9、仿橡胶轮胎，10、第二拉环，11、第二配重板插槽。图2为本实用新型的硬件系统结构示意图。图3为本实用新型的USB主机中设备控制器SL811HS的功能框图。图4为本实用新型的单片机ATmegal6L与USB主机中的设备控制器SL811HS的连接图。
以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图I和图2，本实施例给出一种便携式路面摩擦系数测试装置，包括测试箱体，在测试箱体内有电路板。测试箱体顶面上设置有纵向键I、横向键2、电源键3和显示屏4，测试箱体底面下方设置有仿橡胶轮胎9，测试箱体的两个互为垂直的侧面上，分别设置有第一拉环5、第一配重板插槽6、第二拉环10、第二配重板插槽11，第一、第二拉环(5，10)分别位于第一、第二配重板插槽(6、11)的中部，在测试箱体的侧面还设置有存储卡插槽7和充电插孔8 ;测试箱体内的电路板包括有单片机，在单片机上连接有按键控制器，两个加速度传感器、两个力传感器、显示器和电源，其中按键控制器与单片机通过串口相连接，对纵向键I、横向键2进行选择控制；电源键3和电路板的电源相连接；两个加速度传感器和两个力传感器通过串口与单片机相连接构成数据采集�？椋渲械谝涣Υ衅髁拥谝焕�5,第二力传感器连接第二拉环10 ；显示器控制显示屏4实时显示数据采集�？榈氖菪畔ⅲ坏テü齍SB设备连接卡插槽7上的U盘，用于实时存储采集模块的数据。仿橡胶轮胎9为装置与道路接触测试的道路接触部，用于模拟汽车制动时轮胎的抱死情况。本实施例中，单片机选择ATmegal6L单片机，其包括高性能、低功耗的8位AVR微处理器，先进的RISC结构，512字节的EEPROM可擦写10，000次，四通道PWM，8路10位ADC。该单片机能按照按键的状态选择数据采集�？榈牟杉绞剑凳钡慕邮帐莶杉？橛氪娲⑵魉凸吹氖菪畔ⅲ⒍哉庑┬畔⒔锌焖僮既返拇恚缓蠖哉庑┦凳笔�、曲线向存储器进行存储，并向显示屏输出处理后的信息。按键控制器包括电源键，纵向键和横向键，并能通过人工控制按键的不同，来选择路面测量的方式，并进而通过单片机控制数据采集模块进行数据采集。数据采集�？榘礁隽Υ衅骷凹铀俣却衅�。其中力传感器采用CLBS3拉压力传感器，能同时测量拉力及其法向力；所述加速度传感器采用MMA7260QT加速度传感器，能正确的测量仪器的加速度，并将其加速度电压信号送入速度积分器处理，通过速度积分器将实时速度积出，送入单片机处理。该�？橛辛街致访婺Σ料凳牟饬渴莶杉绞剑恢质遣饬孔菹蚰Σ料凳氖莶杉绞剑硪恢质遣饬亢嵯蚰Σ料凳牟杉绞剑韪萦没О醇牟煌醒≡瘢≡窈罄昧Υ衅饔爰铀俣却衅鹘惺凳笔莶饬浚阉饬康男畔⒋氲テ�。本实施例中，USB设备为USB系统，包括USB主机和USB外设，USB主机为单片机ATmegal6L, USB外设为U盘，任何一次USB的数据传输都必须由USB主机来发起和控制，USB 外设只能和USB主机/设备控制器连接；单片机需要通过USB主机对U盘进行读写实现存储，USB主机中的设备控制器为SL811HS芯片(图3)，其可作为USB主机或者设备的接口控制器，支持USB协议I. I，提供全速和低速2种USB总线速度方式，片上集成了 SIE、单端口根Hub、USB收发器和256字节的SRAM ；3. 3V工作电压，接口兼容5V电压，硬件自动产生帧起始包SOF和CRC5 / 16校验。该�？槭褂肍AT文件系统，支持U盘即插即用，测量方式(横向或纵向)每次开启，模块将在U盘中建立一个文件夹，然后在文件夹中建立一个数字文件。文件夹的命名采用顺序编号排列，比如，第一次开启测量模式后，系统创建额文件名为DATA1,则关闭测量模式再打开该测量模式后，系统创建的文件名为DATA2，永不重复，避免数据被覆盖，并且关闭电源后数据也不会消失，不同的测量方式用不同的文件名。之后将U盘中数据在计算机上读出来以获取数据。电源可以为单片机提供稳定的工作电压。显示器可以将单片机处理后的数据信息通过测试箱体上的显示屏4实时显示出来。图3为USB主机中设备控制器SL811HS的功能框图。SL811HS是可支持全速数据传输的USB控制芯片，该芯片采用28脚PLCC和48脚TQFP两种封装形式，且内含USB主/从控制器，支持全速/低速数据传输，并能自动识别低速或全速设备。SL811HS所提供的接口遵从USB I. I标准，处理器接口提供了数据、地址和控制信号线，方便和单片机、DSP和嵌入式微处理器连接，并受到CPU的控制。中断控制器通过检测各种USB总线的状态变化，如设备的接人、设备挂起模式的唤醒等，并以中断形式表现，可通过检测中断状态寄存器来了解设备的状态。RAM—方面提供了数据存储的缓冲区，另一方面又定义了各种寄存器用于控制SL811HS，外部的CPU通过访问这些寄存器便可了解USB的状态和相关信息。SIE实现数据并、串转换。集成的根Hub提供USB设备的连接点。时钟发生器�？樾枰饨泳д裎猄L811HS提供时钟。图4为USB主机单片机ATmegal6L与USB主机中的设备控制器SL811HS的连接图。SL811HS是3. 3V供电的系统，而ATmegal6L是5V供电的系统，但二者的端口能够彼此兼容对方的高低电平。因此SL811HS的数据引脚D(TD7直接与单片机的低八位地址，数据总线引脚ΡΑ(ΓΡΑ7连接，读写选通引脚nRD、nWR则直接与单片机的读写线/RD、/WR接，ATmegal6L单片机通过接口，到达SL81IHS内部的缓冲区读取数据，分两个步骤先将AO置O，通过8位地址/数据复用线进行写地址；再将AO置1，通过8位地址/数据复用线向缓冲区读写数据。SL811HS的Μ/S引脚经下拉电阻后接地，使得其工作于主机控制器模式。此外，SL811HS的中断请求信号为高电平有效，则反向后连接到ATmegal6L的外部中断引脚/INTO。本系统没有采用SL811HS内部的锁相环，直接使用外部的48MHz有源晶振作为时钟源。存储�？� 是主机系统，其PCB板上安装有插座，用于为U盘提供连接点。
权利要求1.一种便携式路面摩擦系数测试装置，包括测试箱体，在测试箱体内有电路板，其特征在于 所述的测试箱体顶面有纵向键(I)、横向键(2)、电源键(3)、显示屏(4)，测试箱体底面下方设置有仿橡胶轮胎(9)，测试箱体的两个互为垂直的侧面上，分别设置有第一拉环(5)、第一配重板插槽(6)、第二拉环(10)、第二配重板插槽(11)，第一、第二拉环(5，10)分别位于第一、第二配重板插槽(6、11)的中部，在测试箱体的侧面还设置有存储卡插槽(7)和充电插孔(8)； 所述的测试箱体内的电路板包括有单片机，在单片机上连接有按键控制器，两个加速度传感器、两个力传感器、显示器和电源，其中 按键控制器与单片机通过串口相连接，对纵向键(I)、横向键(2)进行选择控制；电源键(3)与电路板的电源相连接； 两个加速度传感器和两个力传感器通过串口与单片机相连接构成数据采集模块，其中第一力传感器连接第一拉环(5)，第二力传感器连接第二拉环(10); 显示器控制显示屏(4)实时显示数据采集模块的数据信息； 单片机通过USB设备连接卡插槽(7)上的U盘，用于实时存储采集�？榈氖荨�
2.如权利要求I所述的便携式路面摩擦系数测试装置，其特征在于，所述的两个力传感器采用CLBS3拉压力传感器，能同时测量拉力及其法向力；所述两个加速度传感器采用MMA7260QT加速度传感器。
3.如权利要求I所述的便携式路面摩擦系数测试装置，其特征在于，所述的第一、第二配重板插槽(6，11)用于连接配重板。
4.如权利要求I所述的便携式路面摩擦系数测试装置，其特征在于，所述的单片机采用ATmegal6L单片机。
5.如权利要求I所述的便携式路面摩擦系数测试装置，其特征在于，所述USB设备为USB系统，包括USB主机和USB外设，所述USB主机为单片机ATmegal6L，所述USB外设为U盘。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式路面摩擦系数测试装置，装置包括测试装置箱体，在测试箱体内有电路板，测试箱体顶面上设置有纵向键、横向键、电源键和显示屏，测试箱体底面下方设置有仿橡胶轮胎，测试箱体的侧面上分别设置有拉环和配重板插槽，拉环设置在两个配重板插槽中部，其中一个设置有拉环和配重板插槽的箱面上还设置有存储卡插槽和充电插孔。测试箱体内的电路板有单片机，在单片机上连接有按键控制器，两个加速度传感器、两个力传感器、显示器和电源，单片机通过USB设备连接U盘，用于实时存储采集�？榈氖�。采用该装置能够精确测量道路的附着系数，解决了便携式路面摩擦系数测试装置的双向测量问题，并有效进行了数据的存储。
文档编号G01N19/02GK202583047SQ201220228498
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者陈涛, 孟令智, 王栋, 魏朗, 张韦华, 袁望方, 李春明, 周维新 申请人:长安大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
