本實用新型涉及一種卡車制動片厚度檢測系統,屬于檢測工程領域,適用于制動安全檢測。
背景技術:
制動片作為卡車制動系統的一個重要的組成部分,制動片的磨損程度與卡車行車安全密切相關,對制動片進行厚度檢測具有重要意義。據統計,在已知的各種交通事故中,由于制動片磨損過度導致卡車制動系統失效而造成交通事故的案例占有很大比例。
目前在檢測工程領域,現有的制動片測厚方法一般使用超聲波檢測和新型可變電阻測厚。超聲波檢測利用壓電效應,具有發射和接收超聲波的裝置,采用脈沖回波的方法進行測厚的,但是成本較高,結構較為復雜,不適合普遍使用;新型可變電阻測厚法將電阻材料埋設在制動片內部,通過電路測量電阻阻值變化來判斷是否磨損的,該測厚方法中的電阻受溫度影響較大,容易出現誤測。
技術實現要素:
為克服目前測厚方法的局限性,本實用新型提供了一種卡車制動片厚度檢測系統,采用嵌入導線式結構作為測厚模塊,微處理器接收測厚模塊發出的信號,并通過程序控制驅動顯示及報警模塊,實現測厚功能,具有結構簡單、成本低的優點,可有效保證行車安全。
為解決目前技術的局限性,本實用新型所采用的方案是:
一種卡車制動片厚度檢測系統,采用模塊化的設計方法,包括厚度檢測模塊、電壓檢測模塊、微處理器模塊、電源模塊、時鐘模塊、顯示及報警模塊,所述微處理器模塊分別連接厚度檢測模塊、電壓檢測模塊、顯示模塊、報警模塊、時鐘模塊和電源模塊,厚度檢測模塊在制動片內嵌入分層設置的導線結構的測厚傳感器,導線結構的測厚傳感器通過導線支撐架固定后封裝在制動片內,導線結構的測厚傳感器與微處理器相連接。
厚度檢測模塊,采用在制動片內嵌入導線彎折制成的框架結構作為檢測模塊的導線結構的測厚傳感器,此結構設有三條嵌入導線,每條導線的檢測點分別通過導線連接微處理器的數字輸入口,具有檢測厚度的功能。
電壓檢測模塊,輸入與厚度檢測電路供電模塊相連,輸出與微處理器引腳相連,包括電壓調理電路、A/D轉換器,A/D轉換器選用ADC0804芯片,具有檢測厚度檢測模塊供電電壓的功能。電壓調理電路由電壓跟隨器和濾波電路組成,具有電壓放大和濾波作用;A/D轉換器與微處理器模塊相連接,具有模數信號轉換的功能。
微處理器模塊,作為整個系統的控制核心,基于STC89C52單片機對整個測厚系統進行程序控制,實現對磨斷信號的判斷和驅動顯示模塊的功能。
電源模塊,采用LM7805三端穩壓集成電路,由二極管、LM7805穩壓芯片、濾波電路組成;電源模塊其輸入與卡車車載電池相連,輸出分別與微處理器模塊、厚度檢測模塊相連,具有供電、直流穩壓作用。
時鐘模塊,采用DS1302時鐘芯片,芯片的RST、SCLK、I/O三個接口與微處理器功能引腳相互連接,用于記錄制動片的磨損時間。
顯示及報警模塊,與微處理器模塊的輸出端相連接,由液晶顯示屏、LED指示燈及蜂鳴器等組成,具有顯示厚度數值及報警作用。
作為對本方案的進一步優化:
所述的導線支撐架設置縱桿,縱桿上設有間隔設置的橫桿,橫桿的長度不同。
橫桿的長度不同,對應不同的寬度設置的導線結構的測厚傳感器;且橫桿間隔設置,使導線結構的測厚傳感器在橫向及縱向上相互隔開。
所述的制動片底面中心位置設有螺紋孔,螺紋孔設有封口螺絲釘,螺絲釘內嵌入導線結構的測厚傳感器。上述設置,便于利用該小孔封裝測導線結構的測厚傳感器,通過設置封口螺絲釘可以對封裝處進行封閉,防止封裝的導線結構的測厚傳感器受到損壞。
所述的電壓檢測模塊設有電壓調理電路與A/D轉換器;A/D轉換器輸出端連接微處理器。電壓檢測模塊用于檢測厚度檢測模塊的供電電壓,防止電壓問題而造成誤測量,A/D轉換器輸出端連接微處理器,由程序判斷引腳電平信號。
所述的微處理器模塊通過引腳分別與厚度檢測模塊、電壓檢測模塊、電源模塊、時鐘模塊、顯示及報警模塊相連,時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片。
所述的顯示及報警模塊與微處理器的輸出端相連接。
所述的顯示及報警模塊設有液晶顯示屏、LED指示燈及蜂鳴器。顯示模塊包括液晶顯示屏、LED指示燈和蜂鳴器,微處理器模塊發出控制信號通過PNP放大電流來驅動蜂鳴器。
附圖說明
附圖1為本實用新型的系統總體結構圖。
附圖2為本實用新型的測厚裝置的嵌入導線結構示意圖。
附圖3為本實用新型測厚裝置的導線支撐架結構圖。
附圖4為本實用新型的厚度檢測電路的電路示意圖。
附圖5為本實用新型的電壓檢測電路的電路示意圖。
附圖6為本實用新型的顯示及報警電路的電路示意圖。
附圖7為本實用新型的系統流程圖。
附圖標記說明:1-導線C;2-導線B;3-導線A;4-制動片;5-導線孔;6-螺絲釘;7-導線支撐架。
具體實施方式
為了更充分理解本實用新型的技術內容,下面結合具體實施方式對本實用新型的技術方案做進一步介紹和說明,但不局限于此。
如圖1所示,一種卡車制動片4厚度檢測系統,采用模塊化的設計方法,包括厚度檢測模塊、電壓檢測模塊、微處理器模塊、電源模塊、時鐘模塊、顯示及報警模塊。
如圖2所示,厚度檢測模塊結構圖采用鉆孔嵌入導線的形式。首先在制動片4底面中心位置設計一導線孔5,并在導線孔5處設一段螺紋孔;然后如圖中所示把導線安裝并固定在導線支撐架7上,將螺絲釘鉆孔,孔深為11.5mm,導線支撐架放于螺絲釘的小孔中,并進行注膠凝固;將設置好的螺絲釘旋入導線孔5中進行封合。
如圖3所示,所述的導線支撐架7設置縱桿,縱桿上設有間隔設置的橫桿,橫桿的長度不同。
橫桿的長度不同,對應不同的寬度設置的導線結構的測厚傳感器;且橫桿間隔設置,使制作成導線結構的測厚傳感器的三根導線導線C 1,導線B 2,導線A 3在橫向及縱向上相互隔開,固定穩定,測量更準確,不會誤測。
導線嵌入到導線支撐架的導線槽2內,并用導線槽蓋片1進行固定,最后用螺絲釘擰緊導線槽蓋片;導線C 1,導線B 2,導線A 3將制動片4厚度分成三部分,每部分分別為12mm、9mm、5mm。可以通過設置橫桿的不同厚度來確保導線C 1,導線B 2,導線A 3固定后的間隔符合上述測量的要求。
如圖3所示,導線彎折制成的框架結構作為檢測模塊的導線結構的測厚傳感器的厚度檢測電路圖,由三根可磨損導線組成,檢測點通過導線與單片機I/O口的P30、P31、P32相連接。當導線未磨斷時,單片機I/O口檢測到檢測點為低電平;當導線磨損,檢測到檢測點為高電平。
如圖4所示,電壓檢測模塊包括電壓調理電路、AD轉換模塊,電壓檢測電路由兩個電壓跟隨器TL084和一個濾波電路組成,AD轉換模塊采用ADC0804芯片,其功能為單一輸入、八輸出。電壓檢測模塊輸入與厚度檢測電路的供電裝置相連,輸出與單片機P1口相連。
微處理器模塊采用STC89C52芯片的單片機,接收厚度檢測模塊和電壓檢測模塊采集的電平信號,根據程序進行判斷并做出顯示及報警命令。
電源模塊采用LM7805穩壓芯片構成直流穩壓電路,包括1N4148二極管、LM7805穩壓芯片、電容。此電路輸出與厚度檢測電路及微處理的供電接口相連接,具有變壓和穩壓作用。
時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片,芯片的RST、SCLK、I/O三個接口與微處理器功能引腳相互連接,用于記錄制動片4的磨損時間。
如圖5所示為顯示及報警模塊,顯示模塊采用LM016L液晶顯示屏和LED指示燈,液晶顯示模塊D0—D7與微處理器模塊P0口相連接, LED指示燈采用共陰極方式,與P24、P23、P22口相連接;報警模塊采用PNP驅動的蜂鳴器,與P21口相連接。
圖6為系統流程圖,系統上電后先進行初始化,然后對厚度檢測電路的供電電壓進行采集,如果采集的電壓小于3.5V或高于5.1V,說明供電電壓有問題,則通過微處理器發出供電電壓報警信號,如果電壓正常,則對P3.0-P3.2的電平進行采集,如果采集的電平是高電平信號,說明導線被磨斷則微處理器模塊記錄當前時間并且發出磨損報警信息,如果檢測P3.0-P3.2為低電平信號,則重新檢查供電電壓信號,反復執行采集和判斷操作。
上述僅以實施方式來進一步說明本實用新型的技術內容,以便于理解,但不代表本實用新型的實施方式僅限于此,任何依本實用所做的技術延伸或再創造,均受本實用新型的保護。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。