電動自行車自動檢測系統(tǒng)及相關技術分析

摘 ?要：在環(huán)境問題不斷惡化、交通壓力日益增加的背景下，電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷的特點，受到了人們的喜愛。由于使用電動自行車的人不斷增多，所以產(chǎn)品產(chǎn)量增加，對檢測技術也有了更高的要求。為了滿足發(fā)展需求，自動檢測系統(tǒng)應運而生，本文對該系統(tǒng)的應用與相關技術進行了闡述和分析。

關鍵詞：電動自行車;自動檢測系統(tǒng);技術

從目前的發(fā)展趨勢來看，我國電動自行車的使用量每年都在提升，技術也隨之發(fā)展，集成電路、新型電機等新技術、新材料的應用愈加廣泛，全面提升了電動自行車的性能和質量，使電動自行車更加安全可靠。在電動自行車生產(chǎn)和使用的過程中，做好檢測工作十分重要。需要對電動自行車最高車速、整車質量、腳踏行駛能力等性能指標進行測試，充分了解電動自行車的性能水平，保障電動自行車的使用安全，同時促進技術的發(fā)展和進步。在實際檢測的過程中，可以采用自動檢測系統(tǒng)，以此提升檢測效率，同時減少人工投入。

一、電動自行車自動檢測系統(tǒng)總體規(guī)劃

（一）轉動慣量模擬

模擬車輛轉動慣量是十分重要的一個環(huán)節(jié)，可以采用電腦模擬和機械模擬兩種方式，也可以將這兩種方式結合使用。電模擬具有電機容量大、控制難度低、結構簡單等有點，但精度不足，各類配套設備需要較大的功率，所以能耗較高;機械模擬利用慣性輪組合的方式進行模擬，如果要保障模擬的精度，對慣性輪的需求量較大，所以該方法模擬級比較差，結構也比較復雜;二者結合的模擬方式可以發(fā)揮二者的使用優(yōu)點，但對系統(tǒng)有較高的要求，具體可以根據(jù)實際需求和情況進行選擇。

（二）系統(tǒng)原理

在電動自行車自動檢測系統(tǒng)設計的過程中，應該根據(jù)需求進行分析，采用多種技術方法，包括自動定位、機械傳動、傳感器等等，對各項指標進行測量，包括噪音、行程、轉速等等。自動檢測系統(tǒng)具有機電一體化的特點，使用計算機輔助測試，通過自動化控制的方式完成各個測試環(huán)節(jié)，功能性較強[1]。在檢測的過程中，要對電動自行車路面行駛的情況進行模擬，測試環(huán)境條件要與實際行駛保持一致。其中，行駛阻力是最重要的影響因素，所以模擬行駛過程中的動力特性是最關鍵的系統(tǒng)技術。

（三）設計原則

在自動檢測系統(tǒng)設計的過程中，需要堅持可靠、創(chuàng)新、效益三項原則。雖然要不斷提升自動檢測系統(tǒng)的使用性能，但同時也要保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，使系統(tǒng)可以充分發(fā)揮作用，并且在裝配流水線中使用，為電動自行車的生產(chǎn)、裝配提供更多便利，提升檢測效率和質量，保障產(chǎn)品整體性能;在創(chuàng)新方面，應該隨著電動自行車技術水平的提升，不斷完善和創(chuàng)新檢測技術，提升自動化檢測的水平，了解各種產(chǎn)品的特點，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用需求，設計更多先進、高效率、高精度的自動化檢測系統(tǒng);在效益方面，要從成本控制入手，選擇效率更高、成本投入更少的系統(tǒng)設計方案，提升產(chǎn)品性價比，充分滿足消費者的購買和使用需求，使電動自行車行業(yè)可以迅速發(fā)展。

二、電動自行車自動檢測系統(tǒng)的功能設計

（一）功能概述

自動檢測系統(tǒng)的功能性很強，在系統(tǒng)檢測的過程中，使用信號流測量、顯示和記錄各個測量指標，同時也可以對電動自行車路面行駛的物料表進行模擬。對產(chǎn)品進行單元性的分解分析，了解不同單元的功能特點，降低設計的復雜性，使產(chǎn)品結構可以得到進一步優(yōu)化。在該系統(tǒng)中，測量、記錄和現(xiàn)實指標的信號流功能可以分為三種，分別是處理、控制和測試[2]。在路面行駛物料模擬的過程中，功能可以分為環(huán)境模擬和運動轉化兩個方面。對各個功能之間的邏輯關系進行分析，并且以此為基礎，組合各個物理量，構成完整的系統(tǒng)功能結構，明確系統(tǒng)設計的方向。具體來說，功能結構模塊包括控制檢測過程、應有值和實際值比較等等。

（二）系統(tǒng)組成

電動自行車自動檢測系統(tǒng)為機電一體化的系統(tǒng)，使用計算機作為輔助設備，運用機械傳動、計算機控制等基礎。檢測系統(tǒng)的組成部分較多，包括測試臺體、驅動轉鼓等云轉化系統(tǒng)，還包括傳動系統(tǒng)內、測量控制系統(tǒng)等等。電動自行車具有重心較高、速度較低的特點，檢測系統(tǒng)需要檢測的電動自行車型號較多，需要對不同車輛的外形和驅動方式進行區(qū)分。在設計的過程中，可以采用自動夾緊機構和測試臺體進行調整，從而滿足不同對象的檢測需求。為了確保檢測結果的精準可靠，要合理安裝傳感器，選擇恰當?shù)陌惭b位置，并且提升箱式底架結構的性能，使傳動更加靈敏，充分滿足檢測要求。對于不同檢測等級和指標的要求，系統(tǒng)采用不同的組成硬件。例如，選擇的接口卡功能不同，也可以選擇不同格式的通信幀、通信速率不同的電量測試儀等等[3]。在實際應用的過程中，可以采用A/D、D/A轉換的模式，輸入/輸出功能集成選擇I/O的模式，以多功能接口卡為主，將電路設計難度降低，使開發(fā)進程提升。計算機可以直接連接電磁離合器、轉矩轉速傳感器等設備連接。轉速、扭矩等測量參數(shù)可以采用數(shù)字脈沖輸出為主的智能型傳感器，測量方法選擇測頻測周法，利用光電編碼盤測量轉速，全面確保測量的精度，并且滿足各個測量范圍的需求。

在系統(tǒng)軟件的設計方面，應該確保軟件的嵌入實時特征，運用模塊化技術進行設計，如果硬件特性發(fā)生變化，則軟件可以根據(jù)變化設計接口，保障軟具有較強的適應能力和參數(shù)配置能力，不僅可以支持當前使用的整機硬件，也可以適應其各種變動情況。例如，在數(shù)據(jù)采集單元中，即使選擇的電量測量儀不同，也不需要對程序進行重新編寫。軟件系統(tǒng)分為多個模塊，包括出廠檢測、型式檢測等等。根據(jù)測試數(shù)據(jù)量和交互需求，系統(tǒng)采用了兩種類型不同的數(shù)據(jù)庫，型式測試運用Access數(shù)據(jù)庫;如果出場數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量比較大，則數(shù)據(jù)庫采用SQL Server數(shù)據(jù)庫。以某企業(yè)生產(chǎn)的電動自行車為例進行檢測分析，檢測憑條模擬路況為多次路檢之后計算出的平均情況，路檢的過程中，難免會受到人為因素的影響，所以在啟動時間、噪音量、百公里電耗等方面存在較大的檢測誤差。在誤差允許范圍內，實際情況和檢測平臺的數(shù)據(jù)基本一致，說明檢驗平臺具有一定的模擬效果，可以在一定程度上滿足整車性能檢測的需求。在系統(tǒng)研制的過程中，還要充分考慮擴展性、通用性的需求，促進檢測系統(tǒng)不斷優(yōu)化和完善，使電動自行車的檢測需求得到滿足，保障電動自行車的產(chǎn)品質量。

結語：

綜上所述，在電動自行車生產(chǎn)的過程中，需要進行有效的檢測，確保電動自行車的性能、質量符合要求。在實際檢測的過程中，可以采用自動化檢測系統(tǒng)。通過對系統(tǒng)規(guī)劃和功能設計的分析，可以了解主動檢測系統(tǒng)的原理和特點，根據(jù)需求不斷完善系統(tǒng)、提升自動檢測的質量，保障檢測結果的精準性。

參考文獻：

[1]明錦（天津）數(shù)碼科技有限公司.一種電動自行車性能測試平臺用剎車觸發(fā)系統(tǒng)：CN202110754191.0[P].2021-08-03.

[2]李驁.電動自行車電池容量檢測儀的檢測方法與校準不確定度評定[J].科學與財富，2021，13（13）：126.

[3]洪偉，許挺挺，阮立，等.電動自行車無線充電EV-DWPT系統(tǒng)導軌組群控制策略研究[J].今日自動化，2020（7）：10-14.

作者簡介：

顧昊（1985年10月24日），民族：漢，性別：男，籍貫：江蘇省無錫市，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：輕工建材。