[發明專利]基于數字光纖傳感器的ABS齒圈質量檢測方法

有效

• 申請號: 201410713002.5
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104458762A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 胡佳成;王嬋媛;李東升;邵楊鋒
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01B11/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種ABS齒圈質量檢測方法，尤其是涉及一種基于數字光纖傳感器的ABS齒圈質量檢測方法。

背景技術

隨著ABS在汽車系統應用中越來越廣泛，對ABS系統的相關零部件的檢測也顯得日益重要。其中ABS齒圈作為系統信號輸入的關鍵環節，在ABS系統中的作用尤為顯著，因此對其參數的檢測具有重要意義。

ABS齒圈一般采用鐵磁性材料，如35號鋼，45號鋼，其表面一般采用鍍鋅或鍍鉻。生產工藝多采用機加工或粉末冶金燒結，其中加工順序、模具尺寸、工藝參數、時間等因素都會造成ABS齒圈表面缺陷。目前，工業上測量齒輪節距的方法有機械法與投影法、齒感應檢測法等，進而計算ABS?齒圈節距誤差，但上述方法均存在無法準確取點、不能檢測齒面缺陷等缺點。

數字光纖傳感器是反射式強度調制型光纖傳感器的延伸，檢測通過從物體表面反射又被光纖接收的光強信號變化來探測反射物與光纖探頭的距離。光源采用發光二極體，可實現穩定的投光量。輸出為NPN開路集電極晶體管，將光電信號轉換成數字脈沖信號，從而簡化了信號處理電路。

發明內容

針對背景技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于數字光纖傳感器的ABS齒圈質量檢測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本方法所涉及的裝置包括臺式電動旋轉機構、定位輪、數字光纖傳感器、傳感器支架、步進電機，臺式電動旋轉機構帶動定位輪旋轉，ABS齒圈套置在定位輪上，數字光纖傳感器架設在傳感器支架上并正對ABS齒圈設置，傳感器支架的高度由步進電機調節；由數字光纖傳感器實現圓周節距誤差檢測，利用零點定位，每旋轉到零點位置，步進電機帶動數字光纖傳感器在豎直方向上步進一個單位長度，實現對ABS齒圈齒面缺陷的完整掃描檢測。

進一步說，圓周節距誤差檢測具體是：數字光纖傳感器，發射紅光照射在齒輪上，根據反射回來的光強度大小來輸出高電平或低電平，由單片機的定時器模塊的捕獲/比較寄存器捕獲高低電平脈寬，高電平脈寬和低電平脈寬分別對應齒頂寬度和齒槽寬度，并通過數據處理來實現節距誤差的檢測。?????進一步說，所述的零點定位具體是：根據設定的臺式電動旋轉機構旋轉角速度，計算旋轉一圈所需要的時間T，當臺式電動旋轉機構開始旋轉時，單片機開始計時，經過時間T，電機回到零點，即通過單片機軟件算法實現下一圈零點的定位。

進一步說，所述的齒面缺陷的完整掃描檢測具體是：臺式電動旋轉機構每旋轉一圈，步進電機帶動數字光纖傳感器迅速沿豎直方向上移動一個單位步進長度，再開始新的一圈掃描檢測，直至完成對整個ABS齒圈齒面的掃描，從而實現對ABS齒圈齒面的缺陷檢測。

進一步說，數據處理來實現節距誤差的檢測具體是：

利用單片機通過定時器模塊的捕獲/比較寄存器捕獲脈沖信號的上升沿發生的時間和下降沿發生的時間，通過計算獲得高電平脈寬和低電平脈寬；分別保存為兩數組，高電平脈寬為a_i，低電平脈寬為b_j，并求得高電平脈寬平均值A，低電平脈寬平均值B，各高電平脈寬誤差為?(a_i-A)/A*100%,各低電平脈寬誤差為(b_j-B)/B*100%，最后求得最大偏差，判斷其是否合格。

與背景技術相比，本發明的有益效果是：

本發明中的數字光纖傳感器具有抗干擾能力強、線性度好的特點，利用數字光纖傳感器來檢測ABS齒圈質量，相比于背景技術能夠更準確、更快捷地實現測量。

本發明中的齒面缺陷掃描檢測功能利用零點定位，每旋轉到零點位置，步進電機帶動數字光纖傳感器在豎直方向上步進一個單位長度，不僅能夠測量節距誤差，而且還能夠實現對ABS齒圈齒面缺陷（如缺齒、斷齒、齒面不平整等）的完整掃描檢測，對于缺陷齒面能夠實現準確地定位。

本發明中的LabVIEW人機交互界面，不需要復雜的操作，用戶僅需要在界面上根據實際需要設定參數，利用串口通訊就可以自動實現上位機與下位機的信息交互，并在界面上顯示測試結果，測試效率高，ABS齒圈質量檢測操作簡便易行。

本發明中的定位輪為寶塔臺式結構，適用于不同大小的ABS齒圈，能夠批量檢測多種型號的ABS齒圈，更適用于實際需求。

附圖說明

圖1是本發明的基于數字光纖傳感器的ABS齒圈質量檢測裝置立體結構示意圖。

圖2是本發明的工作原理圖。

圖3是傳感器的輸出信號。

圖4是LabVIEW人機交互界面。