在汽车车轮多维力传感器 (Wheel Force Transducer , 简称 WFT) 技术中 , 传感器弹性体的设计是关键技术之一。通常光电式、磁电式、相位式原理组成的传感器均为单维力测量传感器 , 且轴向尺寸较大 ,不能安装在车轮上 , 只有应变式原理的传感器能够满足车轮多维力测量的要求。

利用应变式原理组成的多维力测量传感器在国外有一些产品 , 如用于飞机风洞试验的多分力天平 ; 用于机器人腕力测量的传感器 ; 用于机床刀具研究的二分力传感器等 , 这些传感器的结构设计是随着应用对象的变化而改变的。轮力传感器测量的对象为汽车车轮在运行时受的力 , 由于被测对象结构复杂 , 空间尺寸较小 , 且联接方式不能有较大的改变 , 因此弹性体的设计比较困难。国外只有少数公司拥有该项技术 , 且未解密。轴承结构由于轴向尺寸较大 , 无法满足汽车车轮轴向结构尺寸的要求 , 故采用盘式结构。

针对测试系统的特点 , 利用面向对象编程语言Delphi 编制基于 Windows 操作系统的测试软件 , 采用模块化结构设计且具有良好的人机接口界面。以下拉菜单激活各功能模块 , 同时在程序执行过程中提供操作提示信息。

该软件主要完成参数设置、测量传感器的标定、数据采集、信息处理及测试报告等功能。系统的采样频率大于 100 Hz , 在参数设置中可以改变系统的采样频率及汽车各外形参数如前轮半径、后轮半径、质心高度、汽车轴距等。对传感器的静态标定可以减少动态采集时外界因素引起的误差。

软件的主要功能模块分述如下 :

(1) 显示模块。按车轮力或其它参数性质进行数据显示及硬件调试 (CTC 板和 A/ D 采集板 ) 。既有数字量的显示 , 也有参数的动态变化曲线。

(2) 设置模块。进行测试前系统的参数设置 , 并将这些参数保存在文件系统。所需参数包括采样时间、轮胎参数、车辆参数、传感器标定系数等等。

(3) 监控模块。通过程序给计算机发出指令 , 控制试验过程的数据采集 , 进行试验数据的实时显示和处理 , 并生成测试报表。