相对测量法在检测汽车上的应用
【摘要】分析了利用相对测量法检测汽车轴距差的原理，对比了现行的各种检测方法的优缺点。
【关键词】相对测量法；轴偏斜量
【中图分类号】TK 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2012）06-0138-1
一、相对测量法的原理
汽车轴距差是指汽车在归正状态下，汽车左、右两侧前后轮之间的距离之差。从目前汽车轴距差检测技术的发展来看，采用相对测量法检测汽车的轴距差具有明显的优势，适用于汽车检测线上的在线检测，能够满足检测线上的动态不停车检测要求。在汽车检测线上对于汽车的行驶速度是有规定的。国标GB7258-1997中指出：车速要求不低于3-5公里/小时。
相对测量法的检测理论如下：假定汽车沿垂直于检测设备布置的方向驶入，如果汽车车轴相对于车架发生偏斜，产生了如图1式变形，如果不考虑悬架形式，将汽车简化成如图-A示意模型。
传统的非在线检测方法是一种静态的方法。（如图-A所示）在静态检测方法中，分别测量左侧前后轮的距离（A）和右侧前后轮的距离（B）。则有：
ΔAd=A-B
其中，ΔAd即为汽车的轴距左右差。A为汽车左侧的轮距，B为汽车右侧轮距。采用相对测量法则是考虑（如图-B所示）：
A=ΔAdf+B+ΔAdb
其中ΔAdf为汽车前轮相对偏差，ΔAdb为汽车后轮相对偏差。因：
ΔAd=A-B
则有
ΔAd=ΔAdf+ΔAdb
相对测量法的目标是分别测量出前轴的偏斜量（ΔAdf）和后轴的偏斜量（ΔAdb）即可。值得注意的是ΔAdf和ΔAdb是一个具有正负差别的量。通过ΔAd的正负号，我们可以得出车轴的偏斜方向。
二、常用的轴距差检测方法
在相对测量法理论的基础上，已经形成了一系列行之有效的汽车轴距左右差检测方法。目前常用的汽车轴距左右差检测系统有激光法检测系统、光敏检测系统、光电开关检测系统、形变检测系统、应变检测系统、触点开关检测系统等。这些检测方法都存在其各自的优势，但同时也都存在着各自的不足。
激光测试方法的优点在于车辆与检测系统之间为非接触关系，设备可靠性高，受外界干扰小。缺点是设备成本高，且空间位置布局困难。尽管激光发射系统还可以用光学的分光系统所替代，即在发射系统中放置一定频率的点光源，经分光后，形成符合要求的光束，但由于光束的发散性，它们相互干涉，很难实现与接收装置的一一对应关系，光强也难于保证。
光敏检测系统是一种较常用的轴距差检测系统。该系统的优点在于：其制造成本低，光敏管灵敏度高。缺点是光敏管数量繁多，导致系统的整体可靠性下降。加之汽车轮胎与光敏管之间的直接接触，光敏管易受污物覆盖，影响光敏管的感光灵敏度。
光电开关检测系统的优点在于成本价格低，可靠性高，设备简单，受外界干扰小。缺点是机械部分精度不够，系统整体检测精度不高。
形变检测系统采用弹性橡胶的变形引发触点的通和断从而得到所需的信号。此种检测系统的优点在于：结构简单、价格便宜、可靠性强、准确性高。缺点在于弹性橡胶容易老化，致使检测系统灵敏度下降。
应变检测系统的核心是应变片与钢片，通过获取应变片信号的变化从而获取检测信号。该检测方法的优点在于反应灵敏。缺点在于结构复杂，测试结果不准，造价高。
触点开关检测系统则是根据触点开关的断开与接通来判断车轮边缘的进出，从而检测出左右的偏差值。该系统的优点是设备简单、价格低。缺点是弹性膜片易损坏。
【参考文献】
[1]李修曾.汽车转向特性的模拟研究[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]王远.模拟电子技术[M].北京：北京理工大学出版社，2010.
【作者简介】王磊：装甲兵技术学院。 夏远哲：装甲兵技术学院。 李永恒：装甲兵技术学院。