專利名稱：一種電動車窗關閉力測試儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種電動車窗關閉カ測試儀，尤其設計ー種可隨身攜帯的，能夠直接安裝在車窗玻璃上的電動車窗關閉力測試儀，屬于汽車車身安全測試儀器的技術領域。
背景技術：
本發(fā)明采用中華人民共和國汽車行業(yè)標準之《汽車電動玻璃升降器》中對于關閉力的定義。汽車車窗玻璃上升時，在運行的反方向施加力而使電機堵轉，此時升降器對堵轉物的作用カ即為關閉力。對于目前最新興起的防夾車窗，國外的規(guī)范制定相對于國內較早，其中關于關閉力，有兩種相關的國際法規(guī)可以遵循，一個是2000年制訂的歐洲法規(guī)Directive2000/4/EC，另ー個是2006年制訂的美國法規(guī)FMVSS118，其中關于關閉カ的大小兩種法規(guī)均規(guī)定為小于100N。 但是目前市場上并未出現專門用于檢測車窗關閉カ的設備，部分可以用于車窗檢測的測カ儀，也是手持液晶顯示設備，傳感器外置，但是關于傳感器與車窗玻璃之間的安裝方式并沒有闡述，本發(fā)明正是設計了一種便于安裝的機械結構，能夠將傳感器方便的安裝在車窗玻璃上，并且傳感器信號傳遞到單片機，通過液晶顯示屏實時顯示車窗關閉カ的大小。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開了ー種電動車窗關閉カ測試儀，具體是指ー種可隨身攜帯的，能夠直接安裝在車窗玻璃上的，關閉カ可以實時顯示的電動車窗關閉カ測試儀。本發(fā)明實現上述目的的方案是—種電動車窗關閉カ測試儀，它由電器結構部分和機械結構部分兩部分組成；其間關系是力傳感器通過機械結構部分方便的固定在車窗玻璃上，當車窗上升吋，固定在車窗玻璃上的力傳感器因為受到壓カ而產生カ信號，而カ傳感器的信號線連接到電器結構部分的主芯片的AD轉換管腳，電器結構部分將AD采樣結果處理之后通過液晶顯示電路實時的顯示出來。所述電器結構部分，包括主芯片，電源電路以及液晶顯示三部分；它們之間的位置連接關系是電源電路將外接12v電源電壓轉換為5v電壓接至主芯片的供電管腳，主芯片的普通I/O ロ連接液晶屏，驅動液晶顯示屏實時顯示カ值變化。該主芯片是具有定時器，I/0，AD轉換的普通51單片機，普通的IO ロ主要用于驅動液晶顯示屏，連接按鍵開關；カ傳感器カ信號線連接至主芯片AD管腳，經過處理之后將結果通過液晶顯示屏顯示輸出；該電源電路是采用穩(wěn)壓芯片的電源電路，它為三端穩(wěn)壓集成電路，其輸入端接外接電源，輸出端為5v，接主芯片的供電管腳，接地端接地，其主要功能是將外接電源電壓穩(wěn)定在5v，保護主芯片不受外接電源電壓波動的影響；該液晶顯示屏是屬于字符圖像型液晶顯示模塊，集成IXD顯示屏及IXD控制模塊ST7920，內置8192個中文漢字、128個字符和64X256點陣顯示RAM，直接連接主芯片。
所述機械結構部分，包括玻璃夾(1)，下桿(2)，上桿(3)，上桿叉形件(4)，下桿叉形件(10)，玻璃支撐托盤(5)，上桿傳感器固定螺釘(8)，下桿傳感器固定螺釘(11)、上下桿連接銷(6)、玻璃夾緊固螺釘(7)、力傳感器(9)、上桿傳感器固定銷釘(12)、下桿傳感器固定銷釘(13)、玻璃夾緊固螺母(16)和橡膠墊(14)。其位置連接關系為玻璃夾(I)安裝在車窗玻璃(15)上，在玻璃夾(I)與車窗玻璃(15)之間裝有橡膠墊(14)，玻璃夾(I)上安裝有玻璃夾緊固螺釘(7)，玻璃夾緊固螺釘(7)為M8的標準件，玻璃夾緊固螺母(16)安裝在玻璃夾緊固螺釘(7)上，玻璃夾緊固螺母(16)為M8的標準件。上桿(3)的一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿(3)與下桿(2)通過上下桿連接銷(6)鉸接在一起，下桿(2)的一端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，在上桿叉形件(4)與下桿叉形件(10)之間連接有力傳感器(9)，力傳感器(9)與上桿叉形件
(4)通過上桿傳感器固定螺釘(8)連接在一起，上桿傳感器固定螺釘(8)的上端與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定銷釘(12)連接在一起，力傳感器(9)與下桿叉形件(10)通過下 桿傳感器固定螺釘(11)連接在一起，下桿傳感器固定銷釘(11)的上端與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定銷釘(13)連接在一起。該玻璃夾(I)形狀如圖I (a)、圖I (b)所示，其左視斷面形狀為門形，具體為ー個方形的鉄板，中間用線切割的方法切出ー個U形固定凹槽，其上設置有兩個固定用通孔，由于玻璃夾是金屬材料，不能直接與車窗玻璃(15)直接接觸，在兩者之間添加橡膠墊，玻璃夾的功能是將本發(fā)明的ー種電動車窗關閉カ測試儀方便的固定在車窗玻璃(15)上；該下桿(2)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，形狀如圖2 (a)、圖2 (b)所示，中間帶槽的矩形塊上的通孔主要用于安裝上下桿連接銷(6)，從而將上桿(3)、下桿(2)鉸接在一起，下桿(2) —端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，下桿的功能是通過與上桿的配合將玻璃支撐托盤(5)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器
(9)；該上桿(3)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，形狀如圖3 (a)、圖3 (b)所示，中間帶槽的矩形塊上的通孔主要用于安裝上下桿連接銷，從而將上桿、下桿鉸接在一起，上桿一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿的功能是通過與下桿的配合將玻璃夾(I)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器(9);該上桿叉形件(4)形狀為開有U形豁ロ的長方體件，如圖4 (a)、圖4 (b)所示，在上桿叉形件兩面的通孔之間連接有上桿傳感器固定銷釘(12)，在上桿傳感器固定銷釘上連接有上桿傳感器固定螺釘(8)，上桿叉形件(4)與上桿(3)連接在一起，上桿叉形件(4)的功能是通過與上桿傳感器固定銷釘(12)連接的上桿傳感器固定螺釘(8)固定カ傳感器(9)的上端；該玻璃支撐托盤(5)是ー個長方體的鉄片，形狀如圖5 (a)、圖5 (b)所示，連接在下桿(2)端部上，玻璃支撐托盤(5)的功能是在車窗上升的過程中，若中途遇到障礙，將有作用力施加在玻璃支撐托盤(5)上，玻璃支撐托盤(5)在受到壓カ時，會有向下的位移，因此與下桿(2)另一端連接的下桿叉形件(10)會向上壓カ傳感器(9)，從而實現了將玻璃支撐托盤(5)受到的力轉移至力傳感器(9)的過程；該上下桿連接銷(6)，形狀如圖6所示，其頭部是螺帽狀六面體，上半部分是光滑的圓柱桿，下半部分是螺紋，其圓柱桿部分穿過上桿(3)與下桿(2)帶槽的矩形塊的通孔，螺紋部分主要用于安裝螺母，固定上桿(3)與下桿(2)。上下桿連接銷(6)的功能是將上桿
(3)與下桿(2)鉸接在一起，使得下桿(2)能夠相對于上桿(3)無障礙轉動；該緊固螺釘(7)是按需選購的標準連接件，為了使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)，該緊固螺釘安裝中心與玻璃夾(I)最上端距離大約等于玻璃夾高度的二分之一，因此緊固螺釘(7)的作用是使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)；該上桿傳感器固定螺釘(8)，形狀如圖7 (a)、圖7 (b)所示，在螺釘帽上有ー個通孔，通孔的作用是穿過上桿傳感器固定銷釘(12)，掛在上桿叉形件(4)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，上桿傳感器固定螺釘(8)的功能是固定力傳感器(9)的上端;該カ傳感器(9)是按需選購的市購件；該下桿叉形件(10)形狀與上桿叉形件相同，在下桿叉形件兩面的通孔之間連接有下桿傳感器固定銷釘(13)，在下桿傳感器固定銷釘(13)上連接有下桿傳感器固定螺釘·
(11)，下桿叉形件(10)與下桿(2)連接在一起，下桿叉形件(10)的功能是通過與下桿傳感器固定銷釘(13)連接的下桿傳感器固定螺釘(11)固定力傳感器(9)的下端；該下桿傳感器固定螺釘(11)形狀與上桿傳感器固定螺釘(8)相同，在螺釘帽上有一個通孔，通孔的作用是穿過下桿傳感器固定銷釘(13)，掛在下桿叉形件(10)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，下桿傳感器固定螺釘(11)的功能是固定カ傳感器(9)的下端；該上桿傳感器固定銷釘(12)是按需選購的標準連接件，其功能是將上桿傳感器固定螺釘(8)連接在上桿叉形件(4)上；該下桿傳感器固定銷釘(13)是按需選購的標準連接件，其功能是將下桿傳感器固定螺釘(11)連接在下桿叉形件(10)上；該橡膠墊(14)在本發(fā)明中是直接從市售的2mm厚的防靜電膠皮上裁剪至跟玻璃夾相同尺寸，然后直接墊在車窗玻璃(15)與玻璃夾(I)之間，橡膠墊(14)的功能是防止車窗玻璃(15)受到劃傷；該玻璃夾緊固螺母(16)是按需選購的標準連接件，與緊固螺釘(7)相配合。其中，該單片機的型號是STC12C48S2。其中，該電源電路穩(wěn)壓芯片的型號是LM7805。其中，該液晶顯示屏的型號是HY-12864T-201。其中，該カ傳感器的型號是CFBLSM。其中，該玻璃夾的U形固定凹槽的寬度為7_9mm。本發(fā)明的工作原理為力傳感器(9)安裝在分別與下桿(2)、上桿(3)連接在一起的上桿叉形件(4)與下桿叉形件(10)之間，力傳感器(9)與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定螺釘(8)連接在一起，上桿傳感器固定螺釘(8)的上端通過上桿傳感器固定銷釘(12)與上桿叉形件(4)連接在一起，力傳感器(9)與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定螺釘(11)連接在一起，下桿傳感器固定螺釘(11)的上端與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定銷釘(13)連接在一起。由于上桿(3)與玻璃夾(I)連接在一起，因此在車窗上升過程中上桿(3)與玻璃夾(I)連接的一端可以默認為相對與車窗玻璃(15)靜止，將カ傳感器(9)安裝在上桿叉形件
(4)與下桿叉形件(10)之間，上桿叉形件(4)與上桿(3)，下桿叉形件(10)與下桿(2)連接在一起，同時上桿(3)、下桿(2)通過上下桿連接銷(6)鉸接在一起，下桿(2)的另一端與玻璃支撐托盤(5)連接在一起，因此當車窗玻璃(15)帶著玻璃夾(I)上升到頂，有力作用于玻璃支撐托盤(5)上時，則與玻璃支撐托盤(5)連接在一起的下桿(2)的一端向下運動，因此上桿(3)與上桿叉形件(4)連接在一起的一端向上運動，因此力傳感器(9)受到壓力，傳感器信號線(17)連接至主芯片AD轉換管腳，主芯片將AD轉換結果分析處理之后通過液晶顯示屏實時顯示出來。另外，作用于玻璃支撐托盤(5)上的力Fl與力傳感器(9)輸出的力F2之間的關系為Fl*a=F2*b
其中a為車窗頂壓到玻璃支撐托盤(5)上的位置距離上下桿連接銷(6)中心的距離，b為上下桿連接銷(6)中心與上桿傳感器固定銷釘(8)中心的距離。本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果在于( I)實時顯示カ值，直觀，便攜，安裝方便；(2)由于カ傳感器尺寸一般較大，通過杠桿原理將車窗關閉カ轉移至傳感器，可以方便的測出距離車窗上框25mm距離的關閉カ大小；(3)可以作為汽車生產廠家的測試設備。


圖I (a)為玻璃夾的主視圖，圖I (b)為玻璃夾的左視圖；圖2 Ca)為下桿的主視圖，圖2 (b)為下桿的俯視圖；圖3 Ca)為上桿的主視圖，圖3 (b)為上桿的俯視圖；圖4 Ca)為上桿叉形件的主視圖，圖4 (b)為上桿叉形件的俯視圖；圖5 Ca)為玻璃支撐托盤的主視圖，圖5 (b)為玻璃支撐托盤的左視圖；圖6為上下桿連接銷；圖7 Ca)為上桿傳感器固定螺釘的主視圖，圖7 (b)為上桿傳感器固定螺釘的左視圖；圖8為本發(fā)明測試儀結構示意圖；圖9為測試儀電氣原理結構圖。附圖中符號說明如下I為玻璃夾，2為下桿，3為上桿，4為上桿叉形件，5為玻璃支撐托盤，6為上下桿連接銷，7為緊固螺釘，8為上桿傳感器固定螺釘，9為カ傳感器，10為下桿叉形件，11為下桿傳感器固定螺釘，12為上桿傳感器固定銷釘，13為下桿傳感器固定銷釘，14為橡膠墊，15為車窗玻璃，16為玻璃夾緊固螺母，17為傳感器信號線；a為車窗頂壓到玻璃支撐托盤(5)上的位置距離上下桿連接銷(6)中心的距離；b為上下桿連接銷(6)中心與上桿傳感器固定銷釘(8)中心的距離。
具體實施方式
本發(fā)明ー種電動車窗關閉カ測試儀，具體是指ー種可隨身攜帯的，能夠直接安裝在車窗玻璃上的，關閉カ可以實時顯示的電動車窗關閉カ測試儀。本發(fā)明實現上述目的的方案是一種電動車窗關閉カ測試儀，它由電器結構部分和機械結構部分兩部分組成；其間關系是力傳感器通過機械結構部分方便的固定在車窗玻璃上，當車窗上升吋，固定在車窗玻璃上的力傳感器因為受到壓カ而產生カ信號，而カ傳感器的信號線連接到電器結構部分的主芯片的AD轉換管腳，電器結構部分將AD采樣結果處理之后通過液晶顯示電路實時的顯示出來。圖8為本發(fā)明測試儀結構示意圖；圖9為測試儀電氣原理結構圖。所述電器結構部分，包括主芯片，電源電路以及液晶顯示三部分；它們之間的位置連接關系是電源電路將外接12v電源電壓轉換為5v電壓接至主芯片的供電管腳，主芯片 的普通I/O ロ連接液晶屏，驅動液晶顯示屏實時顯示カ值變化。該主芯片是具有定時器，I/O, AD轉換的普通51單片機，在本項目中采用的是STC12C48S2，普通的IO ロ主要用于驅動液晶顯示屏，連接按鍵開關；力傳感器力信號線連接至主芯片AD管腳，經過處理之后將結果通過液晶顯示屏顯示輸出；該電源電路是采用LM7805穩(wěn)壓芯片的電源電路，LM7805為三端穩(wěn)壓集成電路，其輸入端接外接電源，輸出端為5v，接主芯片的供電管腳，接地端接地，其主要功能是將外接電源電壓穩(wěn)定在5v，保護主芯片不受外接電源電壓波動的影響；該液晶顯示屏是HY-12864T-201，屬于字符圖像型液晶顯示模塊，集成IXD顯示屏及IXD控制模塊ST7920,內置8192個中文漢字、128個字符和64X256點陣顯示RAM，直接連接主芯片。所述機械結構部分，包括玻璃夾(1)，下桿(2)，上桿(3)，上桿叉形件(4)，下桿叉形件(10)，玻璃支撐托盤(5)，上桿傳感器固定螺釘(8)，下桿傳感器固定螺釘(11)、上下桿連接銷(6)、玻璃夾緊固螺釘(7)、力傳感器(9)、上桿傳感器固定銷釘(12)、下桿傳感器固定銷釘(13)、玻璃夾緊固螺母(16)和橡膠墊(14)。其位置連接關系為玻璃夾(I)安裝在車窗玻璃(15)上，在玻璃夾(I)與車窗玻璃(15)之間裝有橡膠墊(14)，玻璃夾(I)上安裝有玻璃夾緊固螺釘(7)，玻璃夾緊固螺釘(7)為M8的標準件，玻璃夾緊固螺母(16)安裝在玻璃夾緊固螺釘(7)上，玻璃夾緊固螺母(16)為M8的標準件。上桿(3)的一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿(3)與下桿(2)通過上下桿連接銷(6)鉸接在一起，下桿(2)的一端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，在上桿叉形件(4)與下桿叉形件(10)之間連接有力傳感器(9)，力傳感器(9)與上桿叉形件
(4)通過上桿傳感器固定螺釘(8)連接在一起，上桿傳感器固定螺釘(8)的上端與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定銷釘(12)連接在一起，力傳感器(9)與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定螺釘(11)連接在一起，下桿傳感器固定銷釘(11)的上端與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定銷釘(13)連接在一起。該玻璃夾(I)形狀如圖I (a)、圖I (b)所示，其左視斷面形狀為門形，具體為ー個方形的鉄板，中間用線切割的方法切出ー個8mm寬的固定凹槽，其上設置有兩個固定用通孔，由于玻璃夾是金屬材料，不能直接與車窗玻璃(15)直接接觸，在兩者之間添加橡膠墊，玻璃夾的功能是將本發(fā)明的ー種電動車窗關閉カ測試儀方便的固定在車窗玻璃(15)上；該下桿(2)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，形狀如圖2 (a)、圖2 (b)所示，中間帶槽的矩形塊上的通孔主要用于安裝上下桿連接銷(6)，從而將上桿(3)、下桿(2)鉸接在一起，下桿(2)—端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，下桿的功能是通過與上桿的配合將玻璃支撐托盤(5)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器
(9)；該上桿(3)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，形狀如圖3 (a)、圖3 (b)所示，中間帶槽的矩形塊上的通孔主要用于安裝上下桿連接銷，從而將上桿、下桿鉸接在一起，上桿一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿的功能是通過與下桿的配合將玻璃夾(I)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器(9);該上桿叉形件(4)形狀如圖4 (a)、圖4 (b)所示，在上桿叉形件兩面的通孔之間連接有上桿傳感器固定銷釘(12)，在上桿傳感器固定銷釘(12)上連接有上桿傳感器固定螺釘(8)，上桿叉形件(4)與上桿(3)連接在一起，上桿叉形件(4)的功能是通過與上桿傳感器固定銷釘(12)連接的上桿傳感器固定螺釘(8)固定 力傳感器(9)的上端；該玻璃支撐托盤(5)是ー個長方體的鉄片，形狀如圖5 (a)、圖5 (b)所示，連接在下桿(2)端部上，玻璃支撐托盤(5)的功能是在車窗上升的過程中，若在中途遇到障礙，將有作用力施加在玻璃支撐托盤(5)上，玻璃支撐托盤(5)在受到壓カ時，會有向下的位移，因此與下桿(2)另一端連接的下桿叉形件(10)會向上壓カ傳感器(9)，從而實現了將玻璃支撐托盤(5)受到的力轉移至力傳感器(9)的過程；該上下桿連接銷(6)，形狀如圖6所示，其頭部是螺帽狀六面體，上半部分是光滑的圓柱桿，下半部分是螺紋，其圓柱桿部分穿過上桿(3)與下桿(2)帶槽的矩形塊的通孔，螺紋部分主要用于安裝螺母，固定上桿(3)與下桿(2)。上下桿連接銷(6)的功能是將上桿
(3)與下桿(2)鉸接在一起，使得下桿(2)能夠相對于上桿(3)無障礙轉動；該緊固螺釘(7)是按需選購的標準連接件，為了使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)，該緊固螺釘安裝中心與玻璃夾(I)最上端距離大約等于玻璃夾高度的二分之一，因此緊固螺釘(7)的作用是使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)；該上桿傳感器固定螺釘(8)，形狀如圖7 (a)、圖7 (b)所示，在螺釘帽上有ー個通孔，通孔的作用是穿過上桿傳感器固定銷釘(12)，掛在上桿叉形件(4)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，上桿傳感器固定螺釘(8)的功能是固定力傳感器(9)的上端;該カ傳感器(9)是按需選購的市購件，其型號為CFBLSM。該下桿叉形件(10)形狀與上桿叉形件相同，在下桿叉形件兩面的通孔之間連接有下桿傳感器固定銷釘(13)，在下桿傳感器固定銷釘(13)上連接有下桿傳感器固定螺釘
(11)，下桿叉形件(10)與下桿(2)連接在一起，下桿叉形件(10)的功能是通過與下桿傳感器固定銷釘(13)連接的下桿傳感器固定螺釘(11)固定力傳感器(9)的下端；該下桿傳感器固定螺釘(11)形狀與上桿傳感器固定螺釘(8)相同，在螺釘帽上有一個通孔，通孔的作用是穿過下桿傳感器固定銷釘(13)，掛在下桿叉形件(10)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，下桿傳感器固定螺釘(11)的功能是固定カ傳感器(9)的下端；該上桿傳感器固定銷釘(12)是按需選購的標準連接件，其功能是將上桿傳感器固定螺釘(8)連接在上桿叉形件(4)上；該下桿傳感器固定銷釘(13)是按需選購的標準連接件，其功能是將下桿傳感器固定螺釘(11)連接在下桿叉形件(10)上；
該橡膠墊(14)在本發(fā)明中是直接從市售的2mm厚的防靜電膠皮上裁剪至跟玻璃夾相同尺寸，然后直接墊在車窗玻璃(15)與玻璃夾(I)之間，橡膠墊(14)的功能是防止車窗玻璃(15)受到劃傷；該玻璃夾緊固螺母(16)是按需選購的標準連接件，與緊固螺釘(7)相配合。本發(fā)明的工作原理為力傳感器(9)安裝在分別與下桿(2)、上桿(3)連接在一起的上桿叉形件(4)與下桿叉形件(10)之間，力傳感器(9)與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定螺釘(8)連接在一起，上桿傳感器固定螺釘(8)的上端通過上桿傳感器固定銷釘(12)與上桿叉形件(4)連接在一起，力傳感器(9)與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定螺釘(11)連接在一起，下桿傳感器固定螺釘(11)的上端與下桿叉形件(10 )通過下桿傳感器固定銷釘(13 )連接在一起。由于上桿(3 )與玻璃夾(I)連接在一起，因此在車窗上升過程中上桿(3 )與玻璃夾(I)連接的一端可以默認為相對與車窗玻璃(15)靜止，將カ傳感器(9)安裝在上桿叉形件
(4)與下桿叉形件(10)之間，上桿叉形件(4)與上桿(3)，下桿叉形件(10)與下桿(2)連接在一起，同時上桿(3)、下桿(2)通過上下桿連接銷(6)鉸接在一起，下桿(2)的另一端與玻璃支撐托盤(5)連接在一起，因此當車窗玻璃(15)帶著玻璃夾(I)上升到頂，有力作用于玻璃支撐托盤(5)上時，則與玻璃支撐托盤(5)連接在一起的下桿(2)的一端向下運動，因此上桿(3)與上桿叉形件(4)連接在一起的一端向上運動，因此力傳感器(9)受到壓力，傳感器信號線(17)連接至主芯片AD轉換管腳，主芯片將AD轉換結果分析處理之后通過液晶顯示屏實時顯示出來。另外，作用于玻璃支撐托盤(5)上的力Fl與力傳感器(9)輸出的力F2之間的關系為Fl*a=F2*b
其中a為車窗頂壓到玻璃支撐托盤(5)上的位置距離上下桿連接銷(6)中心的距離，b為上下桿連接銷(6)中心與上桿傳感器固定銷釘(8)中心的距離。
權利要求
1.ー種電動車窗關閉カ測試儀,其特征在于它由電器結構部分和機械結構部分兩部分組成；力傳感器通過機械結構部分方便的固定在車窗玻璃上，當車窗上升吋，固定在車窗玻璃上的力傳感器因為受到壓カ而產生カ信號，而カ傳感器的信號線連接到電器結構部分的主芯片的AD轉換管腳，電器結構部分將AD采樣結果處理之后通過液晶顯示電路實時的顯示出來； 所述電器結構部分，包括主芯片，電源電路以及液晶顯示三部分；電源電路將外接12v電源電壓轉換為5v電壓接至主芯片的供電管腳，主芯片的普通I/O ロ連接液晶屏，驅動液晶顯示屏實時顯示カ值變化；該主芯片是具有定時器，I/O, AD轉換的普通51單片機，普通的IO ロ用于驅動液晶顯示屏，連接按鍵開關；力傳感器力信號線連接至主芯片AD管腳，經過處理之后將結果通過液晶顯示屏顯示輸出；該電源電路是采用穩(wěn)壓芯片的電源電路，它為三端穩(wěn)壓集成電路，其輸入端接外接電源，輸出端為5v，接主芯片的供電管腳，接地端接地，其功能是將外接電源電壓穩(wěn)定在5v，保護主芯片不受外接電源電壓波動的影響；該液晶顯示屏是屬于字符圖像型液晶顯示模塊，集成IXD顯示屏及IXD控制模塊ST7920，內置8192個中文漢字、128個字符和64X256點陣顯示RAM，直接連接主芯片； 所述機械結構部分，包括玻璃夾(I)、下桿(2)、上桿(3)、上桿叉形件(4)、下桿叉形件(10)、玻璃支撐托盤(5)、上桿傳感器固定螺釘(8)、下桿傳感器固定螺釘(11)、上下桿連接銷(6)、玻璃夾緊固螺釘(7)、力傳感器(9)、上桿傳感器固定銷釘(12)、下桿傳感器固定銷釘(13)、玻璃夾緊固螺母(16)和橡膠墊(14) ，玻璃夾(I)安裝在車窗玻璃(15)上，在玻璃夾(I)與車窗玻璃(15)之間裝有橡膠墊(14)，玻璃夾(I)上安裝有玻璃夾緊固螺釘(7)，玻璃夾緊固螺母(16)安裝在玻璃夾緊固螺釘(7)上，上桿(3)的一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿(3)與下桿(2)通過上下桿連接銷(6)鉸接在一起，下桿(2)的一端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，在上桿叉形件(4)與下桿叉形件(10)之間連接有力傳感器(9)，力傳感器(9)與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定螺釘(8)連接在一起，上桿傳感器固定螺釘(8)的上端與上桿叉形件(4)通過上桿傳感器固定銷釘(12)連接在一起，力傳感器(9)與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定螺釘(11)連接在一起，下桿傳感器固定銷釘(11)的上端與下桿叉形件(10)通過下桿傳感器固定銷釘(13)連接在一起； 該玻璃夾(I)形狀，其左視斷面形狀為門形，具體為ー個方形的鉄板，中間用線切割的方法切出ー個U形固定凹槽，其上設置有兩個固定用通孔，由于玻璃夾是金屬材料，不能直接與車窗玻璃(15)直接接觸，在兩者之間添加橡膠墊，玻璃夾的功能是將該測試儀方便的固定在車窗玻璃(15)上； 該下桿(2)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，中間帶槽的矩形塊上的通孔用于安裝上下桿連接銷(6 )，從而將上桿(3 )、下桿(2 )鉸接在一起，下桿(2 ) —端連接在玻璃支撐托盤(5)上，另一端連接在下桿叉形件(10)上，下桿的功能是通過與上桿的配合將玻璃支撐托盤(5)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器(9); 該上桿(3)是由圓棒料和帶槽的矩形塊連接而成，中間帶槽的矩形塊上的通孔用于安裝上下桿連接銷，從而將上桿、下桿鉸接在一起，上桿一端連接在玻璃夾(I)上，另一端連接在上桿叉形件(4)上，上桿的功能是通過與下桿的配合將玻璃夾(I)受到的力通過杠桿原理轉移至力傳感器(9);該上桿叉形件(4)形狀為開有U形豁ロ的長方體件，在上桿叉形件兩面的通孔之間連接有上桿傳感器固定銷釘(12)，在上桿傳感器固定銷釘(12)上連接有上桿傳感器固定螺釘(8)，上桿叉形件(4)與上桿(3)連接在一起，上桿叉形件(4)的功能是通過與上桿傳感器固定銷釘(12)連接的上桿傳感器固定螺釘(8)固定力傳感器(9)的上端； 該玻璃支撐托盤(5)是ー個長方體的鉄片，連接在下桿(2)端部上，玻璃支撐托盤(5)的功能是在車窗上升的過程中，若中途遇到障礙，將有作用力施加在玻璃支撐托盤(5)上，玻璃支撐托盤(5)在受到壓カ時，會有向下的位移，因此與下桿(2)另一端連接的下桿叉形件(10)會向上壓カ傳感器(9)，從而實現了將玻璃支撐托盤(5)受到的力轉移至力傳感器(9)的過程; 該上下桿連接銷(6)，其頭部是 螺帽狀六面體，上半部分是光滑的圓柱桿，下半部分是螺紋，其圓柱桿部分穿過上桿(3)與下桿(2)帶槽的矩形塊的通孔，螺紋部分用于安裝螺母，固定上桿(3)與下桿(2);上下桿連接銷(6)的功能是將上桿(3)與下桿(2)鉸接在一起，使得下桿(2)能夠相對于上桿(3)無障礙轉動； 該緊固螺釘(7)是按需選購的標準連接件，為了使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)，該緊固螺釘安裝中心與玻璃夾(I)最上端距離大約等于玻璃夾高度的二分之一，因此緊固螺釘(7)的作用是使得玻璃夾(I)能夠夾緊車窗玻璃(15)； 該上桿傳感器固定螺釘(8)，在螺釘帽上有一個通孔，通孔的作用是穿過上桿傳感器固定銷釘(12)，掛在上桿叉形件(4)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，上桿傳感器固定螺釘(8)的功能是固定力傳感器(9)的上端； 該カ傳感器(9)是按需選購的市購件； 該下桿叉形件(10 )形狀與上桿叉形件相同，在下桿叉形件兩面的通孔之間連接有下桿傳感器固定銷釘(13)，在下桿傳感器固定銷釘(13)上連接有下桿傳感器固定螺釘(11)，下桿叉形件(10)與下桿(2)連接在一起，下桿叉形件(10)的功能是通過與下桿傳感器固定銷釘(13)連接的下桿傳感器固定螺釘(11)固定力傳感器(9)的下端； 該下桿傳感器固定螺釘(11)形狀與上桿傳感器固定螺釘(8)相同，在螺釘帽上有ー個通孔，通孔的作用是穿過下桿傳感器固定銷釘(13)，掛在下桿叉形件(10)上，其下端螺紋部分連接至力傳感器(9)的自帶螺紋孔，下桿傳感器固定螺釘(11)的功能是固定力傳感器(9)的下端； 該上桿傳感器固定銷釘(12)是按需選購的標準連接件，其功能是將上桿傳感器固定螺釘(8)連接在上桿叉形件(4)上； 該下桿傳感器固定銷釘(13)是按需選購的標準連接件，其功能是將下桿傳感器固定螺釘(11)連接在下桿叉形件(10 )上； 該橡膠墊(14)是直接從市售的2mm厚的防靜電膠皮上裁剪至跟玻璃夾相同尺寸，然后直接墊在車窗玻璃(15)與玻璃夾(I)之間，橡膠墊(14)的功能是防止車窗玻璃(15)受到劃傷； 該玻璃夾緊固螺母(16)是按需選購的標準連接件，與緊固螺釘(7)相配合。
2.根據權利要求I所述的ー種電動車窗關閉カ測試儀，其特征在于該單片機的型號是 STC12C48S2。
3.根據權利要求I所述的ー種電動車窗關閉カ測試儀，其特征在于該電源電路穩(wěn)壓芯片的型號是LM7805。
4.根據權利要求I所述的ー種電動車窗關閉カ測試儀，其特征在于該液晶顯示屏的型號是 HY-12864T-201。
5.根據權利要求I所述的ー種電動車窗關閉カ測試儀，其特征在于該カ傳感器的型號是 CFBLSM。
6.根據權利要求I所述的ー種電動車窗關閉カ測試儀，其特征在于該玻璃夾的U形固定凹槽的寬度為7-9mm。
全文摘要
一種電動車窗關閉力測試儀，它由電器結構部分和機械結構部分兩部分組成；力傳感器通過機械結構部分方便的固定在車窗玻璃上，當車窗上升時，固定在車窗玻璃上的力傳感器因為受到壓力而產生力信號，而力傳感器的信號線連接到電器結構部分的主芯片的AD轉換管腳，電器結構部分將AD采樣結果處理之后通過液晶顯示電路實時的顯示出來；本發(fā)明實時顯示力值，直觀，便攜，安裝方便，結構簡單，它在汽車車身安全測試儀器的技術領域里具有較好的實用價值和廣闊的應用前景。
文檔編號G01L5/00GK102721502SQ20121021474
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2012年6月26日
發(fā)明者劉鈞, 王巖巖, 王建, 陳洪 申請人:中國科學院電工研究所, 北京航空航天大學