CN107202652A - 一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于声表面波检测技术领域，具体涉及一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，包括声表面波传感器、无线温度采集器、DSP芯片、液晶显示屏，所述的声表面波传感器和无线温度采集器均设置四个，所述的一个声表面波传感器和一个无线温度采集器构成一个温度检测组，所述的四个温度检测组分别安装在汽车的四个减震器上，所述每个温度检测组中声表面波传感器的输出端与无线温度采集器的输入端连接，所述四个无线温度采集器的输出端均与DSP芯片的输入端连接，所述DSP芯片的输出端与安装在汽车驾驶室的液晶显示屏的输入端连接。其目的是：解决减震器温度的传统检测方法存在不准确、容易受环境温度影响、以及触摸操作不便等诸多的问题。
Description
技术领域
本发明属于声表面波检测技术领域，具体涉及一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统及检测方法。
背景技术
声表面波是在固体半空间表面存在的一种沿表面传播、能量集中于表面附近的弹性波，又称为表面声波。声表面波泛指沿表面或界面传播的各种模式的波，不同的边界条件和传播介质条件可以激发出不同模式的声表面波。
声表面波(SAW)技术是声学和电子学相结合而形成的一门新兴边缘学科。在该技术的基础上，现已经成功地研制出声表面波带通滤波器、振荡器、表面波卷积器和传感器等声表面波器件。由于声表面波器件具有体积小、可靠性高、一致性好以及设计灵活等优点，所以在雷达、通信等领域的研究得到了广泛的应用。把声表面波技术应用于传感器技术领域在近十年来得到了很大的发展。目前，采用该技术来研制力、加速度、温度、湿度、气体及电压等一系列新型传感器的工作逐渐成为传感器研究的一个热点。
减震器是汽车使用过程中的易损配件，减震器工作好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命，因此我们应使减震器经常处于良好的工作状态。判断减震器是否失效的方法很多，其中测其温度是非常简单有效的方法。
然而，减震器温度的传统检测方式为：汽车在道路条件较差的路面上行驶一段路程之后停车，用手触摸减震器外壳来判断减震器的温度高低。这种经验式的检测方法不准确，容易受到环境温度的影响；同时，由于减震器安装的位置空间比较狭小，造成触摸操作极为不便。
发明内容
本发明目的是：旨在提供一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统及检测方法，用以解决减震器温度的传统检测方法存在不准确、容易受环境温度影响、以及触摸操作不便等诸多的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，包括声表面波传感器、无线温度采集器、DSP芯片、液晶显示屏，所述的声表面波传感器和无线温度采集器均设置四个，所述的一个声表面波传感器和一个无线温度采集器构成一个温度检测组，所述的四个温度检测组分别安装在汽车的四个减震器上，所述每个温度检测组中声表面波传感器的输出端与无线温度采集器的输入端连接，所述四个无线温度采集器的输出端均与DSP芯片的输入端连接，所述DSP芯片的输出端与安装在汽车驾驶室的液晶显示屏的输入端连接。
采用本发明的技术方案，声表面波传感器实时检测减震器的声波信号，声表面波传感器内的叉指换能器和声反射栅将声波信号的波速变化量转化为谐振频率的偏移量，并根据频率的变化计算出减震器的温度；然后，声表面波传感器将温度信号无线传输给无线温度采集器；最后，无线温度采集器将收集到的四个减震器的温度无线传输给DSP芯片，DSP芯片将接收到的温度信号进行处理后，将温度数据传输给液晶显示屏进行显示。
进一步，所述的声表面波传感器为U型音叉式，并采用螺纹连接的方式固定在减震器壳体上。这样的设计，声波信号的检测更加精准，而且便于安装和拆卸，使用起来非常方便，设计较为人性化。
进一步，所述的无线温度采集器采用RS485串口通信方式，并采用榫卯连接的方式卡设在减震器活塞杆上靠近车架的位置。这样的设计，温度信号的采集和发送均为无线传输方式，避免布线，而且安装和拆卸都非常简单。
进一步，所述的DSP芯片和液晶显示屏封装在一个盒子里，所述的盒子可拆卸安装于汽车仪表台上。这样的设计，便于生产批量化加工，也便于安装和拆卸，不影响车辆驾驶室的美观，设计较为合理。
进一步，还包括声光报警器，所述的声光报警器安装于汽车仪表台上，所述声光报警器的输入端与DSP芯片的输出端连接。这样的设计，DSP芯片将接收到的温度信号与预先设定的温度值进行比较，若其中的一个减震器或多个减震器的温度高于预先设定的温度值，则DSP芯片输出一个报警信号给声光报警器进行声光报警，可以将减震器温度的异常情况及时汇报给驾驶员，以便采取相应的应急措施。
上述一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，所述的声表面波传感器实时检测减震器的声波信号，所述声表面波传感器内的叉指换能器和声反射栅将声波信号的波速变化量转化为谐振频率的偏移量，并根据频率的变化计算出减震器的温度；
步骤二，所述的声表面波传感器将温度信号无线传输给无线温度采集器；
步骤三，所述的无线温度采集器将收集到的四个减震器的温度无线传输给DSP芯片，所述的DSP芯片将接收到的温度信号与预先设定的温度值进行比较，同时将温度数据传输给液晶显示屏进行显示，若其中的一个减震器或多个减震器的温度高于预先设定的温度值，则DSP 芯片输出一个报警信号给声光报警器进行声光报警。
采用本发明的检测方法，不仅检测结果较为准确，不受环境温度的影响，而且检测成本较低，适于市场推广使用。
本发明的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统及检测方法，与减震器温度的传统检测方法相比，具有检测结果准确、不受环境温度影响、且不受减震器安装空间的限制等诸多优点。另外，本发明的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，布局较为合理，制造成本也较低，安装和拆卸也较为方便，非常适合市场推广使用。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
本发明的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，包括声表面波传感器、无线温度采集器、DSP芯片、液晶显示屏，声表面波传感器和无线温度采集器均设置四个，一个声表面波传感器和一个无线温度采集器构成一个温度检测组，四个温度检测组分别安装在汽车的四个减震器上，每个温度检测组中声表面波传感器的输出端与无线温度采集器的输入端连接，四个无线温度采集器的输出端均与DSP芯片的输入端连接，DSP芯片的输出端与安装在汽车驾驶室的液晶显示屏的输入端连接。
本实施例中，声表面波传感器实时检测减震器的声波信号，声表面波传感器内的叉指换能器和声反射栅将声波信号的波速变化量转化为谐振频率的偏移量，并根据频率的变化计算出减震器的温度；然后，声表面波传感器将温度信号无线传输给无线温度采集器；最后，无线温度采集器将收集到的四个减震器的温度无线传输给DSP芯片，DSP芯片将接收到的温度信号进行处理后，将温度数据传输给液晶显示屏进行显示。
作为优选，声表面波传感器为U型音叉式，并采用螺纹连接的方式固定在减震器壳体上。这样的设计，声波信号的检测更加精准，而且便于安装和拆卸，使用起来非常方便，设计较为人性化。实际上，也可以根据实际情况具体考虑选用其他类型的声表面波传感器以及安装方式。
作为优选，无线温度采集器采用RS485串口通信方式，并采用榫卯连接的方式卡设在减震器活塞杆上靠近车架的位置。这样的设计，温度信号的采集和发送均为无线传输方式，避免布线，而且安装和拆卸都非常简单。实际上，也可以根据实际情况具体考虑无线温度采集器的通信方式以及安装方式。
作为优选，DSP芯片和液晶显示屏封装在一个盒子里，盒子可拆卸安装于汽车仪表台上。这样的设计，便于生产批量化加工，也便于安装和拆卸，不影响车辆驾驶室的美观，设计较为合理。实际上，也可以根据实际情况具体考虑DSP芯片和液晶显示屏的结构以及具体安装方式。
作为优选，还包括声光报警器，声光报警器安装于汽车仪表台上，声光报警器的输入端与DSP芯片的输出端连接。这样的设计，DSP芯片将接收到的温度信号与预先设定的温度值进行比较，若其中的一个减震器或多个减震器的温度高于预先设定的温度值，则DSP芯片输出一个报警信号给声光报警器进行声光报警，可以将减震器温度的异常情况及时汇报给驾驶员，以便采取相应的应急措施。实际上，也可以根据实际情况具体考虑温度异常的反馈方式，以便于驾驶员及时处理异常为准。
上述一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统的检测方法，包括以下步骤：
步骤一，声表面波传感器实时检测减震器的声波信号，声表面波传感器内的叉指换能器和声反射栅将声波信号的波速变化量转化为谐振频率的偏移量，并根据频率的变化计算出减震器的温度；
步骤二，声表面波传感器将温度信号无线传输给无线温度采集器；
步骤三，无线温度采集器将收集到的四个减震器的温度无线传输给DSP芯片，DSP芯片将接收到的温度信号与预先设定的温度值进行比较，同时将温度数据传输给液晶显示屏进行显示，若其中的一个减震器或多个减震器的温度高于预先设定的温度值，则DSP芯片输出一个报警信号给声光报警器进行声光报警。
采用本发明的检测方法，不仅检测结果较为准确，不受环境温度的影响，而且检测成本较低，适于市场推广使用。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，其特征在于：包括声表面波传感器、无线温度采集器、DSP芯片、液晶显示屏，所述的声表面波传感器和无线温度采集器均设置四个，所述的一个声表面波传感器和一个无线温度采集器构成一个温度检测组，所述的四个温度检测组分别安装在汽车的四个减震器上，所述每个温度检测组中声表面波传感器的输出端与无线温度采集器的输入端连接，所述四个无线温度采集器的输出端均与DSP芯片的输入端连接，所述DSP芯片的输出端与安装在汽车驾驶室的液晶显示屏的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，其特征在于：所述的声表面波传感器为U型音叉式，并采用螺纹连接的方式固定在减震器壳体上。
3.根据权利要求2所述的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，其特征在于：所述的无线温度采集器采用RS485串口通信方式，并采用榫卯连接的方式卡设在减震器活塞杆上靠近车架的位置。
4.根据权利要求3所述的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，其特征在于：所述的DSP芯片和液晶显示屏封装在一个盒子里，所述的盒子可拆卸安装于汽车仪表台上。
5.根据权利要求4所述的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统，其特征在于：还包括声光报警器，所述的声光报警器安装于汽车仪表台上，所述声光报警器的输入端与DSP芯片的输出端连接。
6.如权利要求5所述的一种利用声表面波检测汽车减震器温度的系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，所述的声表面波传感器实时检测减震器的声波信号，所述声表面波传感器内的叉指换能器和声反射栅将声波信号的波速变化量转化为谐振频率的偏移量，并根据频率的变化计算出减震器的温度；
步骤二，所述的声表面波传感器将温度信号无线传输给无线温度采集器；
步骤三，所述的无线温度采集器将收集到的四个减震器的温度无线传输给DSP芯片，所述的DSP芯片将接收到的温度信号与预先设定的温度值进行比较，同时将温度数据传输给液晶显示屏进行显示，若其中的一个减震器或多个减震器的温度高于预先设定的温度值，则DSP芯片输出一个报警信号给声光报警器进行声光报警。
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