电动自行车自动检测系统及相关技术分析

摘  要：在环境问题不断恶化、交通压力日益增加的背景下，电动自行车具有环保、节能、便捷的特点，受到了人们的喜爱。由于使用电动自行车的人不断增多，所以产品产量增加，对检测技术也有了更高的要求。为了满足发展需求，自动检测系统应运而生，本文对该系统的应用与相关技术进行了阐述和分析。

关键词：电动自行车;自动检测系统;技术

从目前的发展趋势来看，我国电动自行车的使用量每年都在提升，技术也随之发展，集成电路、新型电机等新技术、新材料的应用愈加广泛，全面提升了电动自行车的性能和质量，使电动自行车更加安全可靠。在电动自行车生产和使用的过程中，做好检测工作十分重要。需要对电动自行车最高车速、整车质量、脚踏行驶能力等性能指标进行测试，充分了解电动自行车的性能水平，保障电动自行车的使用安全，同时促进技术的发展和进步。在实际检测的过程中，可以采用自动检测系统，以此提升检测效率，同时减少人工投入。

一、电动自行车自动检测系统总体规划

（一）转动惯量模拟

模拟车辆转动惯量是十分重要的一个环节，可以采用电脑模拟和机械模拟两种方式，也可以将这两种方式结合使用。电模拟具有电机容量大、控制难度低、结构简单等有点，但精度不足，各类配套设备需要较大的功率，所以能耗较高;机械模拟利用惯性轮组合的方式进行模拟，如果要保障模拟的精度，对惯性轮的需求量较大，所以该方法模拟级比较差，结构也比较复杂;二者结合的模拟方式可以发挥二者的使用优点，但对系统有较高的要求，具体可以根据实际需求和情况进行选择。

（二）系统原理

在电动自行车自动检测系统设计的过程中，应该根据需求进行分析，采用多种技术方法，包括自动定位、机械传动、传感器等等，对各项指标进行测量，包括噪音、行程、转速等等。自动检测系统具有机电一体化的特点，使用计算机辅助测试，通过自动化控制的方式完成各个测试环节，功能性较强[1]。在检测的过程中，要对电动自行车路面行驶的情况进行模拟，测试环境条件要与实际行驶保持一致。其中，行驶阻力是最重要的影响因素，所以模拟行驶过程中的动力特性是最关键的系统技术。

（三）设计原则

在自动检测系统设计的过程中，需要坚持可靠、创新、效益三项原则。虽然要不断提升自动检测系统的使用性能，但同时也要保障系统运行的稳定性和可靠性，使系统可以充分发挥作用，并且在装配流水线中使用，为电动自行车的生产、装配提供更多便利，提升检测效率和质量，保障产品整体性能;在创新方面，应该随着电动自行车技术水平的提升，不断完善和创新检测技术，提升自动化检测的水平，了解各种产品的特点，根据产品的生产和使用需求，设计更多先进、高效率、高精度的自动化检测系统;在效益方面，要从成本控制入手，选择效率更高、成本投入更少的系统设计方案，提升产品性价比，充分满足消费者的购买和使用需求，使電动自行车行业可以迅速发展。

二、电动自行车自动检测系统的功能设计

（一）功能概述

自动检测系统的功能性很强，在系统检测的过程中，使用信号流测量、显示和记录各个测量指标，同时也可以对电动自行车路面行驶的物料表进行模拟。对产品进行单元性的分解分析，了解不同单元的功能特点，降低设计的复杂性，使产品结构可以得到进一步优化。在该系统中，测量、记录和现实指标的信号流功能可以分为三种，分别是处理、控制和测试[2]。在路面行驶物料模拟的过程中，功能可以分为环境模拟和运动转化两个方面。对各个功能之间的逻辑关系进行分析，并且以此为基础，组合各个物理量，构成完整的系统功能结构，明确系统设计的方向。具体来说，功能结构模块包括控制检测过程、应有值和实际值比较等等。

（二）系统组成

电动自行车自动检测系统为机电一体化的系统，使用计算机作为辅助设备，运用机械传动、计算机控制等基础。检测系统的组成部分较多，包括测试台体、驱动转鼓等云转化系统，还包括传动系统内、测量控制系统等等。电动自行车具有重心较高、速度较低的特点，检测系统需要检测的电动自行车型号较多，需要对不同车辆的外形和驱动方式进行区分。在设计的过程中，可以采用自动夹紧机构和测试台体进行调整，从而满足不同对象的检测需求。为了确保检测结果的精准可靠，要合理安装传感器，选择恰当的安装位置，并且提升箱式底架结构的性能，使传动更加灵敏，充分满足检测要求。对于不同检测等级和指标的要求，系统采用不同的组成硬件。例如，选择的接口卡功能不同，也可以选择不同格式的通信帧、通信速率不同的电量测试仪等等[3]。在实际应用的过程中，可以采用A/D、D/A转换的模式，输入/输出功能集成选择I/O的模式，以多功能接口卡为主，将电路设计难度降低，使开发进程提升。计算机可以直接连接电磁离合器、转矩转速传感器等设备连接。转速、扭矩等测量参数可以采用数字脉冲输出为主的智能型传感器，测量方法选择测频测周法，利用光电编码盘测量转速，全面确保测量的精度，并且满足各个测量范围的需求。

在系统软件的设计方面，应该确保软件的嵌入实时特征，运用模块化技术进行设计，如果硬件特性发生变化，则软件可以根据变化设计接口，保障软具有较强的适应能力和参数配置能力，不仅可以支持当前使用的整机硬件，也可以适应其各种变动情况。例如，在数据采集单元中，即使选择的电量测量仪不同，也不需要对程序进行重新编写。软件系统分为多个模块，包括出厂检测、型式检测等等。根据测试数据量和交互需求，系统采用了两种类型不同的数据库，型式测试运用Access数据库;如果出场数据的数据量比较大，则数据库采用SQL Server数据库。以某企业生产的电动自行车为例进行检测分析，检测凭条模拟路况为多次路检之后计算出的平均情况，路检的过程中，难免会受到人为因素的影响，所以在启动时间、噪音量、百公里电耗等方面存在较大的检测误差。在误差允许范围内，实际情况和检测平台的数据基本一致，说明检验平台具有一定的模拟效果，可以在一定程度上满足整车性能检测的需求。在系统研制的过程中，还要充分考虑扩展性、通用性的需求，促进检测系统不断优化和完善，使电动自行车的检测需求得到满足，保障电动自行车的产品质量。

结语：

综上所述，在电动自行车生产的过程中，需要进行有效的检测，确保电动自行车的性能、质量符合要求。在实际检测的过程中，可以采用自动化检测系统。通过对系统规划和功能设计的分析，可以了解主动检测系统的原理和特点，根据需求不断完善系统、提升自动检测的质量，保障检测结果的精准性。

参考文献：

[1]明锦（天津）数码科技有限公司.一种电动自行车性能测试平台用刹车触发系统：CN202110754191.0[P].2021-08-03.

[2]李骜.电动自行车电池容量检测仪的检测方法与校准不确定度评定[J].科学与财富，2021，13（13）：126.

[3]洪伟，许挺挺，阮立，等.电动自行车无线充电EV-DWPT系统导轨组群控制策略研究[J].今日自动化，2020（7）：10-14.

作者简介：

顾昊（1985年10月24日），民族：汉，性别：男，籍贯：江苏省无锡市，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：轻工建材。