[发明专利]磁阻式汽车刹车片厚度检测结构

说明书

本发明公开了一种磁阻式汽车刹车片厚度的检测结构，属于汽车刹车系统自动检测与控制领域。本发明的刹车片两侧均设有两个电磁传感器，与电源及输出模块相连接，在采样刹车片厚度数据时，被测量在导体中感生的磁通量变化，电磁传感器利用电磁感应原理将被测量转换成线圈互感系数M的变化，再由测量电路转换为电流的输出，刹车片磨损时厚度减小使磁阻减小，根据刹车片厚度的变化检测出相应磁导性能的变化，并将电磁信号转换为电流信号，由接收器接收电阻的电压信号并由单片机处理，最终在终端上显示出刹车片厚度信息以及进行阈值声光告警。本发明测量精度高，能够适应不同温度，并且误差更小，能提供更多的关键信息，极大提高了驾驶员的安全性。

技术领域

本发明属于汽车刹车系统自动检测与控制领域，具体涉及一种汽车刹车片厚度实时检测系统与报警方法。

背景技术

在现有的刹车片检测系统测量精度均大于2mm且缺少时效性，当汽车在高速运转时，随着驾驶员踩下刹车踏板，制动时一部分动能转化为热能，刹车片急速升温，现有的刹车片检测技术均不能排除温度的误差，从而导致对刹车片厚度的测量产生极大偏误。本发明中的电磁传感器具有温度稳定性，采用恒频、恒幅的电流信号对检测电路进行激励，当被测体与传感器检测探头相对距离发生变化时，检测体与被测体涡流环之间的互感M发生变化，从而引起输出信号U₁变化。对本发明中的电磁传感器采用双探头差动补偿的形式，通过对线圈线径进行优化等措施，使电磁传感器现行测量范围达到1mm，温度系数达到2×10^-4℃，有效提高电磁传感器的温度稳定性，从而提高测量精准度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁阻式汽车刹车片厚度在线检测装置，能够帮助驾驶员方便、快捷、准确地检测刹车片厚度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磁阻式汽车刹车片厚度的在线检测方法，包括刹车盘、刹车片、刹车卡钳、活塞、刹车油管、刹车油泵、刹车踏板、电阻、电磁传感器、单片机、信号处理系统、显示模块。针对汽车四个轮子进行电磁传感器布局，电磁传感器水平对称的布置于刹车片的两侧，电磁传感器探头与刹车片两侧紧密接触。当刹车片磨损时，其厚度的变化会引起磁导性能的变化，电磁传感器探头将磁导信号转换为电流信号输入到电路中，最终由回路电阻转换为电压信号且经由单片机的处理提交给显示模块。电磁传感器电路中需接一个36V电源，通过一个与汽车点火装置相连的开关S1以及电阻R₁串联，并通过引脚与单片机连接；信号处理模块的电源端也与开关S1串联，驾驶员踩下刹车踏板后，信号处理模块进行信号处理，并且出于节约电能的目的，在厚度检测装置中，添加一个与刹车踏板相连的延时闭合开关S2作为是否进行厚度检测的选择开关，当开关S2一次闭合之后，设定20min内驾驶员再次踩下刹车踏板将不会导致开关S2再次闭合，防止在拥堵路段驾驶员频繁刹车导致检测装置频繁工作，可有效延寿并节约电能。显示屏与单片机相连接，并在输出端装有声光报警装置。

本发明的一种磁阻式汽车刹车片厚度的在线检测方法，其步骤为：

1)获取电磁信号：

当驾驶员踩下刹车踏板并按下车辆启动按钮启动车辆后，电磁传感器电源开关S1和信号处理模块的电源开关S2闭合，电磁传感器和信号处理模块进入工作状态。

1)处理厚度信号数据：

通过电磁传感器电路末端电阻R1将步骤1）获取的电流信号转换为电压信号，并将该电压信号输入信号处理模块予以处理，根据电磁传感器的标定值将电压信号转换为距离值d，该距离值d为电磁传感器与刹车片接触时，电磁传感器的探头表面与刹车片的侧面距离，即为刹车片的实时厚度h；

3）数据显示与声光警报：