wheel force sensor

1. Thành viên nhóm 4:
Đồng Điền Kha – 1411676
Phạm Hoàng Hùng - 1411564
Ngô Văn Hưng- 1411605
Lê Trung Hiếu-1411180
Chủ đề: WHEEL FORCE SENSOR
1/27

2. I. GIỚI THIỆU
2/27

3. Những xu hướng gần đây trong phát triển xe đã ngày càng tập
trung vào việc cải thiện tiêu thụ nhiên liệu.
Sự phát triển này được áp dụng không chỉ đối với sự phát
triển của hệ truyền động cơ mà còn cho toàn bộ hoạt động của
xe, bao gồm việc phân tích hành vi của xe trong điều kiện lái thực
tế, để theo đuổi hiệu quả nhiên liệu, có nhu cầu đo lường cách
thức xe chuyển giao công suất Từ động cơ đến bề mặt đường
thật trong điều kiện lái xe khác nhau.
Cảm biến lực bánh xe đo các lực và mô men xoắn với độ chính
xác cao ở bánh xe, là phần tử của xe ở gần mặt đường nhất.
3/27

4. Hình trên cho thấy một mô hình dòng chảy năng lượng của hệ thống truyền
động của xe. Năng lượng được tạo ra bởi động cơ đốt trong được chuyển sang
lốp xe và để tăng tốc xe. Khu vực không rõ nhất của dòng chảy năng lượng này
là chuyển giao năng lượng của lốp xe và đường bộ. Do đó, xem xét tổng hiệu
suất năng lượng của chiếc xe, kiểm tra tại khu vực vòng tròn màu xanh trong
điều kiện thực tế là điều cần thiết. Khu vực vòng tròn xanh cũng có ảnh hưởng
trực tiếp đến sự phát triển của lái xe thoải mái và an toàn. WFS sẽ đo mômen và
lực của vùng tròn xanh.
4/27

5. WFS được thiết kế để đo
lực 6 thành phần của
bánh xe càng gần với
điều kiện lái xe thực tế
càng tốt. Thiết kế cảm
biến đạt được cả trọng
lượng nhẹ (tổng trọng
lượng cảm biến: 3,6kg) và
độ cứng cao. Nó cũng giải
quyết nhiều vấn đề kỹ
thuật, như các tác động
nhiệt trong điều kiện lái
xe, để cung cấp dữ liệu đo
đạt được chất lượng cao
5/27

6. Phương pháp phát hiện lực phân phối
được áp dụng cho WFS và đưa vào dựa
trên mô hình tính toán với hệ thống
DSP(xử lý tín hiệu số) . Các công nghệ
này được áp dụng cho WFS để khai thác
chính xác và độc lập 6 thành phần lực từ
nhiều loại dữ liệu vật lý được đo.
Để áp dụng phương pháp phát hiện lực
phân phối, A & D đã phát triển một phần
tử lò xo chùm kiến trúc 6 cánh tay và một
bộ đo biến dạng 4 thành phần để tạo ra
mạch cầu phát hiện lực phân bố lý
tưởng. Hơn nữa, với máy đo này, các
đặc tính nhiệt độ lý tưởng đã đạt được.
Do đó, WFS có mức độ đo cao ở các
điều kiện lái xe khác nhau.
6/27

7. II.Ưu điểm của WFS.
*Strain gauge (cảm biến sức căng)
Strain gauge được nối với lò xo.
Khi lò xo biến dạng => điện trở strain gauge thay đổi.
7/27

8. II.Ưu điểm.
* Cấu tạo cơ bản của WFS
- Cặp 4 điện trở strain gauge tạo mạch cầu nhằm giảm sự
ảnh hưởng của các lực không cần thiết và các đặc tính
nhiệt độ.
8/27

9. II. Ưu điểm.
-Thiết kế 6 cánh tay máy nhằm hạn chế ảnh hưởng nhiệt
đến phép đo và xác định hướng của lực phân phối.
-WFS sử dụng các công nghệ trong load cell với bộ cảm
biến xác định 6 thành phần lực do đó đạt được dữ liệu đo
có độ chính xác cao.
9/27

10. II. Ưu điểm.
*Shared forces and canceling crosstalk effects
(Phân phối lực và hủy bỏ hiệu ứng nhiễu xuyên âm)
-12 strain gauge được dán vào lò xo nhằm tạo độ chính xác cao và 6 thành phần lực được cấu
tạo độc lập.
-Hiệu ứng “cross talk” được hủy bỏ ở cấp xử lý tín hiệu trong hệ thống DSP.
=>Vì vậy, WFS nhận được ảnh hưởng tối thiểu từ các hiệu ứng “cross talk”.
*Model- based sensor (Bộ cảm biến dựa trên mô hình)
WFS sử dụng vi mạch AD7891 trên nền tảng DSP để điều khiển tín hiệu.
-Việc tính toán mô hình phức tạp như: phép tính ma trận tổng hợp các lực
thành phần ,tính toán ma trận chuyển đổi, được thực hiện trong vòng 1ms (1kHz).
- Nó cũng có bộ chuyển đổi ADC đạt độ chính xác cao , tốc độ cao .
10/27

11. III. Các công nghệ hỗ trợ
11/27

12. Công nghệ cân bằng
Trong sản phẩm cân bằng, có một tấm đo lường để hỗ trợ đo lường các vật .
Sự cân bằng được điều chỉnh để hiển thị chính xác cùng một kết quả đo bất
kể vị trí nào của vật được đặt trên đĩa.
12/27

13. Công nghệ mô phỏng
Phương pháp tính toán dựa trên mô hình được áp dụng để loại bỏ hiệu ứng
nhiễu xuyên âm khỏi phép đo và tính toán chính xác 6 thành phần lực được
tách ra từ lực xác định.
Hủy bỏ các hiệu ứng nhiễu xuyên âm được thực hiện với tính toán dựa trên
mô hình, bao gồm các phép tính ma trận phức tạp như ma trận tổng hợp lực
chia và ma trận chuyển đổi điều phối.
Việc hiệu chuẩn của WFS được thực hiện bằng cách xác định giá trị tham số
của các ma trận này.
13/27

14. Công nghệ DSP
DSP là digital signal processing ( xử lý tín hiệu số )
Xử lý tín hiệu số được phát triển cho thiết bị trong hệ thống vòng lặp (HILS) và
các bộ điều khiển mẫu nhanh (RPT), được sử dụng rộng rãi trong phát triển
hệ thống truyền động.
Nền tảng DSP có khả năng tính toán cao để xử lý các mô hình mô phỏng lớn
trong thời gian thực. Công nghệ này được áp dụng cho các cảm biến đo lường
của A & D.
14/27

15. Công nghệ DSP
Bộ khuếch đại cảm biến analog thông thường không
thể áp dụng các quy trình tính toán phức tạp. Ma trận
tính toán mô hình phức tạp và tính toán ma trận
chuyển phối, được thực hiện trong vòng 1 ms (1 kHz).
Việc tính toán tốc độ cao chỉ có thể được áp dụng với
một hệ thống DSP tốc độ cao.
Do công nghệ DSP này, nên tính toán dữ liệu phức
tạp cao để đạt được phép đo chính xác và mạnh mẽ.
15/27

16. Công nghệ chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số
Vì tín hiệu cảm biến được chuyển đổi trực tiếp thành
tín hiệu số, nên bộ phận cảm biến mạch điện tử có thể
được giảm thiểu. Điều này tránh được tiếng ồn điện tử
không cần thiết trong quá trình đo.
16/27

17. 1. Cảm biến & dụng cụ giá đỡ.
TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO
17/27

18. 18/27

19. 2. Mô hình hệ thống: có 3 dạng
 Mô hình chung:
19/27

20. 2. Mô hình hệ thống: có 3 dạng
 Dạng (1): mô hình thông thường
20/27

21. 2. Mô hình hệ thống: có 3 dạng
 Dạng (2):kiểu tùy chọn tương tự(analog).
21/27

22. 2. Mô hình hệ thống: có 3 dạng
 Dạng (3): kiểu tùy chọn đo lường
22/27

23.  So sánh:
23/27

24. 3. Bảng đặc điểm kĩ thuật cảm biến.
24/27

25. 4. Đồ thị độ tin cậy & độ nhạy
 Độ nhạy: Độ tin cậy:
25/27

26. 5. Sản phẩm & những điểm nhấn.
Trong năm 2015:250.000 xe
3 tháng đầu năm 2016: 60.000 xe
 Sản phẩm:
http://www.aanddtech.com/WFS.html
http://www.sendev.com/products-and-services/vehicle-test-sensors/braking-force/multi-axis-
wheel-force/
http://www.aandd.jp/products/dsp/wfs.html
https://tinhte.vn/threads/danh-gia-cam-bien-ap-suat-lop-fobo-thong-
minh-de-lap-de-dung.2523461/
https://www.youtube.com/watch?v=tn8Stp8ESVQ
http://dantri.com.vn/o-to-xe-may/tieu-thu-xe-o-to-tai-viet-nam-dat-
muc-ky-luc-20160527143626186.htm
 Điểm nhấn.
26/27

27. 27/27