本发明提出了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，包括制动蹄及设置在所述制动蹄表面的摩擦片，在制动蹄上设置有固定槽，在固定槽底部设置有螺纹槽或贯穿制动蹄的螺纹孔，螺纹槽的尺寸或螺纹孔的尺寸小于固定槽的尺寸，在螺纹槽底部设置有用于磨断式传感器线束穿过的通孔；磨断式传感器线束与控制器U1相连；在所述摩擦片上设置有容纳槽或贯穿所述摩擦片的通孔；控制器U1根据磨断式传感器采集的数据，发出报警。本发明能够实现对摩擦片磨损度进行报警，提示驾驶员及时更换，增强体验。
1.一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，包括制动蹄及设置在所述制动蹄表面的摩擦片，其特征在于，在制动蹄上设置有固定槽，在固定槽底部设置有螺纹槽或贯穿制动蹄的螺纹孔，螺纹槽的尺寸或螺纹孔的尺寸小于固定槽的尺寸，在螺纹槽底部设置有用于磨断式传感器线束穿过的通孔；磨断式传感器线束与控制器U1相连；
在所述摩擦片上设置有容纳槽或贯穿所述摩擦片的通孔；
所述磨断式传感器包括上壳体和下壳体，在上壳体内设置有用于固定安装磨损度模块的磨损度模块安装座，磨损度模块固定安装在磨损度模块安装座上，所述磨损度模块用于采集摩擦片磨损度；
磨损度模块包括n个磨损电阻，分别为第1磨损电阻、第2磨损电阻、第3磨损电阻、……、第n磨损电阻，所述n为大于1的正整数；
第1磨损电阻的第一端、第2磨损电阻的第一端、第3磨损电阻的第一端、……、第n磨损电阻的第一端分别与连接片一相连，第1磨损电阻的第二端、第2磨损电阻的第二端、第3磨损电阻的第二端、……、第n磨损电阻的第二端分别与连接片二相连；即n个磨损电阻并联；
在下壳体内设置有用于固定安装转换模块的转换模块安装座，转换模块安装在转换模块安装座上；在下壳体外表面设置有用于支撑在固定槽上的支撑环，在下壳体外表面还设置有与螺纹槽或螺纹孔相适应的螺纹，螺纹位于支撑环的下部；
2.根据权利要求1所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，其特征在于，转换模块包括：连接片一插孔分别与电阻一的第一端和电阻二的第一端相连，电阻二的第二端与第一电源VCC相连，连接片二插孔分别与电阻一的第二端和电阻三的第一端相连，电阻三的第二端与电阻四的第一端相连，电阻四的第二端与电源地相连；电阻三的调节端与控制器U1的信号采集端PB4相连。
3.根据权利要求1所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，其特征在于，磨断式传感器的上壳体与下壳体为可拆卸结构，在上壳体内表面上设置有与下壳体外表面上相适应的第一螺纹，在下壳体外表面上设置有第二螺纹；通过上壳体上的第一螺纹和下壳体上的第二螺纹实现上壳体与下壳体的拆卸和安装；
或者在下壳体内表面上设置有与上壳体外表面上相适应的第三螺纹，在上壳体外表面上设置有第四螺纹；通过上壳体上的第四螺纹和下壳体上的第三螺纹实现上壳体与下壳体的拆卸和安装。
4.根据权利要求1所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，其特征在于，还包括电源模块，电源模块包括：电源输出端BATTERY与开关S2的第一端相连，开关S2的第二端分别与熔断器F1的第一端和电阻R9的第一端相连，电阻R9的第二端与发光二极管LED2的正极相连，发光二极管LED2的负极与电源地相连，熔断器F1的第二端与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极分别与二极管Z1的负极、电容C16的第一端、电容C17的第一端和电压芯片U2的电源电压输入端+Vin相连，二极管Z1的正极、电容C16的第二端和电容C17的第二端分别与电压芯片U2的电源地端GND和电压芯片U2的开关端ON/OFF相连；
电压芯片U2的电源电压输出端OUTPUT分别与电感L3的第一端和二极管Z2的负极相连，二极管Z2的正极与电源地相连，电感L3的第二端分别与电容C18的第一端和电压芯片U2的反馈端FEEDBACK相连，电感L3的第二端输出第一电源VCC，电容C18的第二端与电源地相连。
5.根据权利要求1所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，其特征在于，声光报警模块包括：驱动芯片U3的亮光驱动信号输入端IN2与控制器U1的亮光驱动信号输出端PB1相连，驱动芯片U3的声响驱动信号输入端IN3与控制器U1的声响驱动信号输出端PB2相连，驱动芯片U3的公共端COM1与电源地相连；
驱动芯片U3的亮光驱动输出端OUT2与继电器D5的输入回路的第一端相连，继电器D5的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D5的常开触点的第一端与+12V电源相连，继电器D5的常开触点的第二端与亮光报警灯LAMP的第一端相连，亮光报警灯LAMP的第二端与电源地相连；
驱动芯片U3的声响驱动输出端OUT3与继电器D6的输入回路的第一端相连，继电器D6的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D6的常开触点的第一端与+12V电源相连，继电器D6的常开触点的第二端与声响报警器SPEAKER的第一端相连，声响报警器SPEAKER的第二端与电源地相连。
6.一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试装置，其特征在于，将权利要求1～5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上。
7.一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装工作：S11，将磨断式传感器线束按照顺序依次穿过固定槽和螺纹孔，或者按照顺序依次穿过固定槽、螺纹槽和通孔；将磨断式传感器线束与控制器U1相连；
S12，将下壳体旋进螺纹孔或螺纹槽，使其支撑环支撑在固定槽内；
S13，将连接片一插入连接片一插孔中，将连接片二插入连接片二插孔中，通过上壳体上的第一螺纹与下壳体上的第二螺纹连接安装，或者通过上壳体上的第四螺纹与下壳体上的第三螺纹连接安装；
S14，将摩擦片固定安装在制动蹄上，使其上壳体处于容纳槽或通孔内；
S2，将权利要求1至5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上；
8.根据权利要求7所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，其特征在于，测试包括：S31，试验准备：
S311，试验台主轴转速的计算制动器惯性试验台主轴转速与车速按如下关系换算：n＝2.65v/r，
其中，n表示制动器惯性试验台主轴转速，单位r/min；
S312，试验转动惯量的计算试验转动惯量按下式进行计算：2
Gm表示将汽车最大设计总质量按制动力分配比设计值分配给被试制动器所对应车轮所承受的那部分质量，单位kg；
为省去不必要的“磨损时间”，利用机械加工方式，模拟制动过程中制动衬片的磨损工况，切削制动衬片厚度，切削厚度为“磨损头表面距制动衬片表面2～3mm”时停止；
(b)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
(c)调整制动管路压力，使制动减速度达到3.0m/s ，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
(d)制动间隔时间以控制制动器初温不超过120℃而定；
(e)磨合次数以使制动衬片与制动鼓之间的接触面积达到80％以上而定；
S323，磨损报警功能验证试验(a)制动初速度80km/h；
(b)采用恒定输入方式进行试验，制动管路压力与基准试验相同，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
(d)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
(e)功能验证试验次数以制动衬片的磨损量达到磨损极限激发报警装置触发报警信号而定。
9.根据权利要求7所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，其特征在于，测试包括：实时计算摩擦片的磨损度：
当其摩擦片的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
当其摩擦片的磨损度大于或者等于预设第二磨损度阈值，预设第二磨损度阈值大于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
10.根据权利要求9所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，其特征在于，摩擦片的磨损度的计算方法为：S41，计算初始时电压采集值：S411，磨损度模块的初始电阻值R0：其中，R0表示磨损度模块的初始电阻值；
S412，判断误差值Q是否在预设误差范围内：其中，Q表示误差值；
若误差值Q不在预设误差范围内，则更换磨断式传感器，重新判断其误差值Q是否在预设误差范围内；
S42，计算t时刻的电阻值Rt：其中，Vt表示t时刻控制器U1采集的电压值；
S43，计算t时刻磨损个数p‑1：其中，p＝1,2,3,…,n；
S44，判断磨损个数p‑1与预设第一磨损个数阈值和预设第二磨损个数阈值间的大小：若磨损个数p‑1大于或者等于预设第一磨损个数阈值，即摩擦片的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
若磨损个数p‑1大于或者等于预设第二磨损个数阈值，预设第二磨损个数阈值大于预设第一磨损个数阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警的测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车辆测试技术领域，特别是涉及一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警的测试方法。
背景技术
[0002] 目前，客车、总质量大于3500kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的半挂车，以及所有危险货物运输车辆的所有行车制动器普遍采用制动间隙自动调整臂；虽然使
用自调臂可以在制动衬片磨损的情况下保证制动蹄片和制动鼓之间有效的制动间隙，但随
之带来的问题是驾驶员忽略对制动衬片磨损情况的关注。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警的测试方法。
[0004] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，包括制动蹄及设置在所述制动蹄表面的摩擦片，在
制动蹄上设置有固定槽，在固定槽底部设置有螺纹槽或贯穿制动蹄的螺纹孔，螺纹槽的尺
寸或螺纹孔的尺寸小于固定槽的尺寸，在螺纹槽底部设置有用于磨断式传感器线束穿过的
通孔；磨断式传感器线束与控制器U1相连；
[0005] 在所述摩擦片上设置有容纳槽或贯穿所述摩擦片的通孔；
[0006] 所述磨断式传感器包括上壳体和下壳体，在上壳体内设置有用于固定安装磨损度模块的磨损度模块安装座，磨损度模块固定安装在磨损度模块安装座上，所述磨损度模块
用于采集摩擦片磨损度；
[0007] 在下壳体内设置有用于固定安装转换模块的转换模块安装座，转换模块安装在转换模块安装座上；在下壳体外表面设置有用于支撑在固定槽上的支撑环，在下壳体外表面
还设置有与螺纹槽或螺纹孔相适应的螺纹，螺纹位于支撑环的下部；
[0008] 控制器U1根据磨断式传感器采集的数据，发出报警。
[0009] 在本发明的一种优选实施方式中，磨损度模块包括n个磨损电阻，分别为第1磨损电阻、第2磨损电阻、第3磨损电阻、……、第n磨损电阻，所述n为大于或者等于1的正整数；
[0010] 第1磨损电阻的第一端、第2磨损电阻的第一端、第3磨损电阻的第一端、……、第n磨损电阻的第一端分别与连接片一相连，第1磨损电阻的第二端、第2磨损电阻的第二端、第
3磨损电阻的第二端、……、第n磨损电阻的第二端分别与连接片二相连；即n个磨损电阻并
联；
[0011] 转换模块包括：连接片一插孔分别与电阻一的第一端和电阻二的第一端相连，电阻二的第二端与第一电源VCC相连，连接片二插孔分别与电阻一的第二端和电阻三的第一
端相连，电阻三的第二端与电阻四的第一端相连，电阻四的第二端与电源地相连；电阻三的
调节端与控制器U1的信号采集端PB4相连。
[0012] 在本发明的一种优选实施方式中，磨断式传感器的上壳体与下壳体为可拆卸结构，在上壳体内表面上设置有与下壳体外表面上相适应的第一螺纹，在下壳体外表面上设
置有第二螺纹；通过上壳体上的第一螺纹和下壳体上的第二螺纹实现上壳体与下壳体的拆
卸和安装；
[0013] 或者在下壳体内表面上设置有与上壳体外表面上相适应的第三螺纹，在上壳体外表面上设置有第四螺纹；通过上壳体上的第四螺纹和下壳体上的第三螺纹实现上壳体与下
壳体的拆卸和安装。
[0014] 在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源模块，电源模块包括：电源输出端BATTERY与开关S2的第一端相连，开关S2的第二端分别与熔断器F1的第一端和电阻R9的第
一端相连，电阻R9的第二端与发光二极管LED2的正极相连，发光二极管LED2的负极与电源
地相连，熔断器F1的第二端与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极分别与二极管Z1的负
极、电容C16的第一端、电容C17的第一端和电压芯片U2的电源电压输入端+Vin相连，二极管
Z1的正极、电容C16的第二端和电容C17的第二端分别与电压芯片U2的电源地端GND和电压
芯片U2的开关端ON/OFF相连；
[0015] 电压芯片U2的电源电压输出端OUTPUT分别与电感L3的第一端和二极管Z2的负极相连，二极管Z2的正极与电源地相连，电感L3的第二端分别与电容C18的第一端和电压芯片
U2的反馈端FEEDBACK相连，电感L3的第二端输出第一电源VCC，电容C18的第二端与电源地
相连。
[0016] 在本发明的一种优选实施方式中，声光报警模块包括：驱动芯片U3的亮光驱动信号输入端IN2与控制器U1的亮光驱动信号输出端PB1相连，驱动芯片U3的声响驱动信号输入
端IN3与控制器U1的声响驱动信号输出端PB2相连，驱动芯片U3的公共端COM1与电源地相
连；
[0017] 驱动芯片U3的亮光驱动输出端OUT2与继电器D5的输入回路的第一端相连，继电器D5的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D5的常开触点的第一端与+12V电源相连，继
电器D5的常开触点的第二端与亮光报警灯LAMP的第一端相连，亮光报警灯LAMP的第二端与
电源地相连；
[0018] 驱动芯片U3的声响驱动输出端OUT3与继电器D6的输入回路的第一端相连，继电器D6的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D6的常开触点的第一端与+12V电源相连，继
电器D6的常开触点的第二端与声响报警器SPEAKER的第一端相连，声响报警器SPEAKER的第
二端与电源地相连。
[0019] 本发明还公开了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试装置，将权利要求1～5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置
报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上。
[0020] 本发明还公开了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，包括以下步骤：
[0021] S1，利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装工作：
[0022] S11，将磨断式传感器线束按照顺序依次穿过固定槽和螺纹孔，或者按照顺序依次穿过固定槽、螺纹槽和通孔；将磨断式传感器线束与控制器U1相连；
[0023] S12，将下壳体旋进螺纹孔或螺纹槽，使其支撑环支撑在固定槽内；
[0024] S13，将连接片一插入连接片一插孔中，将连接片二插入连接片二插孔中，通过上壳体上的第一螺纹与下壳体上的第二螺纹连接安装，或者通过上壳体上的第四螺纹与下壳
体上的第三螺纹连接安装；
[0025] S14，将摩擦片固定安装在制动蹄上，使其上壳体处于容纳槽或通孔内；
[0026] S2，将权利要求1至5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上；
[0027] S3，测试。
[0028] 在本发明的一种优选实施方式中，测试包括：
[0029] S31，试验准备：
[0030] S311，试验台主轴转速的计算
[0031] 制动器惯性试验台主轴转速与车速按如下关系换算：
[0032] n＝2.65v/r，
[0033] 其中，n表示制动器惯性试验台主轴转速，单位r/min；
[0034] v表示试验车速，单位km/h；
[0035] r表示车轮滚动半径，单位m；
[0036] S312，试验转动惯量的计算
[0037] 试验转动惯量按下式进行计算：
[0038] I＝Gmr2，
[0039] 其中，I表示转动惯量计算值，单位kg·m2；
[0040] Gm表示将汽车最大设计总质量按制动力分配比设计值分配给被试制动器所对应车轮所承受的那部分质量，单位kg；
[0041] r表示车轮滚动半径，单位m；
[0042] S313，制动衬片切削加工
[0043] 为省去不必要的“磨损时间”，利用机械加工方式，模拟制动过程中制动衬片的磨损工况，切削制动衬片厚度，切削厚度为“磨损头表面距制动衬片表面2～3mm”时停止；
[0044] S32，试验条件的规定
[0045] S321，磨合试验
[0046] (a)制动初速度50km/h；
[0047] (b)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
[0048] (c)调整制动管路压力，使制动减速度达到3.0m/s2，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
[0049] (d)制动间隔时间以控制制动器初温不超过120℃而定；
[0050] (e)磨合次数以使制动衬片与制动鼓之间的接触面积达到80％以上而定；
[0051] S322，基准试验
[0052] (a)制动初温(80±2)℃；
[0053] (b)制动初速度30km/h；
[0054] (c)制动减速度为3.0m/s2；
[0055] (d)试验次数为3次。
[0056] S323，磨损报警功能验证试验
[0057] (a)制动初速度80km/h；
[0058] (b)采用恒定输入方式进行试验，制动管路压力与基准试验相同，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
[0059] (c)制动末温≤350℃；
[0060] (d)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
[0061] (e)功能验证试验次数以制动衬片的磨损量达到磨损极限激发报警装置触发报警信号而定。
[0062] 在本发明的一种优选实施方式中，测试包括：
[0063] 实时计算摩擦片的磨损度：
[0064] 当其摩擦片的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
[0065] 当其摩擦片的磨损度大于或者等于预设第二磨损度阈值，预设第二磨损度阈值大于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
[0066] 在本发明的一种优选实施方式中，摩擦片的磨损度的计算方法为：
[0067] S41，计算初始时电压采集值：
[0068] S411，磨损度模块的初始电阻值R0：
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
[0074] 其中，R0表示磨损度模块的初始电阻值；
[0075] R1表示第1磨损电阻的电阻值；
[0076] R2表示第2磨损电阻的电阻值；
[0077] R3表示第3磨损电阻的电阻值；
[0078] R4表示第4磨损电阻的电阻值；
[0079] Rn‑1表示第n‑1磨损电阻的电阻值；
[0080] Rn表示第n磨损电阻的电阻值；
[0081] S412，判断误差值Q是否在预设误差范围内：
[0082]
[0083] 其中，Q表示误差值；
[0084] V0表示初始时采集的电阻值；
[0085] VCC表示第一电源VCC；
[0086] r1表示电阻一的电阻值；
[0087] r2表示电阻二的电阻值；
[0088] r3表示电阻三的电阻值；
[0089] r3′表示调节电阻值；
[0090] r4表示电阻四的电阻值；
[0091] 若误差值Q在预设误差范围内，则可以开始试验；
[0092] 若误差值Q不在预设误差范围内，则更换磨断式传感器，重新判断其误差值Q是否在预设误差范围内；
[0093] S42，计算t时刻的电阻值Rt：
[0094]
[0095] 其中，Vt表示t时刻控制器U1采集的电压值；
[0096] Rt表示t时刻的电阻值；
[0097] S43，计算t时刻磨损个数p‑1：
[0098]
[0099]
[0100]
[0101]
[0102]
[0103] 其中，p＝1,2,3,…,n；
[0104] S44，判断磨损个数p‑1与预设第一磨损个数阈值和预设第二磨损个数阈值间的大小：
[0105] 若磨损个数p‑1大于或者等于预设第一磨损个数阈值，即摩擦片的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
[0106] 若磨损个数p‑1大于或者等于预设第二磨损个数阈值，预设第二磨损个数阈值大于预设第一磨损个数阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
[0107] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够实现对摩擦片磨损度进行报警，提示驾驶员及时更换，增强体验。
[0108] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0109] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0110] 图1是本发明结构示意图。
[0111] 图2是本发明结构示意图。
[0112] 图3是本发明惯性试验台架结构示意图。
[0113] 图4是本发明结构示意图。
[0114] 图5是本发明磨断式传感器结构示意图。
[0115] 图6是本发明磨损度模块和转换模块电路连接示意图。
[0116] 图7是本发明磨损度模块和转换模块电路连接示意图。
[0117] 图8是本发明电源模块电路连接示意图。
[0118] 图9是本发明复位模块电路连接示意图。
[0119] 图10是本发明声光报警模块电路连接示意图。
[0120] 图11是本发明控制器U1电路连接示意图。
具体实施方式
[0121] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0122] 本发明公开了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统，如图1～11所示，包括制动蹄3及设置在所述制动蹄3表面的摩擦片2，在制动蹄3
上设置有固定槽6，在固定槽6底部设置有螺纹槽7或贯穿制动蹄3的螺纹孔，螺纹槽7的尺寸
或螺纹孔的尺寸小于固定槽6的尺寸，在螺纹槽7底部设置有用于磨断式传感器线束5穿过
的通孔8；磨断式传感器线束5与控制器U1相连；在制动蹄3上设置有用于固定安装卡簧片4
的卡簧片安装座，卡簧片固定安装在卡簧片安装座上，磨断式传感器线束5通过卡簧片将线
束束缚，防止线束混乱缠绕。
[0123] 在所述摩擦片2上设置有容纳槽或贯穿所述摩擦片2的通孔1；
[0124] 所述磨断式传感器包括上壳体9和下壳体11，在上壳体9内设置有用于固定安装磨损度模块的磨损度模块安装座，磨损度模块固定安装在磨损度模块安装座上，所述磨损度
模块用于采集摩擦片2磨损度；
[0125] 在下壳体11内设置有用于固定安装转换模块的转换模块安装座，转换模块安装在转换模块安装座上；在下壳体11外表面设置有用于支撑在固定槽6上的支撑环12，在下壳体
11外表面还设置有与螺纹槽7或螺纹孔相适应的螺纹13，螺纹13位于支撑环12的下部；
[0126] 控制器U1根据磨断式传感器采集的数据，发出报警。
[0127] 在本发明的一种优选实施方式中，磨损度模块包括n个磨损电阻，分别为第1磨损电阻81、第2磨损电阻82、第3磨损电阻83、……、第n磨损电阻86，所述n为大于或者等于1的
正整数；
[0128] 第1磨损电阻81的第一端、第2磨损电阻82的第一端、第3磨损电阻83的第一端、……、第n磨损电阻86的第一端分别与连接片一92相连，第1磨损电阻81的第二端、第2磨
损电阻82的第二端、第3磨损电阻83的第二端、……、第n磨损电阻86的第二端分别与连接片
二96相连；即n个磨损电阻并联；
[0129] 转换模块包括：连接片一插孔分别与电阻一91的第一端和电阻二93的第一端相连，电阻二93的第二端与第一电源VCC相连，连接片二插孔分别与电阻一91的第二端和电阻
三95的第一端相连，电阻三95的第二端与电阻四94的第一端相连，电阻四94的第二端与电
源地相连；电阻三95的调节端与控制器U1的信号采集端PB4相连。优选的，如图7所示，n＝6，
且第1磨损电阻81、第2磨损电阻82、第3磨损电阻83、第4磨损电阻84、第5磨损电阻85和第6
磨损电阻86的阻值均相等；第1磨损电阻81的第一端、第2磨损电阻82的第一端、第3磨损电
阻83的第一端、第4磨损电阻84的第一端、第5磨损电阻85的第一端和第6磨损电阻86的第一
端分别与电阻一91的第一端和电阻二93的第一端相连，电阻二93的第二端与第一电源VCC
相连；第1磨损电阻81的第二端、第2磨损电阻82的第二端、第3磨损电阻83的第二端、第4磨
损电阻84的第二端、第5磨损电阻85的第二端和第6磨损电阻86的第二端分别与电阻一91的
第二端和电阻三95的第一端相连，电阻三95的第二端与电阻四94的第一端相连，电阻四94
的第二端与电源地相连；电阻三95的调节端与控制器U1的信号采集端PB4相连；优选的将电
阻三95的调节端置于电阻三95的最上端或最下端，电阻三95的调节端置于电阻三95的最上
端时分得的电压大于电阻三95的调节端置于电阻三95的最下端时分得电压。
[0130] 在本发明的一种优选实施方式中，磨断式传感器的上壳体9与下壳体11为可拆卸结构，在上壳体9内表面上设置有与下壳体11外表面上相适应的第一螺纹，在下壳体11外表
面上设置有第二螺纹；通过上壳体9上的第一螺纹和下壳体11上的第二螺纹实现上壳体9与
下壳体11的拆卸和安装；
[0131] 或者在下壳体11内表面上设置有与上壳体9外表面上相适应的第三螺纹，在上壳体9外表面上设置有第四螺纹；通过上壳体9上的第四螺纹和下壳体11上的第三螺纹实现上
壳体9与下壳体11的拆卸和安装。
[0132] 在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源模块，如图5所示，电源模块包括：电源输出端BATTERY与开关S2的第一端相连，开关S2的第二端分别与熔断器F1的第一端和电
阻R9的第一端相连，电阻R9的第二端与发光二极管LED2的正极相连，发光二极管LED2的负
极与电源地相连，熔断器F1的第二端与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极分别与二极
管Z1的负极、电容C16的第一端、电容C17的第一端和电压芯片U2的电源电压输入端+Vin相
连，二极管Z1的正极、电容C16的第二端和电容C17的第二端分别与电压芯片U2的电源地端
GND和电压芯片U2的开关端ON/OFF相连；
[0133] 电压芯片U2的电源电压输出端OUTPUT分别与电感L3的第一端和二极管Z2的负极相连，二极管Z2的正极与电源地相连，电感L3的第二端分别与电容C18的第一端和电压芯片
U2的反馈端FEEDBACK相连，电感L3的第二端输出第一电源VCC，电容C18的第二端与电源地
相连。在本实施方式中，熔断器F1采用1A熔断器，电阻R9的阻值为1K，二极管D2的型号为
1N4007，二极管Z1的型号为36CA，电容C16的容值为100uF，电容C17的容值为0.1uF，电容C18
的容值为220uF，电感L3的感值为100uH，二极管Z2的型号为1N5822，电压芯片U2的型号为
LM2576。
[0134] 在本发明的一种优选实施方式中，如图10所示，声光报警模块包括：驱动芯片U3的亮光驱动信号输入端IN2与控制器U1的亮光驱动信号输出端PB1相连，驱动芯片U3的声响驱
动信号输入端IN3与控制器U1的声响驱动信号输出端PB2相连，驱动芯片U3的公共端COM1与
电源地相连；
[0135] 驱动芯片U3的亮光驱动输出端OUT2与继电器D5的输入回路的第一端相连，继电器D5的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D5的常开触点的第一端与+12V电源相连，继
电器D5的常开触点的第二端与亮光报警灯LAMP的第一端相连，亮光报警灯LAMP的第二端与
电源地相连；
[0136] 驱动芯片U3的声响驱动输出端OUT3与继电器D6的输入回路的第一端相连，继电器D6的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器D6的常开触点的第一端与+12V电源相连，继
电器D6的常开触点的第二端与声响报警器SPEAKER的第一端相连，声响报警器SPEAKER的第
二端与电源地相连。在本实施方式中，驱动芯片U3的型号为ULN2003。其中，驱动芯片U3的驱
动信号输入端IN1与控制器U1的驱动信号输出端PB0相连，驱动芯片U3的驱动输出端OUT1与
继电器J2的输入回路的第一端相连，继电器J2的输入回路的第二端与+5V电源相连，继电器
J2的常开触点的第一端与+12V电源相连，继电器D6的常开触点的第二端与制动器惯性试验
台模拟制动衬片磨损工况验证台架相连，实现制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验
证台架的工作与否。
[0137] 本发明还公开了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试装置，将权利要求1～5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置
报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上。
[0138] 本发明还公开了一种利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试方法，包括以下步骤：
[0139] S1，利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装工作：
[0140] S11，将磨断式传感器线束5按照顺序依次穿过固定槽6和螺纹孔，或者按照顺序依次穿过固定槽6、螺纹槽7和通孔8；将磨断式传感器线束5与控制器U1相连；
[0141] S12，将下壳体11旋进螺纹孔或螺纹槽7，使其支撑环12支撑在固定槽6内；
[0142] S13，将连接片一92插入连接片一插孔中，将连接片二96插入连接片二插孔中，通过上壳体9上的第一螺纹与下壳体11上的第二螺纹连接安装，或者通过上壳体9上的第四螺
纹与下壳体11上的第三螺纹连接安装；
[0143] S14，将摩擦片2固定安装在制动蹄3上，使其上壳体9处于容纳槽或通孔1内；
[0144] S2，将权利要求1至5之一所述的利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架上；
[0145] S3，测试。
[0146] 在本发明的一种优选实施方式中，测试包括：
[0147] S31，试验准备：
[0148] S311，试验台主轴转速的计算
[0149] 制动器惯性试验台主轴转速与车速按如下关系换算：
[0150] n＝2.65v/r，
[0151] 其中，n表示制动器惯性试验台主轴转速，单位r/min；
[0152] v表示试验车速，单位km/h；
[0153] r表示车轮滚动半径，单位m；
[0154] S312，试验转动惯量的计算
[0155] 试验转动惯量按下式进行计算：
[0156] I＝Gmr2，
[0157] 其中，I表示转动惯量计算值，单位kg·m2；
[0158] Gm表示将汽车最大设计总质量按制动力分配比设计值分配给被试制动器所对应车轮所承受的那部分质量，单位kg；
[0159] r表示车轮滚动半径，单位m；
[0160] S313，制动衬片切削加工
[0161] 为省去不必要的“磨损时间”，利用机械加工方式，模拟制动过程中制动衬片的磨损工况，切削制动衬片厚度，切削厚度为“磨损头表面距制动衬片表面2～3mm”时停止；
[0162] S32，试验条件的规定
[0163] S321，磨合试验
[0164] (a)制动初速度50km/h；
[0165] (b)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
[0166] (c)调整制动管路压力，使制动减速度达到3.0m/s2，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
[0167] (d)制动间隔时间以控制制动器初温不超过120℃而定；
[0168] (e)磨合次数以使制动衬片与制动鼓之间的接触面积达到80％以上而定；
[0169] S322，基准试验
[0170] (a)制动初温(80±2)℃；
[0171] (b)制动初速度30km/h；
[0172] (c)制动减速度为3.0m/s2；
[0173] (d)试验次数为3次。
[0174] S323，磨损报警功能验证试验
[0175] (a)制动初速度80km/h；
[0176] (b)采用恒定输入方式进行试验，制动管路压力与基准试验相同，从制动初速度进行制动，到终速度为零；
[0177] (c)制动末温≤350℃；
[0178] (d)试验冷却风速11m/s，冷却空气的温度为室温；
[0179] (e)功能验证试验次数以制动衬片的磨损量达到磨损极限激发报警装置触发报警信号而定。
[0180] 在本发明的一种优选实施方式中，测试包括：
[0181] 实时计算摩擦片2的磨损度：
[0182] 当其摩擦片2的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
[0183] 当其摩擦片2的磨损度大于或者等于预设第二磨损度阈值，预设第二磨损度阈值大于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
[0184] 在本发明的一种优选实施方式中，摩擦片2的磨损度的计算方法为：
[0185] S41，计算初始时电压采集值：
[0186] S411，磨损度模块的初始电阻值R0：
[0187]
[0188]
[0189]
[0190]
[0191]
[0192] 其中，R0表示磨损度模块的初始电阻值；
[0193] R1表示第1磨损电阻81的电阻值；
[0194] R2表示第2磨损电阻82的电阻值；
[0195] R3表示第3磨损电阻83的电阻值；
[0196] R4表示第4磨损电阻的电阻值；
[0197] Rn‑1表示第n‑1磨损电阻的电阻值；
[0198] Rn表示第n磨损电阻86的电阻值；
[0199] S412，判断误差值Q是否在预设误差范围内：
[0200]
[0201] 其中，Q表示误差值；
[0202] V0表示初始时采集的电阻值；
[0203] VCC表示第一电源VCC；
[0204] r1表示电阻一91的电阻值；
[0205] r2表示电阻二93的电阻值；
[0206] r3表示电阻三95的电阻值；
[0207] r3′表示调节电阻值；
[0208] r4表示电阻四94的电阻值；
[0209] 若误差值Q在预设误差范围内，则可以开始试验；
[0210] 若误差值Q不在预设误差范围内，则更换磨断式传感器，重新判断其误差值Q是否在预设误差范围内；
[0211] S42，计算t时刻的电阻值Rt：
[0212]
[0213] 其中，Vt表示t时刻控制器U1采集的电压值；
[0214] Rt表示t时刻的电阻值；
[0215] S43，计算t时刻磨损个数p‑1：
[0216]
[0217]
[0218]
[0219]
[0220]
[0221] 其中，p＝1,2,3,…,n；
[0222] S44，判断磨损个数p‑1与预设第一磨损个数阈值和预设第二磨损个数阈值间的大小：
[0223] 若磨损个数p‑1大于或者等于预设第一磨损个数阈值，即摩擦片2的磨损度大于或者等于预设第一磨损度阈值，则发出声光报警；
[0224] 若磨损个数p‑1大于或者等于预设第二磨损个数阈值，预设第二磨损个数阈值大于预设第一磨损个数阈值，则发出声光报警，并控制制动器惯性试验台停止工作。
[0225] 在本实施方式中，如图11所示，晶振模块包括：控制器U1的晶振端EXTAL分别与电阻R6的第一端、晶振Y1的第一端和电容C12的第一端相连，控制器U1的晶振端XTAL分别与电
阻R6的第二端、晶振Y1的第二端和电容C13的第一端相连，电容C12的第二端和电容C13的第
二端分别与电源地相连；
[0226] 如图9所示，复位模块包括：复位开关S1的第一端分别与电源地和电容C15的第一端相连，电容C15的第二端和复位开关S1的第二端分别与电阻R8的第一端和控制器U1的复
位输入端RESET相连，电阻R8的第二端与第一电源VCC相连；
[0227] 还包括背景调试模块：背景调试接口JP1的调试端分别与电阻R7的第一端和控制器U1的调试端MODC/BKGD相连，背景调试接口JP1与调试芯片相连，电阻R7的第二端与第一
电源VCC相连，背景调试接口JP1的电源端与第一电源VCC相连，背景调试接口JP1的电源地
端与电源地相连，背景调试接口JP1的复位端与复位开关S1的第二端相连。
[0228] 还包括：控制器U1的电源滤波端VDDX1分别与电容C2的第一端、电容C3的第一端、电容C4的第一端和电感L1的第一端相连，控制器U1的电源滤波地端VSSX1分别与电容C2的
第二端、电容C3的第二端、电容C4的第二端和电源地相连；电感L1的第二端与第一电源VCC
相连；
[0229] 控制器U1的调压电源端VDDF与电容C1的第一端相连，控制器U1的调压电源地端VSS1分别与电容C1的第二端和电源地相连；
[0230] 控制器U1的工作指示端PK4与电阻R1的第一端相连，电阻R1的第二端与工作指示灯LED1的负极相连，工作指示灯LED1的正极与第一电源VCC相连；
[0231] 控制器U1的寄存端XCLKS/ECLKX2/PE7与电阻R2的第一端相连，控制器U1的寄存端PE6与电阻R3的第一端相连，控制器U1的寄存端PE5与电阻R4的第一端相连，电阻R2的第二
端、电阻R3的第二端和电阻R4的第二端分别与电源地相连；
[0232] 控制器U1的寄存端ECLK/PE4与电阻R5的第一端相连，电阻R5的第二端与第一电源VCC相连；
[0233] 控制器U1的电源滤波端VDDX2分别与第一电源VCC和电容C10的第一端相连，控制器U1的电源滤波地端VSSX2分别与电容C10的第二端和电源地相连；
[0234] 控制器U1的电源滤波端VDDR分别与第一电源VCC和电容C11的第一端相连，控制器U1的电源滤波地端VSSX2分别与电容C11的第二端、电源地和控制器U1的稳压地端VSSPLL相
连；控制器U1的稳压端VDDPLL与电容C14的第一端相连，电容C14的第二端与电源地相连；
[0235] 控制器U1的电源滤波端VDD与电容C9的第一端相连，控制器U1的电源滤波地端VSS2分别与电容C11的第二端和电源地相连；
[0236] 控制器U1的模数转换电压参考端VDDA1分别与电容C6的第一端、电容C7的第一端、电容C8的第一端和电感L2的第一端相连，电容C6的第二端、电容C7的第二端和电容C8的第
二端分别与电源地相连，电感L2的第二端与第一电源VCC相连；
[0237] 控制器U1的模数转换电压参考地端VSSA1、控制器U1的模数转换电压参考端VRL、电容C5的第一端分别与电源地相连，控制器U1的模数转换电压参考端VRH分别与第一电源
VCC和电容C5的第二端相连；
[0238] 控制器U1的型号为MC9S12XS128MAL，电阻R7、电阻R8的阻值为10K，电容C16、电容C2、电容C5、电容C6、电容C10、电容C11的容值为0.1uF；电感L1、电感L2的感值为10uH，电容
C3、电容C7的容值为0.01uF，电容C4、电容C8的容值为10uF，电容C1的容值为220uF，电阻R1
的阻值为1K，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5的阻值为10K，电阻R6的阻值为10M，电容C12、
电容C13的容值为20pF，电容C9、电容C14的容值为220nF，
[0239] 如图3所示，将利用惯性台架验证磨断式制动衬片磨损报警装置报警功能的测试系统安装到制动器惯性试验台模拟制动衬片磨损工况验证台架后包括：气压盘式制动器总
成20的旋转端(即制动盘)经中间支撑21、传动轴23连接到电机24上，其中电机用于模拟车
轮转速，飞轮盘22用于模拟气压盘式制动器总成所受载荷；气压盘式制动器总成的固定端
(即气压卡钳)连接到惯性试验台架的尾座18上，尾座上的力臂19与力传感器25相连；在制
动过程中，气压盘式制动器总成产生的制动力经力臂传递至力传感器，试验时力传感器测
试值与力臂的乘积即为制动力矩T；气压盘式制动器总成20位于制动器安装仓内。
[0240] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。
