汽车转向角检验台检定装置角度参数的校准

朱绯红　杨　华/ .江苏省计量科学研究院；.中国航天科工集团第六研究院60所

汽车转向角检验台检定装置角度参数的校准

朱绯红1杨华2/ 1.江苏省计量科学研究院；2.中国航天科工集团第六研究院601所

介绍一种校准方法，即采用光学分度头校准汽车转向角检验台检定装置角度参数，并对该方法进行可行性分析，证明此法可行。

汽车转向角检验台检定装置；角度；校准

0　引言

汽车转向角检验台检定装置是校准汽车转向角检验台角度参数专用的计量标准装置。而汽车转向角检验台主要用于机动车综合性能检验中检测机动车转向轮的转向角，所以机动车综合性能检测站、机动车维修部门、机动车修理厂都必须配备汽车转向角检验台。为了确保汽车转向角检验台量值溯源的准确可靠，现在市级以上计量技术机构以及机动车检测机构、机动车维护和保养企业都配备了汽车转向角检验台检定装置。虽然 JJF 1141-2006《汽车转向角检验台校准规范》规定了检验台标准装置中角度参数的要求：测量范围0～360°，分辨力为0.01°，最大允许误差±0.05°。但是目前国家还未制定《汽车转向角检验台检定装置校准规范》来规范汽车转向角检验台检定装置角度参数校准方法。目前所接触的汽车转向角检验台检定装置主要由角位移传感器、专用的数显仪表和辅助设备组成。本文介绍一种采用光学分度头校准汽车转向角检验台检定装置角度参数的校准方法。

1　校准方法

用分度值为2″的光学分度头校准汽车转向角检验台检定装置角度参数（图1）。

校准步骤：（1）先将可以升降的工作台置于光学分度头的床身，再把被校的汽车转向角检验台检定装置中带有固定板的角位移传感器放置在工作台上，并用磁铁将固定板固定；（2）角位移传感器转轴安装一个联轴器，并用三个小螺丝对称固定，确保转轴与联轴器一起转动。联轴器的另一端装夹在光学分度头的锥孔中；（3）按一下汽车转向角检验台检定装置中专用的数显仪清零键。转动光学分度头，转动标准的角度30°，60°，90°，…，330°，在专用的数显仪上读数。再反程校准一次，取平均值作为该校准点测量值。各校准点的示值误差计算：

图1　校准示意图

2　校准注意事项

1）联轴器与角位移传感器的转轴一定要连接好，防止联轴器的转动与角位移的传感器的转轴转动不一致。

2）调整工作台的高度，确保角位移传感器的转轴的中心线与光学分度头锥孔的中心线等高。磁性表架安装一个千分表，在联轴节的两端打表。一般控制两端的高度差不超过0.02 mm/100 mm（若联轴器的长度为100 mm）就可以了。调整工作台的前、后位置，在磁性表座上安装千分表，分别放置在联轴器的两端，分度头转一周，找最大值，两个最大值之差不超过0.02 mm/100 mm，这两个都是为了确保分度头的回转中心与角位移传感器的转轴中心重合，因为这是测量误差的主要来源。

3　可行性分析

对汽车转向角检验台检定装置中角度参数示值误差进行不确定度评定。

蔡元培先生在他的论著中特别提出，作为老师在对学生进行教育的过程中要充分的保留学生自身的个性，不能够因为教学而压抑了他们的天性[12]；同时教育学家乌申斯基也认为无论是学校的教学制度，还是各种规章，真正与学生进行互动最多的仍然是老师，而老师对于学生的影响力则是其他一切因素都无法比拟的[13]。正是因为老师具有这么强的影响力，老师自身对于教师职业要有相应的态度，在教授知识的过程中，要关心学生，同时也要尊重学生，这样才能够确保教学活动顺利开展,永远保持那份对于教育的激情，充分发挥教师自身的人格魅力[14-15]。

测量对象：一台汽车转向角检验台检定装置，角度误差要求：±0.05°。

测量模型：式（1）。

3.1.1测量值x的标准不确定度

测量值xi不确定度主要来源：

（1）测量重复性引入的不确定度分量u1；

（2）标准器光学倾斜仪引入不确定度分量u2；

（3）分度头的回转中心与角位移传感器的回转中心不重合引入的不确定度分量u3。

3.1.1.1测量重复性引入的不确定度分量u1

对受校点+330°重复测量三次，其测量数据见表1。

表1　受校点+330°重复测量数据表

采用极差法计算u1：

3.1.1.2标准器光学分度头引入不确定度分量u2

根据JJG 57-1999《光学、数显分度头检定规程》，对于分度值为2″光学分度头，其最大允许误差10″，按均匀分布计算，取k =，则

3.1.1.3分度头的回转中心与角位移传感器的回转中心不重合引入的不确定度分量u3

通过实验得知，若分度头的回转中心与角位移传感器的回转中心不重合γ：x = 0.02 mm，y = 0.02 mm，则。引起同一个角度测量相差（注：L为磁性表座在联轴节两端测量时的距离，设L=70 mm），按均匀分布计算，取k =，则

3.1.2合成标准不确定度uc

以上各不确定度分量不相关，且灵敏系数均为1，则

3.1.3扩展不确定度

由于汽车转向角检验台检定装置中角度参数示值误差测量结果的扩展不确定度均小于汽车转向角检验台检定装置技术要求的三分之一，所以方法可行。

4　结语

光学分度头校准汽车转向角检验台检定装置中角度误差，此方法操作简单、容易实现，希望对同行有所帮助。

［1］ 全国几何量角度计量技术委员会.JJG 57-1999［S］.北京：中国计量出版社，1999.

［2］ 全国法制计量技术委员会.JJF 1059.1-2012［S］. 北京：中国计量出版社，2012.

［3］ 肖小平，李银轩. 一种汽车转向角检验台角度示值误差的校准方法［J］. 计量与测试技术，2007，8：22-23.

The calibration of the angle parameters of verification device of automobile turning angle tester

Zhu feihong1Yang hua2
（1. Jiangsu Institute of Metrology ； 2. The 601st Institute ，the 6th）

This paper introduced a calibration method， which used optical dividing head to calibrate the angle parameters of verification device of automobile turning angle tester， and analyzed the feasibility of the method. This method was proved feasible.

verification device of automobile turning angle tester；angle； calibration