hbm automotive application brochure

HBM 测试与测量

提供从虚拟到真实物理测量的产品和服务

霍丁格.包尔文(苏州)电子测量技术有限公司苏州新区横山路106号电话: 0512-68247776-834,835 68254853 传真：0512-68255422www.hbm.com.cn mail: [email protected]

measure and predict with confidence

更详细信息，请访问 www.hbm.com.cn

从 1950 年成立起, HBM 便在测试和测量领域具有极高的声誉, 在多种工业领域为客

户提供高精度，高可靠的传感器，仪表到完整的测量解决方案。作为全球测试技术

和市场的领导者, HBM 可以提供从虚拟到真实的物理测量的产品和服务。

全国免费服务热线：4006217621

HBM 测试与测量 60 年的测量技术和经验

汽车，工程机械应用

研究和开发

我们在德国达姆斯塔特，美国的马尔伯勒以及中国的苏州设有研发

和生产中心。我们的高质量标准有目共睹: 1986, HBM 是德国第一家

获得 ISO9001 认证的公司。1996, HBM 获得国际环境管理机构颁发

的 ISO14001 认证证书。

产品

产品包括传感器, 仪表和数据采集系统以及耐久性，测试和分析软件。

另外, HBM 拥有的强大设计和开发团队还可以为客户定制传感器。

HBM 中国

HBM苏州公司成立于1997年，是德国HBM公司在中国投资的全

资子公司。主要生产电阻式应变片和称重传感器。全权负责

HBM 产品在亚洲地区的销售和服务，并在中国北京，上海，成

都，武汉，西安，广州设有办事处。

_ 整车及零部件装配与质量控制

_ 整车强度和零部件测试

_ 动力传动系性能测试

_ 车辆性能优化 - 路试

HBM 能够为汽车，工程机械

或零部件装配提供完整的测量

解决方案，保证生产质量的同

时，提高生产效率，并降低生

产成本。

- 整车装配

- 转向系统，变速箱装配

- 轮胎，刹车系统装配

- 发动机，驱动系统装配

- 门锁，车窗，座椅装配

测试和实验是产品质量保证的

唯一方法，HBM 能够为产品

的研发，设计提供多种测试解

决方案。

- 车身刚度测试

- 发动机，动力系测试

- 按键，座椅等零部件测试

- 制动，转向系统试验

- 耐久性测试

路试和空气动力学等测试能够

帮助工程师优化车辆性能。

HBM 能够为其提供完整的测

试方法和设备。

- 整车性能优化

- 燃油损耗优化

- 空气动力学测试

- 刹车，制动系统优化

- 道路测试

测试台通过模拟真实环境来测

试产品性能。HBM 测试产品

能够满足您越来越复杂的测试

台要求。

- 发动机测试台

- 混合动力测试台

- 零部件及性能测试台

- 电机测试台

灵活配置，高效测试 - 汽车，工程机械测试解决方案

www.hbm.com/production14 www.hbm.com.cn15

整车及零部件装配与质量控制

采用 FASTpress 缩短气缸的装配周期 7

奔驰 SLS AMG 跑车的转向器质量控制 8

汽车人体工程学 - 来自 HBM 的测量技术 9

采用 FASTpress 对复杂转向系统最终检查 10

自动化传输变速箱测试 10

HBM 力传感器用于生产过程质量控制 9

连杆裂解 - 使用压电力传感器 11

采用扭矩传感器检查开关手感值 11

整车强度和零部件测试

车身测量: MAGNA STEYR 信赖 QuantumX 12

碰撞测试：让捷豹汽车更具安全性 13

更高的安全性: 来自 HBM 的 QuantumX 15

铝合金车轮 - 采用 QuantumX MX410 测试 14

Volvo C70 敞篷测试 - 采用 HBM 测试设备 17

汽车座椅测试 - 采用 PME 让驾驶更舒适 16

车辆性能优化 - 路试

我们如何在交通事故中快速反应? 22

百公里耗油 0.04 升 -Sax 3.1赛车性能优化 23

沃尔沃工程机械 - 采用 eDAQ 进行实地测试 24

坚固的重新定义: eDAQ 数据采集系统

车辆性能优化 - 空气动力学测试

在风洞中测试仿真赛车的动态性能 26

动力传动系性能测试

电动汽车正在蓬勃发展: 为未来驱动系统提高效率 18

BMW : 未来驱动系的创新性测试台概念 19

艾里逊传动测试台使用HBM产品进行测试 21

西门子：为SCANIA提供卡车后桥动力传动试验台 20

玻璃升降器试验雨刮器试验

按键测试其它零部件装配与测试

碰撞安全测试

操纵稳定性试验

转向器装配与测试

油门制动踏板试验

传动系装配、性能试验

发动机装配、性能试验

门锁试验

制动试验轮胎滚动阻力试验

减震弹簧测试

ECU 测试

车身刚度试验

座椅装配测试

现代汽车和工程机械，为获得更高的安全

性和舒适性，提高燃油效率。需要进行精

确可靠的测试和测量，包括刹车、传动、

发动机、碰撞、车身刚度测试...

整车强度和零部件测试车辆性能优化动力传动系性能测试

HBM 能够为汽车，工程机械

或零部件装配提供完整的测量

解决方案，保证生产质量的同

时，提高生产效率，并降低生

产成本。

- 整车装配

- 转向系统，变速箱装配

- 轮胎，刹车系统装配

- 发动机，驱动系统装配

- 门锁，车窗，座椅装配

测试和实验是产品质量保证的

唯一方法，HBM 能够为产品

的研发，设计提供多种测试解

决方案。

- 车身刚度测试

- 发动机，动力系测试

- 按键，座椅等零部件测试

- 制动，转向系统试验

- 耐久性测试

路试和空气动力学等测试能够

帮助工程师优化车辆性能。

HBM 能够为其提供完整的测

试方法和设备。

- 整车性能优化

- 燃油损耗优化

- 空气动力学测试

- 刹车，制动系统优化

- 道路测试

测试台通过模拟真实环境来测

试产品性能。HBM 测试产品

能够满足您越来越复杂的测试

台要求。

- 发动机测试台

- 混合动力测试台

- 零部件及性能测试台

- 电机测试台

灵活配置，高效测试 - 汽车，工程机械测试解决方案

采用 FASTpress 缩短气缸的装配周期 7

奔驰 SLS AMG 跑车的转向器质量控制 8

汽车人体工程学 - 来自 HBM 的测量技术 9

采用 FASTpress 对复杂转向系统最终检查 10

自动化传输变速箱测试 10

HBM 力传感器用于生产过程质量控制 9

连杆裂解 - 使用压电力传感器 11

采用扭矩传感器检查开关手感值 11

整车强度和零部件测试

车身测量: MAGNA STEYR 信赖 QuantumX 12

碰撞测试：让捷豹汽车更具安全性 13

更高的安全性: 来自 HBM 的 QuantumX 15

铝合金车轮 - 采用 QuantumX MX410 测试 14

Volvo C70 敞篷测试 - 采用 HBM 测试设备 17

汽车座椅测试 - 采用 PME 让驾驶更舒适 16

车辆性能优化 - 路试

我们如何在交通事故中快速反应? 22

百公里耗油 0.04 升 -Sax 3.1赛车性能优化 23

沃尔沃工程机械 - 采用 eDAQ 进行实地测试 24

坚固的重新定义: eDAQ 数据采集系统

车辆性能优化 - 空气动力学测试

在风洞中测试仿真赛车的动态性能 26

动力传动系性能测试

电动汽车正在蓬勃发展: 为未来驱动系统提高效率 18

BMW : 未来驱动系的创新性测试台概念 19

艾里逊传动测试台使用HBM产品进行测试 21

西门子：为SCANIA提供卡车后桥动力传动试验台 20

玻璃升降器试验雨刮器试验

按键测试其它零部件装配与测试

碰撞安全测试

操纵稳定性试验

转向器装配与测试

油门制动踏板试验

传动系装配、性能试验

发动机装配、性能试验

门锁试验

制动试验轮胎滚动阻力试验

减震弹簧测试

ECU 测试

车身刚度试验

座椅装配测试

现代汽车和工程机械，为获得更高的安全

性和舒适性，提高燃油效率。需要进行精

确可靠的测试和测量，包括刹车、传动、

发动机、碰撞、车身刚度测试...

整车强度和零部件测试车辆性能优化动力传动系性能测试

模块化数据采集系统

MGCplus

通用数据采集系统

坚固型数据采集系统

高速数据采集系统

Genesis Highspeed

扭矩传感器

力传感器

位移传感器

压力传感器

应变片

QuantumX

用于结构，耐久性测试

或实验室测量

极高采样率，用于弹道学,

电力驱动系统/电机，振动测试等

极为坚固可靠，适用于

户外测试，路测等

结构紧凑，功能强大，

用途广泛

数据采集和可视化软件

Catman®AP专业的数据采集软件,

18秒内即可获得测量结果

高速数据采集软件

Perception高速数据采集软件,

用于Genesis HighSpeed 系统

疲劳和耐久性分析软件

ncode全球领先的疲劳分析软件,

用于耐久性和疲劳寿命预测

工业放大器

用于生产过程监控，

提高生产效率

生产过程控制软件

图形界面，

智能装配监控软件

高精度，进行动态和静态

拉压向力测量

量程 0.1 N·m 到 10 MN·m,

转速最大到 60,000 rpm

绝对压力测量，

最大量程 15,000 bar.

电感式位移传感器，

µm 级高精度测量

多种应用领域，

从应力测试到传感器制造。

从传感器、仪表、数据采集系统到软件...HBM 中国标定中心

传感器仪表和数据采集系统软件

HBM标定设备Bluetower主要对以下产品进行校准

- MX410，MX460，MX840，MX1609 放大器

- CANHEAD, Spider8, MVD2555 和 Scount55 放大器

- MGCplus

注：针对上述数采校准我们可以对除频率输出外的

其他模拟量 (如电压，电流等) 通道做到14点标定，

频率通道可以做到8点标定。

HBI标定设备主要准对以下产品做校准。

- Gen2i，Gen5i，Gen7t，Gen16t 高速数据采集系统

- Isobe5600 隔离探针系统

- 6600 隔离数字化仪

- Liberty

注：主要对采集板卡进行三种校准(通过改变滤波方

式进行校准) - wideband, Bessel 3, butterworth

模块化数据采集系统

MGCplus

通用数据采集系统

坚固型数据采集系统

高速数据采集系统

Genesis Highspeed

扭矩传感器

力传感器

位移传感器

压力传感器

应变片

QuantumX

用于结构，耐久性测试

或实验室测量

极高采样率，用于弹道学,

电力驱动系统/电机，振动测试等

极为坚固可靠，适用于

户外测试，路测等

结构紧凑，功能强大，

用途广泛

数据采集和可视化软件

Catman®AP专业的数据采集软件,

18秒内即可获得测量结果

高速数据采集软件

Perception高速数据采集软件,

用于Genesis HighSpeed 系统

疲劳和耐久性分析软件

ncode全球领先的疲劳分析软件,

用于耐久性和疲劳寿命预测

工业放大器

用于生产过程监控，

提高生产效率

生产过程控制软件

图形界面，

智能装配监控软件

高精度，进行动态和静态

拉压向力测量

量程 0.1 N·m 到 10 MN·m,

转速最大到 60,000 rpm

绝对压力测量，

最大量程 15,000 bar.

电感式位移传感器，

µm 级高精度测量

多种应用领域，

从应力测试到传感器制造。

从传感器、仪表、数据采集系统到软件...HBM 中国标定中心

传感器仪表和数据采集系统软件

HBM标定设备Bluetower主要对以下产品进行校准

- MX410，MX460，MX840，MX1609 放大器

- CANHEAD, Spider8, MVD2555 和 Scount55 放大器

- MGCplus

注：针对上述数采校准我们可以对除频率输出外的

其他模拟量 (如电压，电流等) 通道做到14点标定，

频率通道可以做到8点标定。

HBI标定设备主要准对以下产品做校准。

- Gen2i，Gen5i，Gen7t，Gen16t 高速数据采集系统

- Isobe5600 隔离探针系统

- 6600 隔离数字化仪

- Liberty

注：主要对采集板卡进行三种校准(通过改变滤波方

式进行校准) - wideband, Bessel 3, butterworth

www.hbm.com/production 6 www.hbm.com.cn 7

过程和质量控制整车、气缸、变速箱、转向系统、开关...

Profibus

CANbus

以太网

安全、品质和效率是现代生产过程的三个重要因素。在汽车工业，安全可靠异常重要，尤其是在生产速度快速变化时。

必须将错误操作或缺陷产品等自动报告给操作者或PLC等，以保护生产过程和设备。对于装配应用来说，力（或压力）

与位移（或时间）的匹配、扭矩与转角（或位移、时间）的匹配显得尤为重要。

HBM 能够为汽车和零部件装配提供完整的测量解决方案，保证生产质量的同时，提高生产效率，并降低生产成本。

HBM 生产过程控制解决方案

传感器

- 力传感器

- 扭矩传感器

- 位移传感器

- 压力传感器

过程控制放大器

- 双通道，连接多种类型传感器

如应变，电压，电流，电感...

- Profibus, Canopen,以太网多种

总线接口，容易集成到自动化

系统中

- 限位值，峰值存储

过程控制软件

- 生产数据可视化，评估和分析

- 数据存储并生成报告

- 参数配置和诊断

工业电脑或显示控制终端

位移传感器力传感器扭矩传感器

采用 FASTpress 缩短气缸的装配周期

解决方案

内燃机的阀座和气门导管需要承受特殊的负载。包括

热负载，点火产生或阀盘硬关闭时产生的压力。这是

为何新一代内燃机使用烧结材料的原因。对于 24 缸盖

的装配时间，汽车工业要求是70秒或者更少。

在气缸总成过程，压装阀座时，需要能从力/位移的特

性曲线中检测到错误，并判断其产生的原因。所有的

过程数据必须被储存，以便能在需要时召回。一个中

央 PLC 负责对所有设备进行控制。.

…采用 MP85A FASTpress 控制器

MP85A 通过工业 Profibus 总线和设备控制 PLC 连接，并

通过以太网络PC 并行监控。因为 MP85A 具备 Profibus

DPV1 功能，所有可以通过 PLC 进行控制。

HBM PME Assistant 软件提供多种检测错误的功能，在

压装过程中，每个阀座都有自己的容差窗口和自己的

评估标准，这能够随时找出问题的所在。

采用 PME Assistant 软件进行数据采集和处理

NOK 曲线可以通过 PME Assistant 软件快速捕获。并可通

过日期，零部件序列号，甚至是缸盖的压装点来进行搜

索。

智能测量技术提高效率

MP85A 上带有的以太网口可以将测量曲线和结果直接传

输并储存到生产线上的电脑或文件服务器中。并可通过

TCP/IP 协议直接连接到现存的网络结构中。这样不仅保

证了数据的安全性，还可进行远程诊断和维护。

过程和质量控制整车、气缸、变速箱、转向系统、开关...

Profibus

CANbus

以太网

安全、品质和效率是现代生产过程的三个重要因素。在汽车工业，安全可靠异常重要，尤其是在生产速度快速变化时。

必须将错误操作或缺陷产品等自动报告给操作者或PLC等，以保护生产过程和设备。对于装配应用来说，力（或压力）

与位移（或时间）的匹配、扭矩与转角（或位移、时间）的匹配显得尤为重要。

HBM 能够为汽车和零部件装配提供完整的测量解决方案，保证生产质量的同时，提高生产效率，并降低生产成本。

HBM 生产过程控制解决方案

传感器

- 力传感器

- 扭矩传感器

- 位移传感器

- 压力传感器

- 双通道，连接多种类型传感器

如应变，电压，电流，电感...

- Profibus, Canopen,以太网多种

总线接口，容易集成到自动化

系统中

- 限位值，峰值存储

过程控制软件

- 生产数据可视化，评估和分析

- 数据存储并生成报告

- 参数配置和诊断

工业电脑或显示控制终端

位移传感器力传感器扭矩传感器

采用 FASTpress 缩短气缸的装配周期

解决方案

内燃机的阀座和气门导管需要承受特殊的负载。包括

热负载，点火产生或阀盘硬关闭时产生的压力。这是

为何新一代内燃机使用烧结材料的原因。对于 24 缸盖

的装配时间，汽车工业要求是70秒或者更少。

在气缸总成过程，压装阀座时，需要能从力/位移的特

性曲线中检测到错误，并判断其产生的原因。所有的

过程数据必须被储存，以便能在需要时召回。一个中

央 PLC 负责对所有设备进行控制。.

…采用 MP85A FASTpress 控制器

MP85A 通过工业 Profibus 总线和设备控制 PLC 连接，并

通过以太网络PC 并行监控。因为 MP85A 具备 Profibus

DPV1 功能，所有可以通过 PLC 进行控制。

HBM PME Assistant 软件提供多种检测错误的功能，在

压装过程中，每个阀座都有自己的容差窗口和自己的

评估标准，这能够随时找出问题的所在。

采用 PME Assistant 软件进行数据采集和处理

NOK 曲线可以通过 PME Assistant 软件快速捕获。并可通

过日期，零部件序列号，甚至是缸盖的压装点来进行搜

索。

智能测量技术提高效率

MP85A 上带有的以太网口可以将测量曲线和结果直接传

输并储存到生产线上的电脑或文件服务器中。并可通过

TCP/IP 协议直接连接到现存的网络结构中。这样不仅保

证了数据的安全性，还可进行远程诊断和维护。

整车及零部件装配与质量控制整车、气缸、变速箱、转向系统、开关... 解决方案

奔驰 SLS AMG 跑车的转向器质量控制

采用鸥翼车门, 梅赛德斯奔驰 SLS AMG 运动跑车是很多驾

驶者的梦想。但是顶级科技不仅仅是鸥翼车门，还包括

最高标准的生产和质量控制。例如由 DURA Automotive

Systems Reiche 公司生产的转向耦合器需要手工安装，因

此需要极为严格的质量控制，HBM 的测量产品就用在这

里。

Dura Reiche 在 Lage 生产转向器部件。这些包括保险杠，

双万向节以及其它部件。此万向节，称之为等速万向节

对转向精度有决定性的影响。

装配是在一个特殊设计的场合手工进行。首先, 在万向节

测试台上，双向移动的万向节的弯矩被测量。在万向节

被检测后，其需要压配到保险杠两端的定位孔中。压配

过程通过 MP85A 来监控，主要记录压配过程中力和位移

的情况。测量数据直接在过程控制器中进行评估，检测

的结果位于一个特殊的窗口中。装配还监控不同部件的

螺纹连接.。紧固扭矩和螺丝的旋转角度也需要被测量并

进行数据记录。完整的转向装配长度和连接表面的扭转

角度也需要进行测量。

所有的测量数据都在测试台的电脑中被记录和监控。并

且过程控制器非常容易集成到测试台中。"过程控制器发

送两种状态 "OK" 或 "not OK" - 并且通过 Ethernet 将测量数

据发送到电脑中。" Ralf Strothmann 这样评价。

100% 可追溯

每个转向耦合器都有一个单独的序号，通过这个序号，

可以精确地知道装配的测量值, 这意味着100%的可追溯

性。Ralf Strothmann 解释其采用 MP85A 的原因时说: "我

们决定采用 HBM 的过程控制器在以往都有非常优异的表

现"。

监控压配过程来自 HBM 的过程控制器 MP85A 用来监控生产和组装的

压配过程。从所连接传感器获得的测量值在控制器里

直接评估。这样生产步骤的质量状态可以直接产生。

过程控制器可以通过fieldbus 或 Ethernet 无缝集成到上

级系统中。对于整体状态 - 只有 OK 或 NOK，控制非常

简单。压配过程有9个评估窗口可以被传输。数据可以

通过网络浏览器进行实时查看。这样就无需操作人员

在现场进行监控。如果生产过程出现问题，操作人员

可以立即获得 SMS 或 E-mail信息。这样，生产的质量

不仅可以大幅提高，并且能降低费用。

为了了解趋势，测量数据可以进行分析，以便及早开

始行动。另外，数据可以长期存储在数据库中，以便

对长期质量进行跟踪和追溯。

汽车人体工程学 - 来自 HBM 的测量技术

空调, 导航系统，雷达, MP3 播放器等: 现代汽车正在成为

真正的多媒体驾驶舱。Valeo,一家位于法国的全球领先的

汽车零部件供应商，已经意识到了这种趋势。将控制和

信息面板集成到汽车机载系统中。

Valeo人机工程学控制单元采用HBM 测试技术Valeo 在生产和下线后对所有的开关进行测试. 测试包括

开关操作产生的力的测量 - 采用 PACEline CFT 20 kN 压电

力传感器。 HBM PACEline 传感器结构紧凑，硬度高，并

有极高的过载能力. 这些特性使 PACEline 传感器容易集成

到测试系统中. 另外，他们可以极其精确地测量很小的力

- 而无需担心在使用过程中由于错误操作会对传感器造成

损坏。CMA 模拟 PACEline 电荷放大器可以转变力信号并

进行模拟输出到 MP85A-S EASYswitch 过程控制器上. 所有

这些元件都是由 HBM 提供的。

传感器,仪表,软件: 来自单一源的完整测试链所有的分析测试过程存储在在线服务器中进行质量数据

管理。这使 Valeo 能够将产品质量报告给其客户。另外,

Valeo 使用来自 HBM 的“FASTpress Suite" 软件包。其最大

的优势是: 以 .NET 为基础的内置软件可以单独显示。

极为紧凑的传感器使很小的力可以快速可靠地测量。用

户界面友好的的软件非常适合现场生产线的要求。

HBM 力传感器用于生产过程质量控制

静态和动态力测量的合作伙伴Promess 是一家生产高质量伺服电机的全球制造商，产

品主要用于用于装配和汽车工业。公司生产高规格的标

准化组件并为安装和测试任务提供完整的解决方案。产

品包括用于装配和汽车工业的电机装配系统，用于替代

液压和气动系统。 Promess 通用装配模块内置力-位移

监控功能来保障产品装配的高质量。

力传感器能完美匹配各种应用一般来说，NC 控制的位置反馈或是直线测量系统用作

装配生产的位移测量。压配力的测量采用应变传感器或

是来自 HBM 的 PACEline 系列压电力传感器。应变传感

器可以进行静态力测量，而压电力传感器则相反，是进

行动态力测量的最佳选择，即使力非常小。而且它们非

常结实，有非常好的抗过载能力，并且结构紧凑。

"HBM PACEline 压电力传感器是测量非常小的力的理想

选择。由于传感器的灵敏度达到 7.7 pC/N ，因此可以获

得平稳的信号进行监控和评估。HBM 的传感器具有极

好的信誉，无论是应变力传感器还是压电力传感器，

都一贯如此。"

Gerhard Lechler 博士， Promess Gesellschaft für Montage-

und Prüfsysteme mbH 公司的总经理如此评价

- PACEline 压电力传感器适合用于高动态测试- 高灵敏度，能够测量很小的力

- PACEline 压电力传感器结构紧凑，适合集成- 在线服务器进行数据管理- 完整的压电力测量链

- 通过fieldbus 或 Ethernet 无缝集成到上级系统中

- 压配过程有9个评估窗口可以被传输,并实时浏览

- 数据长期保存，可100% 追溯

- 多个质量控制过程都可通过一个方案解决

奔驰 SLS AMG 跑车的转向器质量控制

采用鸥翼车门, 梅赛德斯奔驰 SLS AMG 运动跑车是很多驾

驶者的梦想。但是顶级科技不仅仅是鸥翼车门，还包括

最高标准的生产和质量控制。例如由 DURA Automotive

Systems Reiche 公司生产的转向耦合器需要手工安装，因

此需要极为严格的质量控制，HBM 的测量产品就用在这

里。

Dura Reiche 在 Lage 生产转向器部件。这些包括保险杠，

双万向节以及其它部件。此万向节，称之为等速万向节

对转向精度有决定性的影响。

装配是在一个特殊设计的场合手工进行。首先, 在万向节

测试台上，双向移动的万向节的弯矩被测量。在万向节

被检测后，其需要压配到保险杠两端的定位孔中。压配

过程通过 MP85A 来监控，主要记录压配过程中力和位移

的情况。测量数据直接在过程控制器中进行评估，检测

的结果位于一个特殊的窗口中。装配还监控不同部件的

螺纹连接.。紧固扭矩和螺丝的旋转角度也需要被测量并

进行数据记录。完整的转向装配长度和连接表面的扭转

角度也需要进行测量。

所有的测量数据都在测试台的电脑中被记录和监控。并

且过程控制器非常容易集成到测试台中。"过程控制器发

送两种状态 "OK" 或 "not OK" - 并且通过 Ethernet 将测量数

据发送到电脑中。" Ralf Strothmann 这样评价。

100% 可追溯

每个转向耦合器都有一个单独的序号，通过这个序号，

可以精确地知道装配的测量值, 这意味着100%的可追溯

性。Ralf Strothmann 解释其采用 MP85A 的原因时说: "我

们决定采用 HBM 的过程控制器在以往都有非常优异的表

现"。

监控压配过程来自 HBM 的过程控制器 MP85A 用来监控生产和组装的

压配过程。从所连接传感器获得的测量值在控制器里

直接评估。这样生产步骤的质量状态可以直接产生。

过程控制器可以通过fieldbus 或 Ethernet 无缝集成到上

级系统中。对于整体状态 - 只有 OK 或 NOK，控制非常

简单。压配过程有9个评估窗口可以被传输。数据可以

通过网络浏览器进行实时查看。这样就无需操作人员

在现场进行监控。如果生产过程出现问题，操作人员

可以立即获得 SMS 或 E-mail信息。这样，生产的质量

不仅可以大幅提高，并且能降低费用。

为了了解趋势，测量数据可以进行分析，以便及早开

始行动。另外，数据可以长期存储在数据库中，以便

对长期质量进行跟踪和追溯。

汽车人体工程学 - 来自 HBM 的测量技术

空调, 导航系统，雷达, MP3 播放器等: 现代汽车正在成为

真正的多媒体驾驶舱。Valeo,一家位于法国的全球领先的

汽车零部件供应商，已经意识到了这种趋势。将控制和

信息面板集成到汽车机载系统中。

Valeo人机工程学控制单元采用HBM 测试技术Valeo 在生产和下线后对所有的开关进行测试. 测试包括

开关操作产生的力的测量 - 采用 PACEline CFT 20 kN 压电

力传感器。 HBM PACEline 传感器结构紧凑，硬度高，并

有极高的过载能力. 这些特性使 PACEline 传感器容易集成

到测试系统中. 另外，他们可以极其精确地测量很小的力

- 而无需担心在使用过程中由于错误操作会对传感器造成

损坏。CMA 模拟 PACEline 电荷放大器可以转变力信号并

进行模拟输出到 MP85A-S EASYswitch 过程控制器上. 所有

这些元件都是由 HBM 提供的。

传感器,仪表,软件: 来自单一源的完整测试链所有的分析测试过程存储在在线服务器中进行质量数据

管理。这使 Valeo 能够将产品质量报告给其客户。另外,

Valeo 使用来自 HBM 的“FASTpress Suite" 软件包。其最大

的优势是: 以 .NET 为基础的内置软件可以单独显示。

极为紧凑的传感器使很小的力可以快速可靠地测量。用

户界面友好的的软件非常适合现场生产线的要求。

HBM 力传感器用于生产过程质量控制

静态和动态力测量的合作伙伴Promess 是一家生产高质量伺服电机的全球制造商，产

品主要用于用于装配和汽车工业。公司生产高规格的标

准化组件并为安装和测试任务提供完整的解决方案。产

品包括用于装配和汽车工业的电机装配系统，用于替代

液压和气动系统。 Promess 通用装配模块内置力-位移

监控功能来保障产品装配的高质量。

力传感器能完美匹配各种应用一般来说，NC 控制的位置反馈或是直线测量系统用作

装配生产的位移测量。压配力的测量采用应变传感器或

是来自 HBM 的 PACEline 系列压电力传感器。应变传感

器可以进行静态力测量，而压电力传感器则相反，是进

行动态力测量的最佳选择，即使力非常小。而且它们非

常结实，有非常好的抗过载能力，并且结构紧凑。

"HBM PACEline 压电力传感器是测量非常小的力的理想

选择。由于传感器的灵敏度达到 7.7 pC/N ，因此可以获

得平稳的信号进行监控和评估。HBM 的传感器具有极

好的信誉，无论是应变力传感器还是压电力传感器，

都一贯如此。"

Gerhard Lechler 博士， Promess Gesellschaft für Montage-

und Prüfsysteme mbH 公司的总经理如此评价

- PACEline 压电力传感器适合用于高动态测试- 高灵敏度，能够测量很小的力

- PACEline 压电力传感器结构紧凑，适合集成- 在线服务器进行数据管理- 完整的压电力测量链

- 通过fieldbus 或 Ethernet 无缝集成到上级系统中

- 压配过程有9个评估窗口可以被传输,并实时浏览

- 数据长期保存，可100% 追溯

- 多个质量控制过程都可通过一个方案解决

连杆裂解 - 使用压电力传感器

几乎所有的内燃机都使用连杆来转换活塞的线性运动

为机轴的旋转运动。如果使用连杆裂解，连接杆下端

必须分为连杆体和连接盖。到目前为止，这两个部件

必须分别加工，并进行装配。这要需要多个步骤，并

要求极高的精度。

裂解技术这个过程在高性能发动机上已被合理应用。连杆的轴

承在一定位置发生分裂，称之为连杆裂解。

过程监控完整的裂解过程仅有数毫秒。裂解过程的质量和裂解

需要通过力/位移曲线来判定。

快速和高稳定的来自 HBM 的压电力传感器 PACEline

可以从裂解轴心来采集裂解力，并且高精度,无信号损

失。压电力传感器的高速和结实的特性非常适合用于

恶劣的工业环境。整个测量链的连接和试车是通过

TEDS 连接到放大器和过程监控模块的。

高精度的过程控制器 MP85A-FASTpress 采集速度为100µ

秒，可以通过信号曲线，包络线，以及限位来进行监

控。

采用扭矩传感器检查开关手感值

开关和锁定系统在生产中扮演关键角色。在生产终端

进行100% 功能性检查, 记录力/位移曲线或扭矩/角度

曲线，以保证开关切换时保证更高的安全性。

开关的旋转信息 ("开关事件")

两种开关特性曲线 (扭矩/角度的旋转特性曲线) ，通

过内置角度测量的非接触式扭矩传感器进行高动态测

量, HBM 可以为开关旋转测试提供所有必须的部件。

采用 T20WN 记录扭矩和角度

T20WN 扭矩传感器, 带有 0 - 10 V 模拟输出，并具有

高带宽 - 非常适合用于生产过程，其模拟输出信号可

以被现有的分析仪表所处理。

开关测试立即获得测量结果保证更佳的生产控制，工

业放大器 MP85A EASYswitch 采用 "智能数据缩减" 原

理采集 T20WN 扭矩传感器测试数据进行分析。

测试序列最大可以评估5个开关事件; 这些开关事件通

过扭矩/角度曲线来显示并通过容差窗口进行位置和开

关方向检查。一旦局部事件完成后, EASYswitch 将显示

开关测试的完整结果并通过以太网发送到服务器上。

通过 T20WN 扭矩传感器和 MP85A EASYswitch 配合使

用你可以立即获得 "OK/not OK" 结果。快速地获得结果

可以优化生产过程并减少停机时间。

采用 FASTpress 对复杂转向系统最终检查

自动化传输变速箱测试

自动变速箱在汽车领域已被广泛使用。DURA 汽车系统

公司为自动变速箱提供变速杆。为了保证其品质，具

有 100%的可靠性，系统集成商和 HBM 进行了合作。

通过 Profibus DPV1 接口，MP85ADP 过程放大器和测试

台的 PLC 进行通讯，并使用一台电脑用于 PME

Assistant 软件进行测试的可视化和数据的存储。有时候

还使用了 MP85ADP MMC 卡进行数据存储。

“MP85ADP 力和位移的详细测试数据并能进行存储满足

了高端用户的严格要求。HBM 并提供了现场的培训和

服务.” Dipl.-Ing. Udo Beyland，DURA 汽车系统公司项目

经理如此评论。

测试需求:所有的齿轮转向通过变速杆时都会被评估，包括施加

的力和相关的位移。不同的的驱动位置都被精确的模

拟，必须保证在相同的位置。

唯一的标签被打印并贴附在变速杆上，代表着其是测

试OK 的，此标签可以随时追溯测试文件。美国变速杆

都进行严格测试，以保证其 100%的可靠性。

HBM 解决方案:HBM 测量链包括 S2/100 N 拉压双向力传感器, 位移传感

器 WA/100mm-L 和 MP85ADP 过程控制放大器。

转向系统的检查包括对不同的测试步骤、测量参数进行

分析。通过过程控制器 MP85A FASTpress 和 FASTpress

Suite 软件可以对所有的测量数据和参数进行监控。

FASTpress 控制以下步骤:

- 感知特性曲线 - 阀门曲线

- 位移，力 - 扭矩

- 进行测量

为检查感知特性曲线，连接杆将被固定并装配了一个力

传感器进行拉压力测量。传动轴将会施加一个扭矩到转

向柱上。MP85A FASTpress 的评估机制和参数能够对不同

速度的转向行为进行仿真。感知特性曲线中，阀门曲线

必须进行检测。这意味着液压系统的压力必须被监控。

位移力测量: 一个数控设备轴 (NC 轴) 被加载到连接轴的

位移力上。位移通过 NC 轴的绝对值编码器记录。

扭矩测试: 转向运动是通过转向柱来加载的。摩擦力矩

被记录，并通过峰值和平均值来进行监控。

FASTpress Suite软件包

FASTpress Suite软件包是专门为转向系统测试开发的。首

先，FASTpress 能够搜集和统计这些测试数据，并且能够

批量评估这些数据，并将其作为规模生产的依据。这些

上游的数据分析,统计评估采用了 "EASYteach" 软件模块，

并有助于确立评估的标准–并且只需几个步骤。

- 5个测试步骤，一个测试方案即可解决- 匹配的软件包可以统计分析测试数据，并可通过模块"EASYteach" 确立规模生产的评估标准。- 所有测试部件来自同一厂商，更高可靠性和精度

- Profibus DPV1 接口保证其可集成到自动化系统中- 测试结果唯一且可追溯，100%的可靠性- 力/位移曲线提高生产效率

- 高采样率保证数据可靠性- 压电力传感器适合恶劣工业环境- 可通过曲线，包络线和限位进行监控

- 力/位移曲线或扭矩/角度曲线都可获得- T20WN 扭矩传感器, 带有 0 - 10 V 模拟输出- 多窗口技术

连杆裂解 - 使用压电力传感器

几乎所有的内燃机都使用连杆来转换活塞的线性运动

为机轴的旋转运动。如果使用连杆裂解，连接杆下端

必须分为连杆体和连接盖。到目前为止，这两个部件

必须分别加工，并进行装配。这要需要多个步骤，并

要求极高的精度。

裂解技术这个过程在高性能发动机上已被合理应用。连杆的轴

承在一定位置发生分裂，称之为连杆裂解。

过程监控完整的裂解过程仅有数毫秒。裂解过程的质量和裂解

需要通过力/位移曲线来判定。

快速和高稳定的来自 HBM 的压电力传感器 PACEline

可以从裂解轴心来采集裂解力，并且高精度,无信号损

失。压电力传感器的高速和结实的特性非常适合用于

恶劣的工业环境。整个测量链的连接和试车是通过

TEDS 连接到放大器和过程监控模块的。

高精度的过程控制器 MP85A-FASTpress 采集速度为100µ

秒，可以通过信号曲线，包络线，以及限位来进行监

控。

采用扭矩传感器检查开关手感值

开关和锁定系统在生产中扮演关键角色。在生产终端

进行100% 功能性检查, 记录力/位移曲线或扭矩/角度

曲线，以保证开关切换时保证更高的安全性。

开关的旋转信息 ("开关事件")

两种开关特性曲线 (扭矩/角度的旋转特性曲线) ，通

过内置角度测量的非接触式扭矩传感器进行高动态测

量, HBM 可以为开关旋转测试提供所有必须的部件。

采用 T20WN 记录扭矩和角度

T20WN 扭矩传感器, 带有 0 - 10 V 模拟输出，并具有

高带宽 - 非常适合用于生产过程，其模拟输出信号可

以被现有的分析仪表所处理。

开关测试立即获得测量结果保证更佳的生产控制，工

业放大器 MP85A EASYswitch 采用 "智能数据缩减" 原

理采集 T20WN 扭矩传感器测试数据进行分析。

测试序列最大可以评估5个开关事件; 这些开关事件通

过扭矩/角度曲线来显示并通过容差窗口进行位置和开

关方向检查。一旦局部事件完成后, EASYswitch 将显示

开关测试的完整结果并通过以太网发送到服务器上。

通过 T20WN 扭矩传感器和 MP85A EASYswitch 配合使

用你可以立即获得 "OK/not OK" 结果。快速地获得结果

可以优化生产过程并减少停机时间。

采用 FASTpress 对复杂转向系统最终检查

自动化传输变速箱测试

自动变速箱在汽车领域已被广泛使用。DURA 汽车系统

公司为自动变速箱提供变速杆。为了保证其品质，具

有 100%的可靠性，系统集成商和 HBM 进行了合作。

通过 Profibus DPV1 接口，MP85ADP 过程放大器和测试

台的 PLC 进行通讯，并使用一台电脑用于 PME

Assistant 软件进行测试的可视化和数据的存储。有时候

还使用了 MP85ADP MMC 卡进行数据存储。

“MP85ADP 力和位移的详细测试数据并能进行存储满足

了高端用户的严格要求。HBM 并提供了现场的培训和

服务.” Dipl.-Ing. Udo Beyland，DURA 汽车系统公司项目

经理如此评论。

测试需求:所有的齿轮转向通过变速杆时都会被评估，包括施加

的力和相关的位移。不同的的驱动位置都被精确的模

拟，必须保证在相同的位置。

唯一的标签被打印并贴附在变速杆上，代表着其是测

试OK 的，此标签可以随时追溯测试文件。美国变速杆

都进行严格测试，以保证其 100%的可靠性。

HBM 解决方案:HBM 测量链包括 S2/100 N 拉压双向力传感器, 位移传感

器 WA/100mm-L 和 MP85ADP 过程控制放大器。

转向系统的检查包括对不同的测试步骤、测量参数进行

分析。通过过程控制器 MP85A FASTpress 和 FASTpress

Suite 软件可以对所有的测量数据和参数进行监控。

FASTpress 控制以下步骤:

- 感知特性曲线 - 阀门曲线

- 位移，力 - 扭矩

- 进行测量

为检查感知特性曲线，连接杆将被固定并装配了一个力

传感器进行拉压力测量。传动轴将会施加一个扭矩到转

向柱上。MP85A FASTpress 的评估机制和参数能够对不同

速度的转向行为进行仿真。感知特性曲线中，阀门曲线

必须进行检测。这意味着液压系统的压力必须被监控。

位移力测量: 一个数控设备轴 (NC 轴) 被加载到连接轴的

位移力上。位移通过 NC 轴的绝对值编码器记录。

扭矩测试: 转向运动是通过转向柱来加载的。摩擦力矩

被记录，并通过峰值和平均值来进行监控。

FASTpress Suite软件包

FASTpress Suite软件包是专门为转向系统测试开发的。首

先，FASTpress 能够搜集和统计这些测试数据，并且能够

批量评估这些数据，并将其作为规模生产的依据。这些

上游的数据分析,统计评估采用了 "EASYteach" 软件模块，

并有助于确立评估的标准–并且只需几个步骤。

- 5个测试步骤，一个测试方案即可解决- 匹配的软件包可以统计分析测试数据，并可通过模块"EASYteach" 确立规模生产的评估标准。- 所有测试部件来自同一厂商，更高可靠性和精度

- Profibus DPV1 接口保证其可集成到自动化系统中- 测试结果唯一且可追溯，100%的可靠性- 力/位移曲线提高生产效率

- 高采样率保证数据可靠性- 压电力传感器适合恶劣工业环境- 可通过曲线，包络线和限位进行监控

- 力/位移曲线或扭矩/角度曲线都可获得- T20WN 扭矩传感器, 带有 0 - 10 V 模拟输出- 多窗口技术

车身强度测试解决方案

MAGNA STEYR 是一家全球领先的汽车OEM制造商，可

以开发和生产全套的车辆系统。提供从单一模块到全

套系统的开发和设计服务。

在 Body & Trim 工程中, 工程师致力于开发汽车车身。

为保证质量，需要高精度的车身测量。 HBM 提供完整

的测试链包括位移传感器、 QuantumX 通用数据采集

系统和 catman®AP 软件。

用于车辆设计的高精度测量

测量车体硬度是车辆设计验证的重要手段。包括多种

测试，如按照 OEM 客户要求进行刚度测试。

车体通过4个点进行固定 - 在这种情况，固定在悬挂测

试台上 - 通过一个液压扭矩梁对车身加载预先设定的

静态扭矩。

测量台架和测试体间的位移测量可以描述车体刚度。

在很多情况下车体的硬度是预先确定的 (例如 50.000

Nm/°), 测量点通过有限元计算模型来确定。一个预设

的力矩值作为触发条件(如 3000 N.m) 开始使用

catman®AP 测量软件进行数据采集。

数据非常容易上传并进行分析。这种高精度测量同样用

于验证和调整有限元计算模型。测试件根据不同的车辆

和客户的不同要求改变; 同样也包括测试任务和工具。

QuantumX 用于 MAGNA STEYR 实验室

MAGNA STEYR 在其内部实验室进行车体测试. 为此安装

了两个测试系统，每个包括 40 到 50 个带有 TEDS 的电

感式位移传感器和 7 个QuantumX MX840 通用放大器。

MAGNA STEYR 通过 catman®AP 软件进行数据采集 - 非常

容易使用的 HBM 专业数据采集软件。

MAGNA STEYR 以前也使用 HBM 的测试设备。良好的品

质和成熟的技术导致其信赖 HBM 的产品。最新的

QuantumX 带有 TEDS 技术使其在标定传感器时节约了大

量时间，减少了误差。

MAGNA STEYR 信赖 QuantumX车身测量:

为保证尽可能得到最佳的 DAQ 方案，捷豹对替代系统进

行了周密的考查。经过评测后，捷豹从 HBM 购买了6个

MGCplus 和 Catman软件，来满足它的数据采集要求。

进行测试，以提高安全

捷豹使用该设备进行大范围的测试，以提高汽车安全。

有些测试，如测试棚顶结构和汽车的侧板，可以检验汽

车的结构和事故反应能力。

其它内部结构测试用于保证乘员安全。需要对气囊进行

测试，以保证它能正常工作，在弹出打开时不会伤害乘

员。对内部装备，如仪表盘和座椅等进行测试是用来保

证它们能在事故发生时提供正确的保护而不伤及乘客。

捷豹在单独的支架上使用MGCplus装置并用导线连接到试

件的传感器上。

使用 Catman 和 MGCplus

HBM设备的优点之一是测试工程师可以通过大量的不

同通道同时并联采集数据。捷豹的测试使用了高达40

个通道，使用MGCplus，每个通道的采样率高达

19.6kHz。

MGCplus的优点：灵活

MGCplus 的模块化特点极具优势，它可以轻松与可以

进行组合多种放大器模块和连接板配接，以满足各种

DAQ 要求。例如，捷豹使用 ML10 模块放大直流信号

和ML78 多通道 I/O 模块。

Catman 的优点：适应性强

“测试是否成功取决于DAQ系统，特别是因为有

些重要的事件，如气囊弹出打开就在几毫秒内

发生。MGCplus有灵敏的触发和滤波功能，可以

保证记录该信息。”

碰撞测试：让捷豹汽车更具安全性

Catman 可自由编程，有经验的用户可以

更改脚本满足更精确的需求。Catman 一

旦采集到这些数据，就可以轻松将其输出

到任何分析软件，使捷豹可以保留现有的

分析程序，将当前测试结果与其它模型或

原型的测试结果相比较。

MGCplus 数据采集系统

QuantumX 数据采集系统位移传感器数据采集软件

完整测量链

车身强度测试解决方案

MAGNA STEYR 是一家全球领先的汽车OEM制造商，可

以开发和生产全套的车辆系统。提供从单一模块到全

套系统的开发和设计服务。

在 Body & Trim 工程中, 工程师致力于开发汽车车身。

为保证质量，需要高精度的车身测量。 HBM 提供完整

的测试链包括位移传感器、 QuantumX 通用数据采集

系统和 catman®AP 软件。

用于车辆设计的高精度测量

测量车体硬度是车辆设计验证的重要手段。包括多种

测试，如按照 OEM 客户要求进行刚度测试。

车体通过4个点进行固定 - 在这种情况，固定在悬挂测

试台上 - 通过一个液压扭矩梁对车身加载预先设定的

静态扭矩。

测量台架和测试体间的位移测量可以描述车体刚度。

在很多情况下车体的硬度是预先确定的 (例如 50.000

Nm/°), 测量点通过有限元计算模型来确定。一个预设

的力矩值作为触发条件(如 3000 N.m) 开始使用

catman®AP 测量软件进行数据采集。

数据非常容易上传并进行分析。这种高精度测量同样用

于验证和调整有限元计算模型。测试件根据不同的车辆

和客户的不同要求改变; 同样也包括测试任务和工具。

QuantumX 用于 MAGNA STEYR 实验室

MAGNA STEYR 在其内部实验室进行车体测试. 为此安装

了两个测试系统，每个包括 40 到 50 个带有 TEDS 的电

感式位移传感器和 7 个QuantumX MX840 通用放大器。

MAGNA STEYR 通过 catman®AP 软件进行数据采集 - 非常

容易使用的 HBM 专业数据采集软件。

MAGNA STEYR 以前也使用 HBM 的测试设备。良好的品

质和成熟的技术导致其信赖 HBM 的产品。最新的

QuantumX 带有 TEDS 技术使其在标定传感器时节约了大

量时间，减少了误差。

MAGNA STEYR 信赖 QuantumX车身测量:

为保证尽可能得到最佳的 DAQ 方案，捷豹对替代系统进

行了周密的考查。经过评测后，捷豹从 HBM 购买了6个

MGCplus 和 Catman软件，来满足它的数据采集要求。

进行测试，以提高安全

捷豹使用该设备进行大范围的测试，以提高汽车安全。

有些测试，如测试棚顶结构和汽车的侧板，可以检验汽

车的结构和事故反应能力。

其它内部结构测试用于保证乘员安全。需要对气囊进行

测试，以保证它能正常工作，在弹出打开时不会伤害乘

员。对内部装备，如仪表盘和座椅等进行测试是用来保

证它们能在事故发生时提供正确的保护而不伤及乘客。

捷豹在单独的支架上使用MGCplus装置并用导线连接到试

件的传感器上。

使用 Catman 和 MGCplus

HBM设备的优点之一是测试工程师可以通过大量的不

同通道同时并联采集数据。捷豹的测试使用了高达40

个通道，使用MGCplus，每个通道的采样率高达

19.6kHz。

MGCplus的优点：灵活

MGCplus 的模块化特点极具优势，它可以轻松与可以

进行组合多种放大器模块和连接板配接，以满足各种

DAQ 要求。例如，捷豹使用 ML10 模块放大直流信号

和ML78 多通道 I/O 模块。

Catman 的优点：适应性强

“测试是否成功取决于DAQ系统，特别是因为有

些重要的事件，如气囊弹出打开就在几毫秒内

发生。MGCplus有灵敏的触发和滤波功能，可以

保证记录该信息。”

碰撞测试：让捷豹汽车更具安全性

Catman 可自由编程，有经验的用户可以

更改脚本满足更精确的需求。Catman 一

旦采集到这些数据，就可以轻松将其输出

到任何分析软件，使捷豹可以保留现有的

分析程序，将当前测试结果与其它模型或

原型的测试结果相比较。

QuantumX 数据采集系统位移传感器数据采集软件

完整测量链

零部件测试解决方案

铝合金车轮有着出众的外观和运动感，但需要和钢制轮

毂一样可靠，坚固。

车轮的设计最初是需要采用有限元方法进行模拟，进行

结构分析后给出理论负载状况。然后通过实际测试来验

证理论结果。

理论和实践结合模拟假设了理想环境，采用有限元分析 (FEM) 进行新产

品设计，并进行固态模拟。随之需要进行真实测试对理

论结果进行验证。因此, 应变片被安装在理论最大负载

区域。应变片对拉压向力响应并转化为电阻变化。

在测试中，将应变片安装在铝制车轮峰值负载区域，进

行疲劳测试或者双轴测试。并通过无线遥测技术传递到

QuantumX MX410 测量放大器上。MX410 通用采集模块

每个通道都支持6种传感器技术，采样率高达 96 kHz/通

道，并且提供 24位 A/D 。以进行高动态力和加速度信

号高精度测量。这种结构紧凑，4通道的放大器专门用

于采集，分析高动态的机械过程。

通过疲劳测试保证质量

双轴测试主要用于新轮毂的开发。疲劳测试是另外一

种耐久性测试。作用于轮胎的力包括垂直力和拐弯时静

摩擦造成的水平侧向力。这两种力计算获得的最大弯矩

可用作测试的基础。

铝合金车轮 - 采用 QuantumX MX410 测试

制动器是车辆安全的最重要的部件之一。 Thomas Magnete,

一家专业制造驱动系统的公司, 采用 HBM QuantumX 数据采

集系统用于测试电磁刹车制动器。

在公路交通中遇到的紧急情况，驾驶员的反应能力以及加

载到刹车踏板上的力往往不能使汽车停下，避免交通事故

的发生。在这种情况下，一个电磁开关可以激活制动器，

使刹车距离最大减少 40%, 从而大大减少了碰撞的危险。

Thomas Magnete, 德国驱动系统的专业厂商，公司提供高品

质的磁性材料具有极短的响应时间 - 可以大大提高乘客的

安全性。

汽车批量生产的测试系统

Thomas Magnete 在汽车领域开发了用于测试电磁制动器的

测试台，其采用了来自HBM 的测试技术，包括传感器和数

据采集系统。

整个测试涉及力测量, 通过伺服驱动电机导入, 作用在

S2/200N 力传感器。WA 位移传感器用于测量横向路径。

LabVIEW® 软件可以从测量的力和位移信号产生力 - 位移曲

线用于评估在特定点的力值。两个臂的特性曲线滞后可以

确定差异的最大值。另一项测试标准是确定两个测量点之

间的斜度。并且可以监控测试电流的限制值。

MX840 通用放大器用于信号放大和进一步处理; 其支持所

有的通用传感器技术。并通过以太网接口非常方便地集成

到控制系统中。

制动器测试：采用 QuantumX 提高安全性

根据不同的车型，实际弯矩大约在 2.5 kN.m 到 10 kN.m

之间。 TÜV 条例要求铝制轮毂在 200,000 负载周期承

受 75% 的弯矩，在 1,800,000 负载周期承受 50% 的弯

矩的测试中没有任何裂缝。通过疲劳测试，可以保证

产品质量。

通过获得的测量结果 Borbet能够对轮毂材料和结构进

一步优化，以节省材料提高能源利用率。

Ethernet

FireWire

QuantumX 通用数据采集系统

- 可以连接各种通用传感器

来自 HBM 创新性的数据采集系统，能够让您的测量更加精简和高效，更快的获得高精度的测量结果

- 可以连接所有通用传感器- 多种接口：以太网，EtherCAT, CANbus...- 可单机使用或组成模块化系统用于多通道测量- 即插即测，系统可自动识别传感器并参数化- 高精度：每个通道 24-bit A/D 转换

铝合金车轮有着出众的外观和运动感，但需要和钢制轮

毂一样可靠，坚固。

车轮的设计最初是需要采用有限元方法进行模拟，进行

结构分析后给出理论负载状况。然后通过实际测试来验

证理论结果。

理论和实践结合模拟假设了理想环境，采用有限元分析 (FEM) 进行新产

品设计，并进行固态模拟。随之需要进行真实测试对理

论结果进行验证。因此, 应变片被安装在理论最大负载

区域。应变片对拉压向力响应并转化为电阻变化。

在测试中，将应变片安装在铝制车轮峰值负载区域，进

行疲劳测试或者双轴测试。并通过无线遥测技术传递到

QuantumX MX410 测量放大器上。MX410 通用采集模块

每个通道都支持6种传感器技术，采样率高达 96 kHz/通

道，并且提供 24位 A/D 。以进行高动态力和加速度信

号高精度测量。这种结构紧凑，4通道的放大器专门用

于采集，分析高动态的机械过程。

通过疲劳测试保证质量

双轴测试主要用于新轮毂的开发。疲劳测试是另外一

种耐久性测试。作用于轮胎的力包括垂直力和拐弯时静

摩擦造成的水平侧向力。这两种力计算获得的最大弯矩

可用作测试的基础。

铝合金车轮 - 采用 QuantumX MX410 测试

制动器是车辆安全的最重要的部件之一。 Thomas Magnete,

一家专业制造驱动系统的公司, 采用 HBM QuantumX 数据采

集系统用于测试电磁刹车制动器。

在公路交通中遇到的紧急情况，驾驶员的反应能力以及加

载到刹车踏板上的力往往不能使汽车停下，避免交通事故

的发生。在这种情况下，一个电磁开关可以激活制动器，

使刹车距离最大减少 40%, 从而大大减少了碰撞的危险。

Thomas Magnete, 德国驱动系统的专业厂商，公司提供高品

质的磁性材料具有极短的响应时间 - 可以大大提高乘客的

安全性。

汽车批量生产的测试系统

Thomas Magnete 在汽车领域开发了用于测试电磁制动器的

测试台，其采用了来自HBM 的测试技术，包括传感器和数

据采集系统。

整个测试涉及力测量, 通过伺服驱动电机导入, 作用在

S2/200N 力传感器。WA 位移传感器用于测量横向路径。

LabVIEW® 软件可以从测量的力和位移信号产生力 - 位移曲

线用于评估在特定点的力值。两个臂的特性曲线滞后可以

确定差异的最大值。另一项测试标准是确定两个测量点之

间的斜度。并且可以监控测试电流的限制值。

MX840 通用放大器用于信号放大和进一步处理; 其支持所

有的通用传感器技术。并通过以太网接口非常方便地集成

到控制系统中。

制动器测试：采用 QuantumX 提高安全性

根据不同的车型，实际弯矩大约在 2.5 kN.m 到 10 kN.m

之间。 TÜV 条例要求铝制轮毂在 200,000 负载周期承

受 75% 的弯矩，在 1,800,000 负载周期承受 50% 的弯

矩的测试中没有任何裂缝。通过疲劳测试，可以保证

产品质量。

通过获得的测量结果 Borbet能够对轮毂材料和结构进

一步优化，以节省材料提高能源利用率。

Ethernet

FireWire

测试座架甚至完整的汽车座椅，阔纳+沃格尔已经为一

些著名的汽车厂提供了多台设备。汽车座椅舒适性的

决定因素是，司机和副驾驶调整座椅时产生的力和扭

矩。测试设备需要自动捕捉，记录和分析这些力。

采用 PME 测量放大器的新一代测试台新一代开发的测试台，座椅调整时的力需要测量和分

析。座椅的位置和调节装置的角度需要通过带转角测

量功能的扭矩传感器来测量。直流伺服电机进行调节

驱动。这里依然使用 T34 扭矩传感器（图中可见）, 测

试台带有双结构，这样，驾驶员和副驾驶座椅在一个

台架上都可以被测试。新的测试台的周期是24秒，测

试时间是9秒，需要采用最新的测量放大器才能满足要

求，因此使用了 - 来自 HBM 的 PME 工业标准放大器。

PME 比前一代系统更具优势PME 放大器不仅节省费用，并且比 IGMD 传统的放大技

术有了显著的提高。装配更简单，并可安装在工业导

轨上。配线更简单，并且提供 CANopen 和/或 Profibus

DP 总线接口，可将测量数据传递到其他设备中。

- 数字信号调理, 具有 100% 的可重复性

- 内置显示和控制面板

- 带有 CANopen 和 Profibus DP 接口，可以和 PLC ，

PC进行通讯

- 可调整的模拟输出 (0 到 ±10V 或 0/4 到 20 mA )

- 提供滤波，去皮，限位值和数字 I/O 等额外功能，

- EMC 认证和独立 24 V 电源

汽车座椅测试 - 采用 PME 让驾驶更舒适沃尔沃 C70 敞篷测试 - 采用 HBM 测试设备

P8AP 压力传感器U3 力传感器

压力和力的测量曲线,采用 Catman®AP 软件

为保证敞篷展开和收缩时没有任何误差，在开发过程中必

须进行复杂的测试。Webasto AG, 位于德国 Stockdorf 的汽

车制造商，在开发 Volvo C70 敞篷轿车车顶时，采用了来自

HBM 的测试和测量设备。使用了HBM 传感器, MGCplus 数

据采集系统和 catman®AP 软件来记录和处理测试数据。

典型的测试任务:

- 硬度测试 (完整的车顶和部件)

- 固有频率测试和道路状况 (完整的车顶系统和汽车)

- 开关速度

- 车顶功能性测试(电压，电流，力，压力，扭矩，角度和

位移等

…和测量阻力

阻力测量是为了确保敞篷车顶系统在任何中间位置都可以

承受阻碍而不会导致系统损坏。另外，这些测试还提供了

和 FEM 计算的比对测试数据.为了尽可能精确测试阻挡力,

Webasto 在元件测试台上测试了 C-segment 驱动，使用了以

下传感器:

- 汽缸力: HBM U3 力传感器, 10kN

- 在活塞和连杆方面的汽缸压力: HBM P8AP 压力传感器

- 在驱动连杆方向的阻力: HBM U3 力传感器, 2kN

Catman®AP 软件非常容易使用。Catman®AP 的传感器数据

库可以节约时间并减少连接放大器时产生的错误。

Catman®AP 的第二个主要用途是分析和记录, 提供的频率分

析和滤波功能非常有用。

测试座架甚至完整的汽车座椅，阔纳+沃格尔已经为一

些著名的汽车厂提供了多台设备。汽车座椅舒适性的

决定因素是，司机和副驾驶调整座椅时产生的力和扭

矩。测试设备需要自动捕捉，记录和分析这些力。

采用 PME 测量放大器的新一代测试台新一代开发的测试台，座椅调整时的力需要测量和分

析。座椅的位置和调节装置的角度需要通过带转角测

量功能的扭矩传感器来测量。直流伺服电机进行调节

驱动。这里依然使用 T34 扭矩传感器（图中可见）, 测

试台带有双结构，这样，驾驶员和副驾驶座椅在一个

台架上都可以被测试。新的测试台的周期是24秒，测

试时间是9秒，需要采用最新的测量放大器才能满足要

求，因此使用了 - 来自 HBM 的 PME 工业标准放大器。

PME 比前一代系统更具优势PME 放大器不仅节省费用，并且比 IGMD 传统的放大技

术有了显著的提高。装配更简单，并可安装在工业导

轨上。配线更简单，并且提供 CANopen 和/或 Profibus

DP 总线接口，可将测量数据传递到其他设备中。

- 数字信号调理, 具有 100% 的可重复性

- 内置显示和控制面板

- 带有 CANopen 和 Profibus DP 接口，可以和 PLC ，

PC进行通讯

- 可调整的模拟输出 (0 到 ±10V 或 0/4 到 20 mA )

- 提供滤波，去皮，限位值和数字 I/O 等额外功能，

- EMC 认证和独立 24 V 电源

汽车座椅测试 - 采用 PME 让驾驶更舒适沃尔沃 C70 敞篷测试 - 采用 HBM 测试设备

P8AP 压力传感器U3 力传感器

压力和力的测量曲线,采用 Catman®AP 软件

为保证敞篷展开和收缩时没有任何误差，在开发过程中必

须进行复杂的测试。Webasto AG, 位于德国 Stockdorf 的汽

车制造商，在开发 Volvo C70 敞篷轿车车顶时，采用了来自

HBM 的测试和测量设备。使用了HBM 传感器, MGCplus 数

据采集系统和 catman®AP 软件来记录和处理测试数据。

典型的测试任务:

- 硬度测试 (完整的车顶和部件)

- 固有频率测试和道路状况 (完整的车顶系统和汽车)

- 开关速度

- 车顶功能性测试(电压，电流，力，压力，扭矩，角度和

位移等

…和测量阻力

阻力测量是为了确保敞篷车顶系统在任何中间位置都可以

承受阻碍而不会导致系统损坏。另外，这些测试还提供了

和 FEM 计算的比对测试数据.为了尽可能精确测试阻挡力,

Webasto 在元件测试台上测试了 C-segment 驱动，使用了以

下传感器:

- 汽缸力: HBM U3 力传感器, 10kN

- 在活塞和连杆方面的汽缸压力: HBM P8AP 压力传感器

- 在驱动连杆方向的阻力: HBM U3 力传感器, 2kN

Catman®AP 软件非常容易使用。Catman®AP 的传感器数据

库可以节约时间并减少连接放大器时产生的错误。

Catman®AP 的第二个主要用途是分析和记录, 提供的频率分

析和滤波功能非常有用。

动力传动系性能测试解决方案

目前为止,电动汽车还刚刚起步。电动汽车要征服大众市

场,电力驱动的效率必须大幅提高。HBM 两个产品-

Genesis HighSpeed 和T12 扭矩传感器,为这一努力做出了

贡献。

电力驱动汽车已经存在一个世纪了。但是其应用范围有

限,电池技术的不足和低下的效率阻碍了其快速发展。进

一步扩大电动汽车的应用范围必须要有强大的电池技术

并提高效率,以及汽车的轻型化,以避免能源的损耗和损

失。

效率测量: 还仅是一个临时解决方案目前,是将功率分析仪位于电机输入端，扭矩传感器位于

输出端来进行电功率测试的。电功率和其产生的机械动

力之间的差值就是能源损耗。

但是,不能用这样方式表述能量损耗的原因。另外,不同

厂商的测试设备需要在测试之前同步，并且会产生测量

误差。每秒超过 50 次的高动态功率测量在技术上实现

是很困难的。功率分析仪的另外一个问题是其只提供结

果,无法提供用于分析和研究效率的数据和过程。

长期测试优化HBM 提供了新的方案: Genesis HighSpeed 数据采集系统和

扭矩传感器 T12 的组合。这两个完美匹配的测试设备能

够进行长时间高精度测试,并且没有恼人的同步问题。

测试过程可以长达一个小时,

并且每秒可以进行 1 百万次

采集。由此产生的原始数据

可以提供给设计开发者做精

准的分析并进行电气传动效

率优化。

电动汽车正在蓬勃发展: 为未来驱动系统提高效率

全球最佳的台架、自动化、测量技术、标定和仿真产品

和服务供应商都参与装备宝马公司位于慕尼黑的五层楼

的BA6.2 测试台架中心，用于测试发动机、传动系统和

汽车组件。为完成此概念，宝马一直在寻找一种模块化

的，兼容 TEDS 的数据采集系统，其可以提供多通道，

快速的测试数据采集。HBM 的 QuantumX 数据采集系统

能够满足这些高要求，并作为宝马测试台基础的测试和

测量设备。

更高效的工作流程

更短的沟通渠道和精简流程使工程师和技术人员的合

作更有效率。BA6.2 将以前分布在各处的测试台集中在

一起。不仅单个部件，包括完整的驱动系都可以同时开

发。试样安装完成后，必须装备必要的传感器。这些

传感器组一旦被装配到测试台上，就可以按照不同的插

头和测量原理连接到 QuantumX 放大器系统中。

BMW : 未来驱动系的创新性测试台概念

宝马集团最新的测试台采用更高效的的测试技术，

进一步提高了其作为汽车行业领导者的地位。他们

采用来自 HBM 最新的 QuantumX 数据采集系统。

更短的安装时间、测试时间、更高的数据流量

QuantumX 系统包括一些IP65 保护等级的分布式场模块，

紧靠试样用于测量压力和温度。一些模块安装在中心控

制柜的 19" 机架上。分布式模块的拓扑结构能够使电缆

和管道更短，这样测试工程师就容易追踪每件事情。

通用放大器对于测试台的最大益处是: 所有通用传感器技

术都能够支持。 TEDS 技术能够自动进行测量放大器配

置。

宝马一直信赖 HBM 的扭矩传感器，曲轴转角相关的、高

达100kHz 高动态过程被存储到数据记录仪中。Ethercat

总线可以将数据实时并行地传输到自动化系统。根据不

同的测量任务，连接不同数量的测量模块，并且测量通

道可以立即使用。

面向未来，高度灵活性 - 采用创新性的测量技术

BA6.1 设备中心在2002开始工作。 BA6.2 测试通道数量

是 BA6.1 的两倍，在2005开始运行。 BMW 一直在优化

其测试台 - 并且其测量技术也在相应地提高。这种领先

的测量概念不仅减少了安装时间和费用并提高了质量，

因为传感器和测试任务相关联，因此测量点和参数都

能够自动获取。

排放测量

测试台架

主控

Ethercat

油耗测量

EtherCAT 数据; 同步

Ethernet

高速总线

灵活，实时测量-• 任何模拟输入• CANbus 信号输入

测量• 扭矩，力，振动• 温度• 速度: 曲轴, 凸轮轴• 压力: 气压, 液压• 总线信号

目前为止,电动汽车还刚刚起步。电动汽车要征服大众市

场,电力驱动的效率必须大幅提高。HBM 两个产品-

Genesis HighSpeed 和T12 扭矩传感器,为这一努力做出了

贡献。

电力驱动汽车已经存在一个世纪了。但是其应用范围有

限,电池技术的不足和低下的效率阻碍了其快速发展。进

一步扩大电动汽车的应用范围必须要有强大的电池技术

并提高效率,以及汽车的轻型化,以避免能源的损耗和损

失。

效率测量: 还仅是一个临时解决方案目前,是将功率分析仪位于电机输入端，扭矩传感器位于

输出端来进行电功率测试的。电功率和其产生的机械动

力之间的差值就是能源损耗。

但是,不能用这样方式表述能量损耗的原因。另外,不同

厂商的测试设备需要在测试之前同步，并且会产生测量

误差。每秒超过 50 次的高动态功率测量在技术上实现

是很困难的。功率分析仪的另外一个问题是其只提供结

果,无法提供用于分析和研究效率的数据和过程。

长期测试优化HBM 提供了新的方案: Genesis HighSpeed 数据采集系统和

扭矩传感器 T12 的组合。这两个完美匹配的测试设备能

够进行长时间高精度测试,并且没有恼人的同步问题。

测试过程可以长达一个小时,

并且每秒可以进行 1 百万次

采集。由此产生的原始数据

可以提供给设计开发者做精

准的分析并进行电气传动效

率优化。

电动汽车正在蓬勃发展: 为未来驱动系统提高效率

全球最佳的台架、自动化、测量技术、标定和仿真产品

和服务供应商都参与装备宝马公司位于慕尼黑的五层楼

的BA6.2 测试台架中心，用于测试发动机、传动系统和

汽车组件。为完成此概念，宝马一直在寻找一种模块化

的，兼容 TEDS 的数据采集系统，其可以提供多通道，

快速的测试数据采集。HBM 的 QuantumX 数据采集系统

能够满足这些高要求，并作为宝马测试台基础的测试和

测量设备。

更高效的工作流程

更短的沟通渠道和精简流程使工程师和技术人员的合

作更有效率。BA6.2 将以前分布在各处的测试台集中在

一起。不仅单个部件，包括完整的驱动系都可以同时开

发。试样安装完成后，必须装备必要的传感器。这些

传感器组一旦被装配到测试台上，就可以按照不同的插

头和测量原理连接到 QuantumX 放大器系统中。

BMW : 未来驱动系的创新性测试台概念

宝马集团最新的测试台采用更高效的的测试技术，

进一步提高了其作为汽车行业领导者的地位。他们

采用来自 HBM 最新的 QuantumX 数据采集系统。

更短的安装时间、测试时间、更高的数据流量

QuantumX 系统包括一些IP65 保护等级的分布式场模块，

紧靠试样用于测量压力和温度。一些模块安装在中心控

制柜的 19" 机架上。分布式模块的拓扑结构能够使电缆

和管道更短，这样测试工程师就容易追踪每件事情。

通用放大器对于测试台的最大益处是: 所有通用传感器技

术都能够支持。 TEDS 技术能够自动进行测量放大器配

置。

宝马一直信赖 HBM 的扭矩传感器，曲轴转角相关的、高

达100kHz 高动态过程被存储到数据记录仪中。Ethercat

总线可以将数据实时并行地传输到自动化系统。根据不

同的测量任务，连接不同数量的测量模块，并且测量通

道可以立即使用。

面向未来，高度灵活性 - 采用创新性的测量技术

BA6.1 设备中心在2002开始工作。 BA6.2 测试通道数量

是 BA6.1 的两倍，在2005开始运行。 BMW 一直在优化

其测试台 - 并且其测量技术也在相应地提高。这种领先

的测量概念不仅减少了安装时间和费用并提高了质量，

因为传感器和测试任务相关联，因此测量点和参数都

能够自动获取。

排放测量

测试台架

主控

Ethercat

油耗测量

EtherCAT 数据; 同步

Ethernet

高速总线

灵活，实时测量-• 任何模拟输入• CANbus 信号输入

测量• 扭矩，力，振动• 温度• 速度: 曲轴, 凸轮轴• 压力: 气压, 液压• 总线信号

西门子车辆试验和检验系统部为全世界的车辆和车辆部

件试验提供创新解决方案。通过使用HBM最新扭矩测量

技术，为瑞典斯堪尼亚公司设计了最新的传动试验台。

瑞典塞德特里耶的斯堪尼亚技术中心安装了一个4机试

验台，用以确定卡车后桥传动的疲劳寿命、工作寿命和

功能。该试验台用于研究后桥传动，特别是有、无双轴

的重载车辆的后桥传动。

由于具有快速控制系统（CATStc），强大的试验台控制

和灵活的自动化系统（CATS Nt），这种功能极其强大

的试验台可以按照所需的动态响应控制大量不同的机械

配置（2，3，或4-机操作）和各种控制模式。

传动的概念为保证试验台直接可用，所选择的传动概念要具有如下

各项优点:

- 无配对齿轮

- 无调节装置

- 高精扭矩测量

- 连接动力低

HBM测量技术

使用4个最大扭矩为40 kN.m的HBM T40FM 扭矩法兰记录

试样扭矩。传感器数据用HBM的MP60DP放大器调节。

它们通过集成的ProfibusDP 接口向自动化系统进行测量

数据的数字化传输，不需要进行其它转换。

HBM扭矩校准机械……被设计为一个具有力臂和拉力的加载装置。通过 Z4A 传

感器与 MP30DP 数字放大器相连可以提供参考测量链。所

有4个测量点都可以使用校准机械替代.

结论该试验台对疲劳试验、工作寿命试验及卡车和长途公共汽

车的后桥功能试验来说都是一个具有前瞻性的解决方案。

恰好位于传动系上的扭矩法兰的高精密测量和动态校验测

量是提供度量解决方案的理想条件。

西门子：为SCANIA提供卡车后桥动力传动试验台艾里逊传动测试台使用HBM产品进行测试

混合电力传动试验台...通过将AC矢量控制电机动力并入传统机械动力系，混

合电力推进系统降低了对发动机的要求，从而降低了排

放并提高了燃油经济性。通过在减速时使用电机作为发

电机，汽车制动能量被恢复为可以在负载高峰时使用的

电池能量，延长了制动器的使用寿命，降低了维护成本

和停工时间。

使用 HBM 技术艾里逊主要使用HBM产品进行混合电力开发试验台和传

动系开发试验台的传动系扭矩测量和速度测量。他们目

前在试验系统上使用 T10F 扭矩传感器, T40B 扭矩传感器

和 PME MP60 测量放大器。

艾里逊混合传动试验台用一个测功机或发动机输入到试

验传动中，用另一个测功机作为负载输出。

输入动力传动系统有一个HBM T10F 扭矩法兰同轴安装

在测功机，发动机和试验装置之间,额定转速高达12,000

rpm。输出动力传动系统有一个T40B 扭矩传感器。使用

PME Mp60 测量放大器，扭矩和速度信号以直流模拟信

号的形式反馈到试验台的数据采集系统。

HBM技术的优点: 便于安装不需要对中，不需要支撑.

使用HBM的遥测式扭矩传感器不会有轴承的磨损，也不

需要象传统底座式安装的旋转变送器或滑环传感器那样

对传感器进行细致的对中。

较高的刚度可以降低动力载荷对于测功机试验台，扭矩传感器只是传输动态扭矩而又

不影响对扭矩输入或负载更高级的测量系统的一部分。

降低扭矩测量系统动载的主要因素是刚度。T10F的刚度

特强，可以提供非常高的扭矩灵敏度和线性度，且变形

非常小。

保证必要的过载范围的同时还能保持高精度测量传动试验台会遇到大量的暂态扭载，特别是在输出动力

传动系统。产生的扭矩峰值可达初始载荷的8至10倍。

过载发生时会导致信号进入传感器的非线性范围内，导

致产生错误的暂态信号和测量误差，会对传感器造成潜

在的损坏。HBM的T10F和 T40B 产品可以在全量程内都

提供较高的精度，同时还保留艾里逊所需的过载能力。

使用HBM的PME MP60测量放大器，艾里逊可以对传感

器进行两种(或更多种)量程的校准，并可以比例输出，

以提高它们的数据采集系统的分辩率。这样，低量程精

度得以提高，以精确确定旋转损失，而不需要更换第二

个传感器或更换试验方案。

混合电力系统通常用转换高压直流电以产生交流信号提

供给电机的直流变交流的变频器作动力。高频、高压开

关会产生EMI噪音，这种噪音会损坏传感器，破坏试验

系统内的传感器的测量过程（例如扭矩传感器）。HBM

的扭矩传感器和调节装置可以提供极好的信号完整性，

而不受内部测量噪音的影响。

T40B 扭矩传感器

T40FM 扭矩传感器

西门子车辆试验和检验系统部为全世界的车辆和车辆部

件试验提供创新解决方案。通过使用HBM最新扭矩测量

技术，为瑞典斯堪尼亚公司设计了最新的传动试验台。

瑞典塞德特里耶的斯堪尼亚技术中心安装了一个4机试

验台，用以确定卡车后桥传动的疲劳寿命、工作寿命和

功能。该试验台用于研究后桥传动，特别是有、无双轴

的重载车辆的后桥传动。

由于具有快速控制系统（CATStc），强大的试验台控制

和灵活的自动化系统（CATS Nt），这种功能极其强大

的试验台可以按照所需的动态响应控制大量不同的机械

配置（2，3，或4-机操作）和各种控制模式。

传动的概念为保证试验台直接可用，所选择的传动概念要具有如下

各项优点:

- 无配对齿轮

- 无调节装置

- 高精扭矩测量

- 连接动力低

HBM测量技术

使用4个最大扭矩为40 kN.m的HBM T40FM 扭矩法兰记录

试样扭矩。传感器数据用HBM的MP60DP放大器调节。

它们通过集成的ProfibusDP 接口向自动化系统进行测量

数据的数字化传输，不需要进行其它转换。

HBM扭矩校准机械……被设计为一个具有力臂和拉力的加载装置。通过 Z4A 传

感器与 MP30DP 数字放大器相连可以提供参考测量链。所

有4个测量点都可以使用校准机械替代.

结论该试验台对疲劳试验、工作寿命试验及卡车和长途公共汽

车的后桥功能试验来说都是一个具有前瞻性的解决方案。

恰好位于传动系上的扭矩法兰的高精密测量和动态校验测

量是提供度量解决方案的理想条件。

西门子：为SCANIA提供卡车后桥动力传动试验台艾里逊传动测试台使用HBM产品进行测试

混合电力传动试验台...通过将AC矢量控制电机动力并入传统机械动力系，混

合电力推进系统降低了对发动机的要求，从而降低了排

放并提高了燃油经济性。通过在减速时使用电机作为发

电机，汽车制动能量被恢复为可以在负载高峰时使用的

电池能量，延长了制动器的使用寿命，降低了维护成本

和停工时间。

使用 HBM 技术艾里逊主要使用HBM产品进行混合电力开发试验台和传

动系开发试验台的传动系扭矩测量和速度测量。他们目

前在试验系统上使用 T10F 扭矩传感器, T40B 扭矩传感器

和 PME MP60 测量放大器。

艾里逊混合传动试验台用一个测功机或发动机输入到试

验传动中，用另一个测功机作为负载输出。

输入动力传动系统有一个HBM T10F 扭矩法兰同轴安装

在测功机，发动机和试验装置之间,额定转速高达12,000

rpm。输出动力传动系统有一个T40B 扭矩传感器。使用

PME Mp60 测量放大器，扭矩和速度信号以直流模拟信

号的形式反馈到试验台的数据采集系统。

HBM技术的优点: 便于安装不需要对中，不需要支撑.

使用HBM的遥测式扭矩传感器不会有轴承的磨损，也不

需要象传统底座式安装的旋转变送器或滑环传感器那样

对传感器进行细致的对中。

较高的刚度可以降低动力载荷对于测功机试验台，扭矩传感器只是传输动态扭矩而又

不影响对扭矩输入或负载更高级的测量系统的一部分。

降低扭矩测量系统动载的主要因素是刚度。T10F的刚度

特强，可以提供非常高的扭矩灵敏度和线性度，且变形

非常小。

保证必要的过载范围的同时还能保持高精度测量传动试验台会遇到大量的暂态扭载，特别是在输出动力

传动系统。产生的扭矩峰值可达初始载荷的8至10倍。

过载发生时会导致信号进入传感器的非线性范围内，导

致产生错误的暂态信号和测量误差，会对传感器造成潜

在的损坏。HBM的T10F和 T40B 产品可以在全量程内都

提供较高的精度，同时还保留艾里逊所需的过载能力。

使用HBM的PME MP60测量放大器，艾里逊可以对传感

器进行两种(或更多种)量程的校准，并可以比例输出，

以提高它们的数据采集系统的分辩率。这样，低量程精

度得以提高，以精确确定旋转损失，而不需要更换第二

个传感器或更换试验方案。

混合电力系统通常用转换高压直流电以产生交流信号提

供给电机的直流变交流的变频器作动力。高频、高压开

关会产生EMI噪音，这种噪音会损坏传感器，破坏试验

系统内的传感器的测量过程（例如扭矩传感器）。HBM

的扭矩传感器和调节装置可以提供极好的信号完整性，

而不受内部测量噪音的影响。

T40B 扭矩传感器

T40FM 扭矩传感器

车辆性能优化路试，空气动力学测试 ... 解决方案

来自 Chemnitz 技术大学的 Fortis Saxonia 项目开发团队, 设

计了 Sax 3.1赛车参加了2009年壳牌生态2500公里马拉松

赛。

Sax 3.1 三轮赛车的重量只有 45 kg，为保护环境，其动力

只有一升燃料驱动。一项不可能的计划? 来自 HBM 的高

科技为其提供了大力支持。QuantumX 为其优化燃耗提供

了所需的关键数据。

… 采用 QuantumX 对于 Sax 3.1 赛车驾驶性能评估需要进行那些测量是一个

重要的问题: 放置在什么地方进行测试? 由于只有非常狭

小的空间 – 尺寸小巧的 QuantumX 放大器和应变片成为了

最佳选择。

所有机械参数通过应变片进行测量。放大器采用

QuantumX MX840 -其带有8个通道，安装在驾驶员座椅的

背面，通过一个 12 V ，放置在赛车的前鼻区，容量为 10

Ah 的电池为其供电，这样确保了在整个测量期间放大器

稳定的供电。一台带有2.24版本的 catman®Easy 的测量软

件的笔记本用于配置放大器并采集和存储测量数据。

Michael Klas 这样评论:“我们采用 QuantumX 的原因不仅是

因为其非常小巧，更重要的是在测试过程中，能够提供极

高的测量质量。”

路试

交通事故中,反应时间只有数毫秒。

如何在危险情况下快速反应?在 HBM

测量技术的帮助下, 瑞士工程师

Mauro Balestra 在测试车辆上开发精

确分析驾驶员反应情况的方法。

在实验室条件下，很难获得驾驶员

反应时间的数据。在模拟器上，太

多的因素被忽略。在实验室获得的

驾驶员的反应时间和真实的情况是

大不相同的。

我们如何在交通事故中快速反应? 百公里耗油 0.04 升 -Sax 3.1赛车性能优化

Mauro Balestra 开发出了新的事故诊断方法，在车辆上安装了传

感器来分析在真实交通事故中驾驶员的反应。一台摄像机用来

记录驾驶员的面部肌肉情况，然后和一系列的测量数据进行比

较 (例如，速度，方向盘位置，刹车位置，制动力，ABS ，行驶

距离，延迟等)。

HBM 完整的测量链

来自 HBM 的 U93 力传感器被用于测量刹车踏板的力。WA 位移

传感器被安装在车辆的油气踏板上。这些测量数据被安装在车

内的 QuantumX MX840A 所采集，并直接通过以太网口和 PC 连

接，将测试数据传输到 catman®AP 软件中进行处理和分析。

A - 视频监控

B - 驾驶员视角 (可视范围)

C - 危险模拟

D - 刹车力

E - 油气踏板位移

F - MX840A 测量放大器

G - 位移, 加速度和速度测量

H - 笔记本

I - catman 数据采集软件

catman®AP 专业数据采集软件_ 测量通道的配置 _ 测试和测量任务配置(通道,数据速率,触发)_ 可视化图形显示选项 (带状图,数字指示,表盘指示,柱状图,图表,状态等)_ 多种存储选项 (所有数据, 循环, 缓存, 长期测量等)_ 测量数据多种存储和输出格式_ 数据图形化分析

车辆性能优化路试，空气动力学测试 ... 解决方案

来自 Chemnitz 技术大学的 Fortis Saxonia 项目开发团队, 设

计了 Sax 3.1赛车参加了2009年壳牌生态2500公里马拉松

赛。

Sax 3.1 三轮赛车的重量只有 45 kg，为保护环境，其动力

只有一升燃料驱动。一项不可能的计划? 来自 HBM 的高

科技为其提供了大力支持。QuantumX 为其优化燃耗提供

了所需的关键数据。

… 采用 QuantumX 对于 Sax 3.1 赛车驾驶性能评估需要进行那些测量是一个

重要的问题: 放置在什么地方进行测试? 由于只有非常狭

小的空间 – 尺寸小巧的 QuantumX 放大器和应变片成为了

最佳选择。

所有机械参数通过应变片进行测量。放大器采用

QuantumX MX840 -其带有8个通道，安装在驾驶员座椅的

背面，通过一个 12 V ，放置在赛车的前鼻区，容量为 10

Ah 的电池为其供电，这样确保了在整个测量期间放大器

稳定的供电。一台带有2.24版本的 catman®Easy 的测量软

件的笔记本用于配置放大器并采集和存储测量数据。

Michael Klas 这样评论:“我们采用 QuantumX 的原因不仅是

因为其非常小巧，更重要的是在测试过程中，能够提供极

高的测量质量。”

路试

交通事故中,反应时间只有数毫秒。

如何在危险情况下快速反应?在 HBM

测量技术的帮助下, 瑞士工程师

Mauro Balestra 在测试车辆上开发精

确分析驾驶员反应情况的方法。

在实验室条件下，很难获得驾驶员

反应时间的数据。在模拟器上，太

多的因素被忽略。在实验室获得的

驾驶员的反应时间和真实的情况是

大不相同的。

我们如何在交通事故中快速反应? 百公里耗油 0.04 升 -Sax 3.1赛车性能优化

Mauro Balestra 开发出了新的事故诊断方法，在车辆上安装了传

感器来分析在真实交通事故中驾驶员的反应。一台摄像机用来

记录驾驶员的面部肌肉情况，然后和一系列的测量数据进行比

较 (例如，速度，方向盘位置，刹车位置，制动力，ABS ，行驶

距离，延迟等)。

HBM 完整的测量链

来自 HBM 的 U93 力传感器被用于测量刹车踏板的力。WA 位移

传感器被安装在车辆的油气踏板上。这些测量数据被安装在车

内的 QuantumX MX840A 所采集，并直接通过以太网口和 PC 连

接，将测试数据传输到 catman®AP 软件中进行处理和分析。

A - 视频监控

B - 驾驶员视角 (可视范围)

C - 危险模拟

D - 刹车力

E - 油气踏板位移

F - MX840A 测量放大器

G - 位移, 加速度和速度测量

H - 笔记本

I - catman 数据采集软件

catman®AP 专业数据采集软件_ 测量通道的配置 _ 测试和测量任务配置(通道,数据速率,触发)_ 可视化图形显示选项 (带状图,数字指示,表盘指示,柱状图,图表,状态等)_ 多种存储选项 (所有数据, 循环, 缓存, 长期测量等)_ 测量数据多种存储和输出格式_ 数据图形化分析

路试，空气动力学测试 ...

eDAQ 坚固型数据采集系统

SoMat eDAQ 是一款独立，功能完整的数据

采集系统，主要面向实验室，恶劣环境下现

场测试以及无人值守监控。SoMat eDAQ 同

样适合大通道应用。

特点：

- 顶级的数据调理

- 物理数据, 车辆总线和 GPS相互关联

- 实时数据处理，触发和复杂的计算功能

- 独立的坚固型数据采集系统

- 面向移动应用

- 极端恶劣环境下使用

车辆性能优化解决方案

工程机械设备的利润率不断地受到压缩，工程设备公司

纷纷通过高精度，高可靠地测试，对其产品的开发进行

微调。沃尔沃工程设备采用了 HBM SoMat eDAQ 测试系

统在极端条件下来测试其装载机原型。

在装载机和翻斗车领域，沃尔沃拥有出色的技术和经

验。新一代的装载机测试在巨大的 Eskilstuna 的巨大的

开发和测试中心里进行 – 对原型车，以及独立的零部

件进行详尽的测试。

“我们对9台装载原型机不断地进行现场测试，以优化他

们的性能。燃油损耗是我们关注的一个重点，我们不断

地对驾驶员的操控行为进行评估，以提高车辆性能，使

之更加省油,"Lennart Skogh, 工程机械的测试工程师解

释道。这些原型车都在真实的条件下进行测试，如砂石

场。

现代车辆测试越来越多地需要进行现场测试，在上世纪

90 年代开始，沃尔沃就开始使用 SoMat 测试系统，通

常使用 10 到200 通道，进行各种测试，包括压力，应

变，温度，位置和加速度等。

在测试中, 测试设备被安装在装载机上。 Eskilstuna 设备中

心有能够进行各种测试的设备，除了 eDAQ 以外，还有各

种传感器，电缆，摄像机和 GPS 系统等。因为 eDAQ 系

统需要安装在驾驶室内，因此需要非常结实。

标定传感器对于 eDAQ 也非常直接，并且具有极高的灵活

性。可以使用标定的数据，也可以输入已知的数据 – 例如

液压缸的长度。

沃尔沃工程机械的测试会持续数分钟到四十五分钟不等，

需要对加速度，速度，前后移动，装载和卸载进行各种测

试。总共积累的测试数据高达 300 MB。

测量数据的分析采用 Infield 软件，在这个阶段，主要是检

测数据的质量。

"评估软件对于我们来说非常重要," Lennart Skogh 说

"InField 非常快速且容易使用。在下一个步骤中，我们的

分析工程师使用 GlyphWorks 或 Matlab 来分析和处理这些

数据，以便通过提取统计数据来识别不同驾驶员和习惯。

统计出来的结果将用于设备优化。

追踪数千次的测试是一项巨大的挑战。对于沃尔沃工程机

械来说, eDAQ 的一个优势在于每次测试过程都可以存在测

试数据文件中，这意味着能采用相同的标定值，进行一次

完全相同的测试，以验证设备优化的质量。

沃尔沃不仅通过自己的驾驶员进行测试，同时在客户日常

的工作情况下进行长期测试。将 eDAQ 安装在客户的驾驶

室内，通过 CAN 总线来获得测试数据。我们可以远距离

传输这些数据，因为 eDAQ 可以通过 modem 连接。我们

可以切换系统进行不同的短期测试。

路试

没什么可以阻止 eDAQ。震动，摇晃，大量灰尘，即使是

剧烈的液压油喷射，也不会对其产生任何损坏，这就是

坚固的移动数据采集系统。

Mike Ellis, 是美国 Gates 公司的项目工程师，其领导的小

组负责收集液压和加速的测试数据。他们采用来自 HBM

的 SoMat eDAQ, 牢固的移动数据采集系统, 希望寻找滑移

装载机碎石部件损坏的原因。

在测试过程中，高架震动杆剧烈摇晃eDAQ 并产生滑移,

碎石机产生了大量的灰尘覆盖在上面。经过数个小时带

有大量灰尘测试后，故障发生了，液压油剧烈喷洒了十

秒钟。经过检查后发现，eDAQ 整体被液压油覆盖 — 大

约有 6.35mm 厚。然而，经过清理后，依然下载了测试

数据，并完成了那天的剩余测试。

实际上，在公司购买现存的测试系统之前，Ellis 对 eDAQ

的牢固性和可靠性就印象深刻。在很多客户现场，就了

解到了 eDAQ 的使用情况。 eDAQ 无论在实验室还是在野

外都表现出色。 Ellis 说, “不仅非常精确而且容易使用; 我

们经常用来检验其他测试设备—确保他们安装正确。如

果我有任何问题，我会与他们的支持团队联系，而且

SoMat 软件的更新总是向后兼容的，并且没有任何其他

费用. 对于我们来说，这是一项超值的投资。”

沃尔沃工程机械 - 采用 eDAQ 进行实地测试坚固的重新定义: eDAQ 数据采集系统

eDAQ 坚固型数据采集系统

SoMat eDAQ 是一款独立，功能完整的数据

采集系统，主要面向实验室，恶劣环境下现

场测试以及无人值守监控。SoMat eDAQ 同

样适合大通道应用。

特点：

- 顶级的数据调理

- 物理数据, 车辆总线和 GPS相互关联

- 实时数据处理，触发和复杂的计算功能

- 独立的坚固型数据采集系统

- 面向移动应用

- 极端恶劣环境下使用

工程机械设备的利润率不断地受到压缩，工程设备公司

纷纷通过高精度，高可靠地测试，对其产品的开发进行

微调。沃尔沃工程设备采用了 HBM SoMat eDAQ 测试系

统在极端条件下来测试其装载机原型。

在装载机和翻斗车领域，沃尔沃拥有出色的技术和经

验。新一代的装载机测试在巨大的 Eskilstuna 的巨大的

开发和测试中心里进行 – 对原型车，以及独立的零部

件进行详尽的测试。

“我们对9台装载原型机不断地进行现场测试，以优化他

们的性能。燃油损耗是我们关注的一个重点，我们不断

地对驾驶员的操控行为进行评估，以提高车辆性能，使

之更加省油,"Lennart Skogh, 工程机械的测试工程师解

释道。这些原型车都在真实的条件下进行测试，如砂石

场。

现代车辆测试越来越多地需要进行现场测试，在上世纪

90 年代开始，沃尔沃就开始使用 SoMat 测试系统，通

常使用 10 到200 通道，进行各种测试，包括压力，应

变，温度，位置和加速度等。

在测试中, 测试设备被安装在装载机上。 Eskilstuna 设备中

心有能够进行各种测试的设备，除了 eDAQ 以外，还有各

种传感器，电缆，摄像机和 GPS 系统等。因为 eDAQ 系

统需要安装在驾驶室内，因此需要非常结实。

标定传感器对于 eDAQ 也非常直接，并且具有极高的灵活

性。可以使用标定的数据，也可以输入已知的数据 – 例如

液压缸的长度。

沃尔沃工程机械的测试会持续数分钟到四十五分钟不等，

需要对加速度，速度，前后移动，装载和卸载进行各种测

试。总共积累的测试数据高达 300 MB。

测量数据的分析采用 Infield 软件，在这个阶段，主要是检

测数据的质量。

"评估软件对于我们来说非常重要," Lennart Skogh 说

"InField 非常快速且容易使用。在下一个步骤中，我们的

分析工程师使用 GlyphWorks 或 Matlab 来分析和处理这些

数据，以便通过提取统计数据来识别不同驾驶员和习惯。

统计出来的结果将用于设备优化。

追踪数千次的测试是一项巨大的挑战。对于沃尔沃工程机

械来说, eDAQ 的一个优势在于每次测试过程都可以存在测

试数据文件中，这意味着能采用相同的标定值，进行一次

完全相同的测试，以验证设备优化的质量。

沃尔沃不仅通过自己的驾驶员进行测试，同时在客户日常

的工作情况下进行长期测试。将 eDAQ 安装在客户的驾驶

室内，通过 CAN 总线来获得测试数据。我们可以远距离

传输这些数据，因为 eDAQ 可以通过 modem 连接。我们

可以切换系统进行不同的短期测试。

路试

没什么可以阻止 eDAQ。震动，摇晃，大量灰尘，即使是

剧烈的液压油喷射，也不会对其产生任何损坏，这就是

坚固的移动数据采集系统。

Mike Ellis, 是美国 Gates 公司的项目工程师，其领导的小

组负责收集液压和加速的测试数据。他们采用来自 HBM

的 SoMat eDAQ, 牢固的移动数据采集系统, 希望寻找滑移

装载机碎石部件损坏的原因。

在测试过程中，高架震动杆剧烈摇晃eDAQ 并产生滑移,

碎石机产生了大量的灰尘覆盖在上面。经过数个小时带

有大量灰尘测试后，故障发生了，液压油剧烈喷洒了十

秒钟。经过检查后发现，eDAQ 整体被液压油覆盖 — 大

约有 6.35mm 厚。然而，经过清理后，依然下载了测试

数据，并完成了那天的剩余测试。

实际上，在公司购买现存的测试系统之前，Ellis 对 eDAQ

的牢固性和可靠性就印象深刻。在很多客户现场，就了

解到了 eDAQ 的使用情况。 eDAQ 无论在实验室还是在野

外都表现出色。 Ellis 说, “不仅非常精确而且容易使用; 我

们经常用来检验其他测试设备—确保他们安装正确。如

果我有任何问题，我会与他们的支持团队联系，而且

SoMat 软件的更新总是向后兼容的，并且没有任何其他

费用. 对于我们来说，这是一项超值的投资。”

沃尔沃工程机械 - 采用 eDAQ 进行实地测试坚固的重新定义: eDAQ 数据采集系统

天平测量作用在模型上的所有力和力矩

在风洞测试中，6个空气动力力矩和力 (阻力, 侧向力,升

力/下压力, 俯仰力矩，滚动力矩和偏航力矩) 作用在被

测物体上，并通过嵌入到振动筛中的特殊 6 分力天平来

测量。其需要极高质量的信号调理放大器，在极小的

尺寸和极高硬度情况下，天平还需要具有极高的精度。

应变片组成惠斯通电桥分布在天平的测量梁上，导线并

进行了温度补偿。在负载的作用下测量梁产生的微小形

变通过应变片产生与负载成正比的信号。

应变片产生的电信号和实际负载之间的关系需要进行标

定才能使用。这个过程需要采用砝码和并和标定设备连

接并将重量加载到支点上进行标定。

校准矩阵 - 定义负载值和电应变值之间的关系 – 通过回

归算法来产生。回归算法考虑了在标定过程中所有的定

义好的负载。逆矩阵 - 定义电气值和负载值之间的关系

– 在测量过程中通过电信号测量值来计算加载的力和力

矩。

空气动力学测试

新车辆的空气动力学性能的改善通常在风洞中进行。

缩小的模型固定在风洞的空气动力学装备上。传感器

安装在模型内来获取力，力矩以及在模型表面的压力

等。

在风洞测试中，一般只测量动态特性的平均值如，上/

下压力和拉力等。但是在瑞士 Emmen RUAG 航天空气动

力学中心的测试中显示，仅使用平均值是不够的。

波动通常是自然风的扰动或者是由于风的原因产生的

测量物体的运动引起的。这些瞬间值对于赛车的设计

改良有很大的帮助，如保持前后轮力的分布在安全的

范围内，以及获得可靠的操作特性等。

如同在真实轨道上行驶为了真实地模拟汽车在风洞内的运动，振幅在数毫米

的垂直运动被传导到车轮上, 频率不超过 20 Hz。带有

控制功能的液压振动筛在风洞中产生这样的运动。振

动筛位于称重传感器 - 天平 - 的下方，天平垂直对齐

模型，凸出支撑。以上运动产生非常大的惯性力导致

的空气动力分离对于测量任务来说是一项非常大的挑

战，因为天平只能够得到力和力矩的总和。为了保证

其具有极高的精度大约 100 测量通道必须同步测量和

分析，其采样率至少要达到 400 Hz。

在风洞中测试仿真赛车的动态性能

RUAG航天在风洞中一直采用 HBM 的 MGCplus 数据采集系

统。通过选择不同的放大板都能满足精度的要求以及连接

各种类型的传感器。每个空气动力学中心，硬件部分都被

集成在一个带有监控设备的控制柜中。

HBM 硬件系统能够和公司的主机进行通讯，以便运行数

据分析软件进行实际测量和分析。灵活性对于昂贵的风洞

中心非常重要，并且可以现场进行快速标定，以满足国家

标准，具备可追溯性。

运动被空气动力强烈影响

在第一个测试中，启动了一个 10 Hz, 持续 20 秒的运动，

以寻找瞬态空气动力学现象。在这些测试中，采用了 400

Hz 的采样率，这样将产生带有较高时间分辨率的信号，

并由很多的方法来进行评估。

在初始阶段，需要非线性滤波，以便于在测试中去除噪声

干扰。然后惯性力被计算并从总的力中减去，其通过选定

位置的加速度传感器中获取。通过计算结果，可以对由底

盘空气动力交互产生的稳定性进行分析，来描述其驾驶性

能，甚至是安全特性。测量的结果可以用于车辆优化。

风洞和实验室的条件是完全不同的，在风洞内，其模拟了

汽车的真实运动，如同在真实道路上行驶一样。

应变片

6分力风洞天平的重要部件，应变片组成惠斯

通电桥分布在天平的测量梁上，在负载的作

用下测量梁产生的微小形变通过应变片产生

与负载成正比的信号。

风洞天平高精度测量系统，其采用模块化结

构，可以连接力，位移，温度，扭矩，加速

度，应变，压力，电压，电流，频率，电阻

等传感器。

天平测量作用在模型上的所有力和力矩

在风洞测试中，6个空气动力力矩和力 (阻力, 侧向力,升

力/下压力, 俯仰力矩，滚动力矩和偏航力矩) 作用在被

测物体上，并通过嵌入到振动筛中的特殊 6 分力天平来

测量。其需要极高质量的信号调理放大器，在极小的

尺寸和极高硬度情况下，天平还需要具有极高的精度。

应变片组成惠斯通电桥分布在天平的测量梁上，导线并

进行了温度补偿。在负载的作用下测量梁产生的微小形

变通过应变片产生与负载成正比的信号。

应变片产生的电信号和实际负载之间的关系需要进行标

定才能使用。这个过程需要采用砝码和并和标定设备连

接并将重量加载到支点上进行标定。

校准矩阵 - 定义负载值和电应变值之间的关系 – 通过回

归算法来产生。回归算法考虑了在标定过程中所有的定

义好的负载。逆矩阵 - 定义电气值和负载值之间的关系

– 在测量过程中通过电信号测量值来计算加载的力和力

矩。

空气动力学测试

新车辆的空气动力学性能的改善通常在风洞中进行。

缩小的模型固定在风洞的空气动力学装备上。传感器

安装在模型内来获取力，力矩以及在模型表面的压力

等。

在风洞测试中，一般只测量动态特性的平均值如，上/

下压力和拉力等。但是在瑞士 Emmen RUAG 航天空气动

力学中心的测试中显示，仅使用平均值是不够的。

波动通常是自然风的扰动或者是由于风的原因产生的

测量物体的运动引起的。这些瞬间值对于赛车的设计

改良有很大的帮助，如保持前后轮力的分布在安全的

范围内，以及获得可靠的操作特性等。

如同在真实轨道上行驶为了真实地模拟汽车在风洞内的运动，振幅在数毫米

的垂直运动被传导到车轮上, 频率不超过 20 Hz。带有

控制功能的液压振动筛在风洞中产生这样的运动。振

动筛位于称重传感器 - 天平 - 的下方，天平垂直对齐

模型，凸出支撑。以上运动产生非常大的惯性力导致

的空气动力分离对于测量任务来说是一项非常大的挑

战，因为天平只能够得到力和力矩的总和。为了保证

其具有极高的精度大约 100 测量通道必须同步测量和

分析，其采样率至少要达到 400 Hz。

在风洞中测试仿真赛车的动态性能

RUAG航天在风洞中一直采用 HBM 的 MGCplus 数据采集系

统。通过选择不同的放大板都能满足精度的要求以及连接

各种类型的传感器。每个空气动力学中心，硬件部分都被

集成在一个带有监控设备的控制柜中。

HBM 硬件系统能够和公司的主机进行通讯，以便运行数

据分析软件进行实际测量和分析。灵活性对于昂贵的风洞

中心非常重要，并且可以现场进行快速标定，以满足国家

标准，具备可追溯性。

运动被空气动力强烈影响

在第一个测试中，启动了一个 10 Hz, 持续 20 秒的运动，

以寻找瞬态空气动力学现象。在这些测试中，采用了 400

Hz 的采样率，这样将产生带有较高时间分辨率的信号，

并由很多的方法来进行评估。

在初始阶段，需要非线性滤波，以便于在测试中去除噪声

干扰。然后惯性力被计算并从总的力中减去，其通过选定

位置的加速度传感器中获取。通过计算结果，可以对由底

盘空气动力交互产生的稳定性进行分析，来描述其驾驶性

能，甚至是安全特性。测量的结果可以用于车辆优化。

风洞和实验室的条件是完全不同的，在风洞内，其模拟了

汽车的真实运动，如同在真实道路上行驶一样。

应变片

6分力风洞天平的重要部件，应变片组成惠斯

通电桥分布在天平的测量梁上，在负载的作

用下测量梁产生的微小形变通过应变片产生

与负载成正比的信号。

风洞天平高精度测量系统，其采用模块化结

构，可以连接力，位移，温度，扭矩，加速

度，应变，压力，电压，电流，频率，电阻

等传感器。

HBM 测试与测量

提供从虚拟到真实物理测量的产品和服务

霍丁格.包尔文(苏州)电子测量技术有限公司苏州新区横山路106号电话: 0512-68247776-834,835 68254853 传真：0512-68255422www.hbm.com.cn mail: [email protected]

更详细信息，请访问 www.hbm.com.cn

从 1950 年成立起, HBM 便在测试和测量领域具有极高的声誉, 在多种工业领域为客

户提供高精度，高可靠的传感器，仪表到完整的测量解决方案。作为全球测试技术

和市场的领导者, HBM 可以提供从虚拟到真实的物理测量的产品和服务。

全国免费服务热线：4006217621

HBM 测试与测量 60 年的测量技术和经验

汽车，工程机械应用

研究和开发

我们在德国达姆斯塔特，美国的马尔伯勒以及中国的苏州设有研发

和生产中心。我们的高质量标准有目共睹: 1986, HBM 是德国第一家

获得 ISO9001 认证的公司。1996, HBM 获得国际环境管理机构颁发

的 ISO14001 认证证书。

产品

产品包括传感器, 仪表和数据采集系统以及耐久性，测试和分析软件。

另外, HBM 拥有的强大设计和开发团队还可以为客户定制传感器。

HBM 中国

HBM苏州公司成立于1997年，是德国HBM公司在中国投资的全

资子公司。主要生产电阻式应变片和称重传感器。全权负责

HBM 产品在亚洲地区的销售和服务，并在中国北京，上海，成

都，武汉，西安，广州设有办事处。

_ 整车及零部件装配与质量控制

_ 整车强度和零部件测试

_ 动力传动系性能测试

_ 车辆性能优化 - 路试

hbm automotive application brochure

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