加速车辆开发 风丘道路载荷数据采集 (RLDA) 测试方案
一
背景
整车厂在汽车上市前，了解产品所能承受的载荷是非常重要的，因此需进行道路载荷数据采集（RLDA）测试。通过获得车辆在实际试验场或公路道路中行驶的载荷信息来为整车台架道路模拟试验提供目标信号输入，以及为用于在车辆开发中的设计和仿真分析。在各强化路况下，采集关键零部件的载荷情况，以便验证零部件的可靠性。
面临的挑战：
• 设备多，安装困难；
• 数据采集不同步；
• 数据采样频率高；
• 数据存储困难；
• 数据需要远距离传输；
• 数据分析繁琐；
• 测试环境多样。
RLDA测试需采集实际路况下的踏板力、ICP（IEPE）振动传感器、应变、视频、温度、GPS、位移和车辆总线等数据，对应传感器如下：
（图1 传感器种类示例）
二
方案概述
IPETRONIK可提供采集模块、记录仪、采集和分析软件以及传感器设备，测试系统如下图所示。测量模块单通道采样频率高达400kHz，支持以太网与记录仪IPE853连接。记录仪IPE853可同步采集各种信号，并可存储数据，且通过无线通信、手机或显示器还可实时显示采集的数据，同时可通过WIFI或4G通讯来将测试数据上传到服务器中。
（图2 数据记录仪连接及应用示例）
| 硬件支持
Mx-SENS2 FAST：4通道模拟量采集模块，用于采集高采样率信号；单通道采样频率高达400kHz；支持电压、电流和IEPE信号采集。
（图3 Mx-SENS2 FAST）
RLDA测试中会使用到IEPE加速度传感器。IEPE（Integral Electronic Piezoelectric）是指一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器，并采用恒电流电压源供电。IEPE型传感器的一大优点是，测量信号质量好、噪声小以及抗外界干扰能力强和测量距离远。此外，IEPE传感器需与支持IEPE的采集模块一起使用才能正常工作。
（图4 采集模块和IEPE传感器连接原理图，图片来源于：IPETRONIK官网）
Mx-STG2 6：6通道信号输入；单通道采样率可高达100KHz；以太网通信。STG模式不仅支持桥路补偿和分流检查，而且支持不同的通道采样率，还可对各测量输入进行选择以对传感器供电。
（图5 Mx-STG2 6）
RLDA测试需采集车桥、传动轴等部件的应变。STG采集模块的应变桥模式有1/4桥、半桥和全桥。其根据实际应变片的连接来选择对应的应变桥。IPEmotion可配置STG模块，并选择STG（应变计）。通过选择对应的应变桥，可配置桥电阻、励磁、K因子和最大应变等参数，也可配置应变和输出物理量的缩放关系。
（图6 STG模块缩放示例）
| 软件支持
FlexPro软件是一款强大、直观且可用于分析和显示数据的软件，尤其擅长分析动态过程。在数据管理、分析和显示方面，它的功能非常强大。该软件不仅支持市面上基本所有的知名数据采集及信号测试数据格式，而且可将数据以多种格式导出，具有极好的开放性，还可保存报告模板、导入测量数据和一键生成分析报告，非常省时、高效。
（图7 FlexPro软件分析界面）