汽車試驗(yàn)技術(shù)(小抄)4頁(yè)

1、汽車試驗(yàn)分類，按試驗(yàn)特征：室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)、汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)、實(shí)際的道路試驗(yàn);按試驗(yàn)對(duì)象：整車試驗(yàn)、總成與大系統(tǒng)試驗(yàn)、零部件試驗(yàn);按試驗(yàn)?zāi)康模嘿|(zhì)檢試驗(yàn)、新產(chǎn)品定型試驗(yàn)、科研試驗(yàn) 汽車試驗(yàn)設(shè)備分為：室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備、道路試驗(yàn)設(shè)備汽車道路試驗(yàn)常用的儀器系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和各種不同類型的傳感器組成汽車臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)通常比道路試驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜，除具有汽車道路試驗(yàn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及各種傳感器外，還必須配置模擬汽車運(yùn)行工況的裝置及控制該裝置按試驗(yàn)要求運(yùn)行的電控系統(tǒng) 汽車試驗(yàn)系統(tǒng):傳感器、信號(hào)調(diào)理設(shè)備、信號(hào)記錄儀、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理與顯示設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備 靜態(tài)特性的指標(biāo)：靈敏度，分辨率，重

2、復(fù)性，漂移，回程誤差，線性度 動(dòng)態(tài)特性的性質(zhì)：疊加性，比例性，微分性，積分性，頻率保持性 頻率保持性的作用：1、可以利用線性系統(tǒng)的頻率保持特性消除干擾，若已知某線性系統(tǒng)輸入的頻率，則該系統(tǒng)輸出的頻率必然與之相同，顯然，其他頻率的信號(hào)就是來(lái)自外界的干擾,噪聲2、可以利用線性系統(tǒng)的頻率保持性判斷系統(tǒng)的屬性，對(duì)于一個(gè)未知系統(tǒng)，若輸出的頻率與輸入的頻率相同，則該系統(tǒng)一定是線性系統(tǒng) 給系統(tǒng)一正弦輸入，調(diào)節(jié)其輸入信號(hào)的頻率，直到輸出與輸入的相位差=900，此時(shí)輸入信號(hào)的頻率即為系統(tǒng)的固有頻率，這種測(cè)試系統(tǒng)固有頻率的方法為頻率共振法 獲取試驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的辦法：頻率響應(yīng)法，脈沖響應(yīng)法 在汽車測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)

3、物理量經(jīng)傳感器測(cè)得并轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列中間設(shè)備的處理后，信號(hào)在多級(jí)設(shè)備的交換中，不可避免地會(huì)發(fā)生一些變化，信號(hào)的大小與特征不能和原被測(cè)量保持一致，這種現(xiàn)象稱為試驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)載效應(yīng) 避免負(fù)載效應(yīng)，方法是隔離，即在兩級(jí)之間插入跟隨器，跟隨器的輸入阻抗很大，基本上不從第一級(jí)取電流，此外跟隨器的輸入內(nèi)阻極小，不因后端的負(fù)載而改變其輸出電壓 若將此二系統(tǒng)互聯(lián)后，系統(tǒng)的固有頻率不再是原兩個(gè)系統(tǒng)的固有頻率，而是向兩端偏移，即一階固有頻率比互聯(lián)后的低頻要低，二階固有頻率比互聯(lián)前的高頻要高 解決失真的方法：1、取穩(wěn)態(tài)值2、狀態(tài)判斷3、將被測(cè)試轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)再讀取4、變動(dòng)態(tài)測(cè)量為靜態(tài)測(cè)量 測(cè)試誤差：誤差性質(zhì)（

4、隨機(jī)誤差，系統(tǒng)誤差，過(guò)失誤差），誤差表示方法（絕對(duì)誤差，相對(duì)誤差，引用誤差） 即使在相同的條件下，對(duì)同一參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，所得到的測(cè)量值也不可能完全相同，即每次測(cè)量的誤差都不相同，測(cè)量誤差具有不同的數(shù)值與符號(hào)，這種誤差稱為隨機(jī)誤差 分布：正態(tài)分布，均勻分布，反正弦分布，2分布，三角形分布 特點(diǎn)：對(duì)稱性，單峰性，有界性，抵償性 標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算方法：貝塞爾法，別捷爾斯法，極差法，最大誤差法 保持一定數(shù)值或按一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差 分類：定值系統(tǒng)誤差，變值系統(tǒng)誤差（線性變化，周期性變化，復(fù)雜規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差） 發(fā)現(xiàn)變值系統(tǒng)誤差的方法：殘差分析法，分布檢驗(yàn)法 系統(tǒng)誤差的消除：防止系統(tǒng)誤差的

5、產(chǎn)生，用函數(shù)補(bǔ)償法予以修正 由于測(cè)量工作的錯(cuò)誤，疏忽大意等原因引起的誤差，稱為過(guò)失誤差 異常數(shù)據(jù)的取舍準(zhǔn)則：萊伊達(dá)準(zhǔn)則，格拉布斯準(zhǔn)則，羅馬諾未斯基準(zhǔn)則，狄克松準(zhǔn)則 測(cè)試精度：測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值的接近程度 精密度：多次反復(fù)測(cè)量，測(cè)試值重復(fù)性的好壞。隨機(jī)誤差的反映準(zhǔn)確度：測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值的偏離程度。系統(tǒng)誤差的反映精確度：精密度與準(zhǔn)確度的綜合反映。精確度高，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小 傳感器的性能要求：1、輸出電量必須與被測(cè)量有單值關(guān)系，最好為線性2、較高的精度3、高靈敏度4、具有一定穩(wěn)定性和較理想的動(dòng)態(tài)特性5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單6、經(jīng)久耐用7、對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)性 傳感器是一種將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為易于處理量的裝置，作用：

6、1、感知被測(cè)量的變化，即敏感作用2、將非電量轉(zhuǎn)換為便于傳輸、調(diào)理、處理和顯示的量，即轉(zhuǎn)換作用 分類：按工作原理：發(fā)電式傳感器，電參量式傳感器。按被測(cè)物理量：溫度傳感器，壓力，轉(zhuǎn)矩，速度/轉(zhuǎn)速，傾角，氣體傳感器 電阻式傳感器：熱敏電阻式，電阻應(yīng)變片式，壓敏電阻式，可調(diào)電阻式，光敏電阻式傳感器 熱敏電阻式溫度傳感器分為：正溫度系數(shù)型，負(fù)溫度系數(shù)型，臨界溫度型 有些半導(dǎo)體材料在受到壓力作用后，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這一現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng) 金屬絲式應(yīng)變片敏感柵的金屬絲受到軸向應(yīng)力作用時(shí)金屬絲的軸向變形會(huì)帶來(lái)敏感柵兩端圓角曲率的變化，這種變化使得金屬絲的軸向變形減小，由此會(huì)帶來(lái)應(yīng)變片靈敏度的降低，這種現(xiàn)象稱

7、為應(yīng)變片的橫向效應(yīng) 電阻應(yīng)變片式傳感器的靈敏度及量程由彈性元件決定 電磁式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)的非電感量轉(zhuǎn)換為電感量的變化，分為自感式和互感式傳感器 用于檢測(cè)氣體濃度或成分的傳感器統(tǒng)稱為氣體傳感器 分類：按結(jié)構(gòu)：干式和濕式氣體傳感器。按工作原理：接觸燃燒式，半導(dǎo)體式，固體電化學(xué)式，紅外吸收式氣體傳感器 氣敏電阻的特性參數(shù)：氣敏電阻的固有電阻值，氣敏元件的加熱電阻和加熱功率，氣敏電阻的響應(yīng)時(shí)間，氣敏電阻的恢復(fù)時(shí)間，初期穩(wěn)定時(shí)間 壓電效應(yīng)：某些功能材料，當(dāng)對(duì)其沿一定方向施壓時(shí)，晶體不僅會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)變，其內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而在材料的相對(duì)表面上產(chǎn)生異性電荷而形成電場(chǎng)；當(dāng)外力移去后，晶體

8、重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。 具有壓電效應(yīng)的材料：?jiǎn)尉弘娋w，多晶壓電陶瓷，高分子壓電薄膜 與壓電式傳感器配套的測(cè)量電路或前置放大器的作用：1、放大壓電式傳感器的微弱信號(hào)2、將高阻抗輸入變?yōu)榈妥杩馆敵?前置放大器的兩種形式：一種是電壓放大器，去輸出電壓與輸入電壓成正比；另一種是電荷放大器，其輸出電壓與輸入的電荷量成正比 壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，信噪比高，工作可靠，通頻帶寬，精度高 熱電偶的基本定律：中間導(dǎo)體定律，中間溫度定律，參考電極定律 熱電偶溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：1、熱電偶的大小和形狀可按需要進(jìn)行配置，使用方便2、熱電偶的測(cè)溫范圍為-270+800，如此寬的測(cè)溫范圍是許多溫度傳感器不

9、易做到的3、測(cè)量數(shù)據(jù)易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸 光電效應(yīng)按其作用原理的不同分為：外光電效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)，光伏效應(yīng) 某些半導(dǎo)體材料，若將其置于一磁場(chǎng)中，并在與磁場(chǎng)垂直的方向上加一控制電流，則在與磁場(chǎng)和電流垂直的方向上便會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓，這一現(xiàn)象是一位名叫霍爾的工程師發(fā)現(xiàn)的，因此稱之為霍爾效應(yīng) 將這些低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)，這一過(guò)程稱為調(diào)制。經(jīng)調(diào)制的高頻信號(hào)用高頻放大器進(jìn)行放大后，再將其恢復(fù)為原緩變信號(hào)，稱為解調(diào) 當(dāng)被控制量是高頻振蕩波的幅值時(shí)，稱為幅值調(diào)制；當(dāng)被控制量是高頻震蕩波的頻率時(shí)，稱為頻率調(diào)制；若被控制量是高頻震蕩波的相位，稱為相位調(diào)制 幅值調(diào)制的解調(diào)方法：同步解調(diào)，整流檢波解調(diào)，相敏檢波解調(diào) 濾

10、波器分為：低通，高通，帶通，帶阻濾波器 實(shí)際濾波器的特性：紋波度，截止頻率，帶寬，倍頻程選擇性，濾波器因子 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)步驟：1、按實(shí)際需要確定合理的數(shù)字濾波器性能指標(biāo)2、用數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)去逼近所確定的性能指標(biāo)3、利用有限精度算法求出系統(tǒng)函數(shù) 有線傳輸方式中有屏蔽信號(hào)線傳輸，同軸電纜傳輸，雙絞線傳輸，光纖傳輸?shù)榷喾N；無(wú)線傳輸方式中有無(wú)線模塊傳輸，網(wǎng)橋傳輸，無(wú)線局域網(wǎng)傳輸，GPRS傳輸 有線傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是抗外界干擾能力強(qiáng)，但有線傳輸所存在的問(wèn)題已很明顯：當(dāng)導(dǎo)線較長(zhǎng)時(shí)，分布在導(dǎo)線上的電阻，電容和電感不可忽視，這樣就相當(dāng)于在測(cè)試系統(tǒng)的兩個(gè)環(huán)節(jié)中串進(jìn)了另一個(gè)環(huán)節(jié)，次環(huán)節(jié)的介入，不可避免地會(huì)產(chǎn)生負(fù)

11、載效應(yīng) 無(wú)線傳輸存在的測(cè)試信號(hào)在傳輸過(guò)程中容易受到干擾等嚴(yán)重問(wèn)題 信號(hào)的補(bǔ)償與修正的方法：電橋補(bǔ)償，函數(shù)補(bǔ)償，通道補(bǔ)償，均衡補(bǔ)償汽車試驗(yàn)分類，按試驗(yàn)特征：室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)、汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)、實(shí)際的道路試驗(yàn);按試驗(yàn)對(duì)象：整車試驗(yàn)、總成與大系統(tǒng)試驗(yàn)、零部件試驗(yàn);按試驗(yàn)?zāi)康模嘿|(zhì)檢試驗(yàn)、新產(chǎn)品定型試驗(yàn)、科研試驗(yàn) 汽車試驗(yàn)設(shè)備分為：室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備、道路試驗(yàn)設(shè)備汽車道路試驗(yàn)常用的儀器系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和各種不同類型的傳感器組成汽車臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)通常比道路試驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜，除具有汽車道路試驗(yàn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及各種傳感器外，還必須配置模擬汽車運(yùn)行工況的裝置及控制該裝置按試驗(yàn)要求運(yùn)行的電控系統(tǒng)

12、 汽車試驗(yàn)系統(tǒng):傳感器、信號(hào)調(diào)理設(shè)備、信號(hào)記錄儀、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理與顯示設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備 靜態(tài)特性的指標(biāo)：靈敏度，分辨率，重復(fù)性，漂移，回程誤差，線性度 動(dòng)態(tài)特性的性質(zhì)：疊加性，比例性，微分性，積分性，頻率保持性 頻率保持性的作用：1、可以利用線性系統(tǒng)的頻率保持特性消除干擾，若已知某線性系統(tǒng)輸入的頻率，則該系統(tǒng)輸出的頻率必然與之相同，顯然，其他頻率的信號(hào)就是來(lái)自外界的干擾,噪聲2、可以利用線性系統(tǒng)的頻率保持性判斷系統(tǒng)的屬性，對(duì)于一個(gè)未知系統(tǒng)，若輸出的頻率與輸入的頻率相同，則該系統(tǒng)一定是線性系統(tǒng) 給系統(tǒng)一正弦輸入，調(diào)節(jié)其輸入信號(hào)的頻率，直到輸出與輸入的相位差=900，此時(shí)輸入信號(hào)的頻率即為系

13、統(tǒng)的固有頻率，這種測(cè)試系統(tǒng)固有頻率的方法為頻率共振法 獲取試驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的辦法：頻率響應(yīng)法，脈沖響應(yīng)法 在汽車測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)物理量經(jīng)傳感器測(cè)得并轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列中間設(shè)備的處理后，信號(hào)在多級(jí)設(shè)備的交換中，不可避免地會(huì)發(fā)生一些變化，信號(hào)的大小與特征不能和原被測(cè)量保持一致，這種現(xiàn)象稱為試驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)載效應(yīng) 避免負(fù)載效應(yīng)，方法是隔離，即在兩級(jí)之間插入跟隨器，跟隨器的輸入阻抗很大，基本上不從第一級(jí)取電流，此外跟隨器的輸入內(nèi)阻極小，不因后端的負(fù)載而改變其輸出電壓 若將此二系統(tǒng)互聯(lián)后，系統(tǒng)的固有頻率不再是原兩個(gè)系統(tǒng)的固有頻率，而是向兩端偏移，即一階固有頻率比互聯(lián)后的低頻要低，二階固有頻率比互聯(lián)前

14、的高頻要高 解決失真的方法：1、取穩(wěn)態(tài)值2、狀態(tài)判斷3、將被測(cè)試轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)再讀取4、變動(dòng)態(tài)測(cè)量為靜態(tài)測(cè)量 測(cè)試誤差：誤差性質(zhì)（隨機(jī)誤差，系統(tǒng)誤差，過(guò)失誤差），誤差表示方法（絕對(duì)誤差，相對(duì)誤差，引用誤差） 即使在相同的條件下，對(duì)同一參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，所得到的測(cè)量值也不可能完全相同，即每次測(cè)量的誤差都不相同，測(cè)量誤差具有不同的數(shù)值與符號(hào)，這種誤差稱為隨機(jī)誤差 分布：正態(tài)分布，均勻分布，反正弦分布，2分布，三角形分布 特點(diǎn)：對(duì)稱性，單峰性，有界性，抵償性 標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算方法：貝塞爾法，別捷爾斯法，極差法，最大誤差法 保持一定數(shù)值或按一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差 分類：定值系統(tǒng)誤差，變值系統(tǒng)誤差

15、（線性變化，周期性變化，復(fù)雜規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差） 發(fā)現(xiàn)變值系統(tǒng)誤差的方法：殘差分析法，分布檢驗(yàn)法 系統(tǒng)誤差的消除：防止系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，用函數(shù)補(bǔ)償法予以修正 由于測(cè)量工作的錯(cuò)誤，疏忽大意等原因引起的誤差，稱為過(guò)失誤差 異常數(shù)據(jù)的取舍準(zhǔn)則：萊伊達(dá)準(zhǔn)則，格拉布斯準(zhǔn)則，羅馬諾未斯基準(zhǔn)則，狄克松準(zhǔn)則 測(cè)試精度：測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值的接近程度 精密度：多次反復(fù)測(cè)量，測(cè)試值重復(fù)性的好壞。隨機(jī)誤差的反映準(zhǔn)確度：測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值的偏離程度。系統(tǒng)誤差的反映精確度：精密度與準(zhǔn)確度的綜合反映。精確度高，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小 傳感器的性能要求：1、輸出電量必須與被測(cè)量有單值關(guān)系，最好為線性2、較高的精度3、高靈敏度4、具

16、有一定穩(wěn)定性和較理想的動(dòng)態(tài)特性5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單6、經(jīng)久耐用7、對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)性 傳感器是一種將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為易于處理量的裝置，作用：1、感知被測(cè)量的變化，即敏感作用2、將非電量轉(zhuǎn)換為便于傳輸、調(diào)理、處理和顯示的量，即轉(zhuǎn)換作用 分類：按工作原理：發(fā)電式傳感器，電參量式傳感器。按被測(cè)物理量：溫度傳感器，壓力，轉(zhuǎn)矩，速度/轉(zhuǎn)速，傾角，氣體傳感器 電阻式傳感器：熱敏電阻式，電阻應(yīng)變片式，壓敏電阻式，可調(diào)電阻式，光敏電阻式傳感器 熱敏電阻式溫度傳感器分為：正溫度系數(shù)型，負(fù)溫度系數(shù)型，臨界溫度型 有些半導(dǎo)體材料在受到壓力作用后，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這一現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng) 金屬絲式應(yīng)變片敏感柵的金屬絲受到軸向應(yīng)力

17、作用時(shí)金屬絲的軸向變形會(huì)帶來(lái)敏感柵兩端圓角曲率的變化，這種變化使得金屬絲的軸向變形減小，由此會(huì)帶來(lái)應(yīng)變片靈敏度的降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變片的橫向效應(yīng) 電阻應(yīng)變片式傳感器的靈敏度及量程由彈性元件決定 電磁式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)的非電感量轉(zhuǎn)換為電感量的變化，分為自感式和互感式傳感器 用于檢測(cè)氣體濃度或成分的傳感器統(tǒng)稱為氣體傳感器 分類：按結(jié)構(gòu)：干式和濕式氣體傳感器。按工作原理：接觸燃燒式，半導(dǎo)體式，固體電化學(xué)式，紅外吸收式氣體傳感器 氣敏電阻的特性參數(shù)：氣敏電阻的固有電阻值，氣敏元件的加熱電阻和加熱功率，氣敏電阻的響應(yīng)時(shí)間，氣敏電阻的恢復(fù)時(shí)間，初期穩(wěn)定時(shí)間 壓電效應(yīng)：某些功能材料，當(dāng)對(duì)其沿

18、一定方向施壓時(shí)，晶體不僅會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)變，其內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而在材料的相對(duì)表面上產(chǎn)生異性電荷而形成電場(chǎng)；當(dāng)外力移去后，晶體重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。 具有壓電效應(yīng)的材料：?jiǎn)尉弘娋w，多晶壓電陶瓷，高分子壓電薄膜 與壓電式傳感器配套的測(cè)量電路或前置放大器的作用：1、放大壓電式傳感器的微弱信號(hào)2、將高阻抗輸入變?yōu)榈妥杩馆敵?前置放大器的兩種形式：一種是電壓放大器，去輸出電壓與輸入電壓成正比；另一種是電荷放大器，其輸出電壓與輸入的電荷量成正比 壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，信噪比高，工作可靠，通頻帶寬，精度高 熱電偶的基本定律：中間導(dǎo)體定律，中間溫度定律，參考電極定律 熱電偶溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：1、熱電偶的大小和形狀可按需要進(jìn)行配置，使用方便2、熱電偶的測(cè)溫范圍為-270+800，如此寬的測(cè)溫范圍是許多溫度傳感器不易做到的3、測(cè)量數(shù)據(jù)易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸 光電效應(yīng)按其作用原理的不同分為：外光電效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)，光伏效應(yīng)