1、试验特征分类: 1室内台架试验 2汽车试验场试验3实际的道路试验按试验对象分类1整车试验2总成与大系统试验3零部件试验按试验目的分类1质检试验2新产品定型试验3科研试验2、汽车试验仪器设备特征:1自动化程度越来越高2功能集成3在试验室内再现各类试验环境4高精度、高效率4、所谓的试验系统特性是指系统的输出y(t)与输入x(t)的关系5、试验系统的静态特性指标:1.灵敏度:输入量的变化所引起输出量变化的大小。
2.分辨率:是指试验系统能测量到的最小输入量变化的值,即能引起输出量发生变化的最小输入变化量。
3.重复性:之用同一试验系统在相同的试验条件下对同一被测量进行多次测量,其各次测量结果的接近程度。
4.回程误差:在测试过程中,经常会出现正向输入所得到的输出规律与反向输入系统的输出规律不一致,二者之间的差值称为回程误差。
5.线性度:指定度曲线偏离理想直线的程度。
6.漂移:零点漂移和灵敏度漂移6、试验系统动态系统的性质:1.叠加性 2.比例性 3.微分性 4.积分性 5.频率保持性7、传递函数的性质:1.传递函数中没有中输入x(t)项,即它与系统的输入无关。
2.传递函数中的各系数是有系统结构特征决定的,系统结构和类型不同,其取值也不同。
3.系统传递函数H(s)是根据任何线性系统的微分方程式得到的,因此它适合于各类系统,如电系统,机械系统,机电混合系统等。
8、串联系统传递函数:H(s)=H 1(s)*H 2(s) 并联系统传递函数:H (s )=H 1(s)+H 2(s) 闭环系统传递函数:H (s )=)()(s X s Y =)(2)()(111s s H s H H - 9、频率响应函数是系统对输入和输出皆为正弦信号的传递关系,反映了系统稳态输入和输出的关系,通过傅氏变换得到。
传递函数是系统对输入正弦信号,输出是正弦叠加瞬态信号传递关系,反映了稳态和瞬态的叠加,通过拉氏变换得到。
10、一阶系统频率响应函数输出与静态灵敏度K 和时间常数T 有关,二阶系统频率响应函数输出与系统固有频率 系统阻尼比和系统振动圆频率有关。
11、频率响应法:系统输入时不同频率的常幅简谐波,系统输出一定是一个频率 、定幅 、相位差为ϕ的简谐波。
12、负载效应:电路的后级与前级相连,由于后级阻抗的影响而引起的系统阻抗的变化的一种效应。
13、测试误差分为绝对误差、相对误差、引用误差、随机误差、系统误差、过失误差。
14、引用误差是指仪器表示值的最大绝对误差与量程的比值。
15、过失误差:莱茵达准则:残差超出+-3σ成为过失误差。
格拉布斯准则:残差大于G*σ认为测定值包括过失误差的一个数据,取决于测量次数和置信度。
16、一元线性回归方程分析:a b 的求法详见 P4217、信号的分类:确定性信号和非确定信号。
确定性信号分为周期性信号和非周期性信号。
周期性信号分为简单周期性信号和复杂周期性信号。
非周期性信号分为准周期信号和瞬态信号。
非确定性信号分为平稳随机信号和非平稳随机信号。
18、传感器按工作原理分类:发电式传感器和电参量传感器(电阻式 电容式 电感式)19、热敏电阻式温度传感器工作原理:利用某些金属氧化物或单晶锗、单晶硅等材料的电阻值随温度的变化而变化的特性工作的20、压敏电阻式传感器的工作原理:利用有些半导体材料受到压力作用后,其电阻率会发生变化的现象来制造出的敏感元件。
21、压阻效应:单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时,其电阻率发生变化22、压敏电阻式传感器的优缺点优点:灵敏度高、机械滞后小、横向效应小、体积小。
缺点:温度稳定性能差、灵敏度离散度大、在较大应变作用下非线性误差大。
23、可调电阻式传感器工作原理:通过滑动触点改变电阻丝的长度来改变电阻值的大小,进而将电阻值的变化转变为电压或电流的变化。
24、可调电阻式传感器的特点:结构简单、性能稳定、使用方便25、可调电阻式传感器的应用:节气门位置传感器,油箱的油料传感器,汽车侧滑试验台的位移传感器。
26、电阻应变片式传感器的原理:金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化。
27、金属丝受拉、压力作用时,其电阻的变化率与纵向应变、横向应变以及电阻率的变化有关。
28、电阻应变片式传感器的结构:电阻应变片与弹性元件29、应变片的温度特性:温度的变化必然引起电阻值的变化,敏感栅与基底材料系数的差异也会带来附加的应变30、欲消除温度的影响,常用的方法是进行补偿,将电阻应变片进行桥接就是一种有效的补偿方式。
31、电容式传感器分类:变极板有效面积型电容式传感器、变极极间距型电容式传感器、变介电系数型电容式传感器。
32、差动电容式传感器优点:传感器的灵敏度是相应单个电容式传感器的两倍,而且还自动消除了温升所引起的测试误差。
33、电感式传感器:电感式传感器是基于电磁感应原理,它是把被测量转化为电感量的一种装置。
34、电感式传感器的分类:自感式传感器、互感式传感器。
自感式又分为可变磁阻型与涡流式。
35、电感式传动器最突出的特点是线圈通电后会产生温升,而温度的变化会带来输出特性的变化36、互感式传感器采用两个次级线圈组成差动式结构,因此又称为差动变式传感器37、气体传感器定义:用于检测气体浓度或成分的传感器。
38、气体传感器的分类:1:按结构不同可分为:干式气体传感器:固体材料湿式气体传感器:水溶性液体或电解液2:按工作原理不同可分为:接触燃烧式气体传感器半导体式气体传感器固体电化学式气体传感器红外线吸收式气体传感器39、半导体式气体传感器低廉的成本使其在各个领域得到了广泛的应用40、GPS传感器原理:利用GPS接收机实现绝对/单点定位测量通过相应的计算得到所需要的测试结果。
41、GPS的英文全称是:Global Positioning System 是“导航卫星测时与测距全球定位系统”的简称。
至少要4颗卫星才能输出3D数据。
42、GPS信号分为两类:C/A码:误差:29.3-2.93m P码:误差:2.93-0.293m43、压电效应:某些物质,如石英、钛酸钡等,当力作用时,不仅几何尺寸会发生变化,而且内部也会被极化,表面上也会产生电荷;当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这种现象称之为压电效应44、压电式传感器的应用:广泛用于力、压力、加速度测量,也被用于超声波发射和接受装置。
45、压电式传感器的优点:具有体积小、重量轻、精度高及灵敏度高等优点46、压电材料:具有压电效应的物质称为压电材料。
分为1单晶压电材料2多晶压电陶瓷3高分子压电薄膜。
47、磁电式传感器的工作原理:磁电式传感器是把被测量的物理量转换为感应电动势的一种转换器。
48、磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关,改变其中一个因素,都会改变线圈的感应电动势。
49、磁电式传感器分类:1动圈式:线速度型、角速度型 2 磁阻式50、磁阻式磁电传感器工作原理:线圈和磁体均不运动,利用运动着的物体改变磁路中磁阻Rm的变化,进而引起磁场的变化51、磁电式传感器的应用:测频数、测转速、偏心测量、振动测量。
52、热电式传感器的工作原理:利用某些材料或元件的物理性能与温度相关的特性来工作。
53、热电式传感器的分类:热电偶式、热敏电阻式。
54、非接触式温度传感器(红外测温仪)的工作原理:任何物体的温度只要高于0K就处于“热状态”处于热状态的物质分子和原子不断振动、旋转并发生电子跃迁,从而产生电磁波。
这些电磁波的波长处于可见光的红光之外,因此成为“红外光”或称“红外线”物体红外热辐射的强度和波长分布取决于物体的温度和辐射率。
若能对红外热辐射的强度进行测量,便可知道物体的温度T。
55、外光电效应在光照作用下,物体内的电子从物体表面逸出的现象。
光能转化为电磁能59、内光电效应在光照作用下,物体的导电性发生变化的的现象。
应用1光敏电阻2光敏二极管3光敏晶体管60、光伏效应在光照作用下,某些特殊物质可产生一定方向的电动式。
61、光电式传感器的工作原理:利用光电效应来工作62、光电传感器的应用:1光电转速传感器2透光式烟度计3汽车前照灯检测仪63、霍尔效应:某些半导体材料置于一磁场中,并在与磁场垂直的方向上加一控制电流I,则在与磁场B和电流I垂直的方向上变回产生霍尔电压64、霍尔式传感器的应用:1在汽车及各工程领域得到广泛应用2测量速度、转速、位置、位移等多种不同的物理量3制作各种非接触式行程开关4作为汽车的车速传感器65、霍尔式传感器的优点:结构简单、价格低廉、性能可靠、使用方便高、低速特性好。
66、传感器的选用原则:选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。
灵敏度一般说来,传感器灵敏度越高越好,但在确定灵敏度时,要考虑以下几个问题。
a)灵敏度过高引起的干扰问题;b)量程范围。
c)交叉灵敏度问题。
67、信号的调理:有些传感器输出的电量过于微弱或变化缓慢不易传输,有些传感器输出的电量特别容易受到外界干扰,为了有效低解决这些问题,需要对传感器输出的测试信号进行技术处理。
68、调制:将低频信号转化为高频信号的过程。
调幅AM 被控制量是高频振荡波幅值调频FM 被控制量是高频振荡波频率调相PM 被控制量是高频振荡波相位载波被控的高频振荡波已调波调制之后的高频信号69、解调:经调制的高频信号用高频放大器进行放大后,再将其恢复为原缓变信号的过程。
70、相敏检波解调:相敏检波解调是利用相敏检波器既能鉴别信号的幅值变化,又能识别信号极性的功能,完成幅值调制的解调工作。
71、滤波器:在工程上将信号的分离与筛选称为滤波,实现滤波处理的设备称为滤波器。
72、滤波器的分类:1低通滤波器:只让频率低于某一设定频率f2的信号通过2高通滤波器:只让频率比某设定频率f1高的信号通过3带通滤波器:只让频率在设定范围f1~f2内的信号通过4带阻滤波器:在设定频率范围f1~f2内的信号被滤掉,频率比f1低和比f2高的信号可通过。
73、数字滤波的理论基础是Z变换和离散傅氏变换74、信号的传输的定义:将信号由一个环节传送到另一个环节的过程75、有线传输:抗外界干扰能力强,但不适于信号较长距离的传输。
屏蔽信号线传输同轴电缆传输双绞线传输光纤传输无线传输:关键是抗干扰无线模块传输:低功耗、低成本、接口灵活、安全性高无线网桥传输无线局域网传输GPRS传输:分组无线业务2.5G76、常用的信号补偿:有电桥补偿、函数补偿、通道补偿、均衡补偿。
77、实验数据的采集与处理:是将实验过程中由各类传感器所测得的速度、振动加速度、倾角、温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后,再有计算机对其进行分析、处理,以获得所需要的测试结果的过程。
78、采样周期:连续的模拟信号x(t)经采样过程后变换为离散的信号x*(t),离散信号相邻两个采样值之间的时间间隔Ts,称为采样周期。