汽车试验学复习资料缩印版(吉大)

1.汽车试验的基本分类体系：（1）按实验目的分类：质量检查试验、新产品定型试验、科研探索类试验.（2）按实验对象分类：整车试验、机构及总成试验、零部件试验.（3）按试验场所分类：室外道路试验、室内台架试验、试验场试验、使用试验.2.测试系统的主要部分组成。

对测试系统的基本要求：组成：传感器、信号调节器、记录与显示装置.要求：（1）具有单值确定的输出—输入关系（2）满足单向性（3）满足线性度。

3.测试系统的各主要静态特性的概念。

回程误差的含义和产生原因：（1）零点漂移：当测试系统的输入为零时，输出不为零。

（2）灵敏度：系统的输出增量△y与输入增量△x之比，也就是输出—输入关系曲线各点的斜率。

（3）分辨率：测试系统能将两个相邻的独立细节区分开的最小间隔。

（4）非线性度：测试系统的实际输出—输入关系与理想线性关系的偏差。

（5）回程误差：在同一输入量下，正向输入和反向输入时，所对应的输出量不同。

原因:各种滞后的物理效应、仪器设备存在不工作区（死区）（6）信噪比：信号幅值与噪声幅值之比。

4.从微分方程出发，求解系统频响特性的方法与步骤。

适用范围与局限：（1）确定系统的物理模型，进行数学抽象，生成微分方程（2）由微分方程可以确定传递函数，进而写出频率响应函数，或者由微分方程直接写出频响函数（3）求频响函数的模，就是幅频特性；求频响函数的相角就是相频特性。

线性系统的动态特性就体现为幅频特性和相频特性。

5.不失真测量的条件。

对于一阶系统和二阶系统的具体要求：对于线性系统，要实现不失真测量就必须同时满足两个条件：幅频特性为常数，相频特性呈线性。

一阶系统不失真测量的条件就是时间常数越小越好；二阶系统不失真测量的要求有三点：（1）阻尼比ξ≈0.7（2）频率比w/wn<<1，也就是固有频率wn足够高（3）固有频率也不能太高否则会导致灵敏度降低。

6.导线材料的灵敏系数K0和应变片的灵敏系数K的含义。

应变片的其他主要特性：将电阻变化率的应变之比称作导线材料的灵敏系数。

即K0=（dR/R）/ε.将试件在一维应力作用下，应变片主轴线与主应力方向一致时，应变片的电阻变化率与试件主应变的比值，称为应变片的灵敏系数。

7.差动测量的原理和优点：差动测量基本思想是设计两套相同的测量装置，同一个被测量同时施加于这两个装置，但两者的输出相反，一个增大一个减小，将两个测量装置的输出相减，最终得到的输出就是提高了一倍，同时由于两个装置相同，工作环境也相同，可以在很大程上抵消外界环境干扰的影响。

差动测量可以将灵敏度提高一倍，同时将外界环境影响对两个测量元件的干扰抵消掉。

8压电式传感器的工作原理。

为什么要配置前置放大器。

前置放大器分哪些种类。

各自特点如何：原理：压电效应：某些材料当沿着一定的方向对其施加压力或拉力时，材料不仅发生机械变形，而且内部发生极化，在两侧表面出现等量的异号电荷，电荷量与压力大小成正比。

当外力去掉后，改材料又重新回到不带电的状态。

作用：将传感器输出的微弱信号放大，阻抗匹配将传感器的高阻抗输出转变为低阻抗输出，才能给常规放大器继续放大、处理。

分为电压式前置放大器和电荷式....。

当压电片串联时，其输出电压相当于单片的两倍，适于采用电压式，电压式的输出电压与传感器的输入电压成正比，但也会受到北侧型号频率喝到西安分部电容的影响。

放大器的高频响应良好，但低频响应不好。

对导线电缆的品质要求高，导线不能过长（特别是要求高灵敏度的场合），更换电缆后需要重新标定灵敏度。

优点是结构比较简单，工作可靠，价格较低。

当压电片并联时，其输出电荷相当于单片的两倍，适于采用电荷式。

这种放大器线路结构复杂，调节困难，成本较高。

但是其性能优点是很突出的—放大器输出电压仅与输入电荷量和放大器反馈电容有关，耳语信号频率和导线分布电容无关，高频和低频响应都很好，传输距离可达数百名，对导线品质要求不高，更换导线后，不需要重新标定。

在线性度和信噪比方面也有雨电压放大式所以目前多采用电荷式。

9.结合两种测量转速的磁电式传感器，解释测频率比测幅值更可靠的道理：从信息转换的角度对比磁电式测速发电机和频率输出式转速计，可以发现，测速发电机的基本思想式利用输出电压的幅值信息来反应被测量，而频率输出式转速计的基本思想则是利用输出脉冲的频率信息来反映被测量。

信号的幅值在传输、处理中比较容易受到干扰。

而频率信号在传输和处理过程中，抗干扰能力相对更强，因为线性系统的基本特性之一就是频率保持性。

频率输出式转速计就是利用频率来计数的，信号复制的偏差不会影响测量结果。

10.电桥输出电压共识和平衡条件。

电桥加减特性的含义和应用：加减特性：电桥可以把各桥臂电阻变化所引起的输出电压自动加减后输出。

概括为对臂相加，邻臂相减。

应用：（1）消除温度变化的影响补偿片法工作片自行消除（2）尽量放大输出，提高灵敏度（3）消除干扰载荷的影响。

11.什么是电桥灵敏度？不同揭发的灵敏度是多少？双臂电桥的灵敏度一定是U0/2吗：输出电压与电阻变化率之比。

会斯顿U0/4，开尔文U0/2，全桥U0。

不一定，有时开尔文电桥的两个工作臂的应变并不相同，其灵敏度就不是二倍。

12.集流环的应用场合、种类。

滑环式集流环的接触电阻问题：在很多试验中，传感元件随试件一同旋转，而信号处理设备固定布置。

在此情况下，旋转时间和固定设备之间电信号的传输就需要采用集流环。

种类：滑环式、水银槽式、旋转变压式。

接触电阻广泛存在于固体导体的交界面出，其数值r很小，对于一般的电能传输或电量传递影响不大。

但是电阻应变片的输出是电阻变化，由△R=KεR0可知，其数值就很小，因此，接触电阻及其变化，有可能与应变片的电阻变化相当，会影响应变片的输出，造成试验误差。

为了减小接触电阻的影响，可以采取以下措施：（1）采用高阻值的应变片（2）改进滑环结构，减小接触电阻及其变化（3）采用全桥接法。

13.声级计的基本工作原理，计权网络的功用：原理：将被测声波的声压信号通过传声器转换成电压信号，经放大器放大，交由衰减器调整量程后，在经过计权网络修正、检波，最后由表头显示相应的声压级数值。

声级计由ABC三种计权网络，噪声试验测量的一般是混音，也就是说，声场中存在若干频率不同的声音，而声级计只显示一个声压级，必须要考虑不同频率的声音对最终测量结果的“贡献程度”，也就是个声音要喊频率加权，这就是计权网络的功用。

14汽车转鼓试验台（底盘测功机）的基本工作原理、组成与各部分功用：底盘测功机为汽车提供了一个可以在室内条件下模拟室外道路行驶的平台，除了可以进行汽车的动力性试验外，如果结合其他测量仪器和实验室环境，还可以进行燃料经济性、排放性、噪声和振动性能以及电磁兼容性等方面的试验。

底盘测功机主要由滚筒装置、测功装置、测量装置、飞轮机构和控制与指示装置等部分组成。

滚筒装置：相当于连续移动的路面，共汽车的驱动轮在其上模拟道路行驶。

测功装置：也称功率吸收装置，就是测功器。

目的是为实验台提供一个阻力，将汽车驱动轮输出的、经由滚筒和测功机台架的机械传动装置传来的功率耗散掉。

测量装置：作为测功设备，必须要有测量转矩和转速的功能。

飞轮机构：在汽车进行一定工况下的变速运动时，模拟汽车在道路上行驶的惯量。

控制与指示装置：常制成一体，构成控制柜，放在易于操作和观察的位置，上面的各种按键、显示窗、旋钮、显示灯等供使用者操控与观察。

15.测量的种类。

测量误差分哪几类？各自特点如何：测量分为直接测量和间接测量。

测量误差分三类：（1）系统误差：保持恒定或按照一定规律变化的误差，是可以发现并加以消除的（2）过失误差：是因操作者在测量工作中犯错误或疏忽大意而长生的明显偏离真实值的误差。

它的出现毫无规律可言，对测量结果的外区又可能很严重，含有过失误差的测量值一般认为是要剔除的。

（3）随机误差：每个测定值对的随机误差可大可小，符号有正有负，产生因素多种多样且无法确定。

随机误差就个体而言没有规律，但总体符合统计学规律，服从正态分布。

16.精确度、精密度准确度、不确定度的含义：精密度：对同一被测参数进行多次重复测量，各测量值之间的接近程度。

随机误差波动范围越大，测定值之间就越离散，精密度就越低，所以测量的精密度受随机误差控制。

准确度：对同一被测参数进行多次重复测量，测量结果与北侧参数的真实值之间的接近程度。

测量的专区额度受系统误差控制。

精确度：就是精密度与准确度的综合。

只有精密度和准确度都高的测量才能说是精确度高。

换言之，高精确度要求随机误差和系统误差都很小。

不确定度：是由于测量误差的存在面对被测参数不能肯定的程度。

17.系统误差发现和消除方法：发现：（1）残差分析法：对同一被测量，进行多次重复测量，计算个测定值得残差。

不适用于发现固定的系统残差。

（2）试验对比法：就是改变测量条件，例如，改变测量仪器和环境，改变操作方法，更换试验人员等。

如果发现测量数据有较显著变化，则可认为，存在固定的系统误差，这种误差是受测量条件控制的。

消除：（1）消除根源法：就是在实验前就出掉系统误差发生的根源。

采用完善的测量方法，正确的选择和使用测量仪器，保证符合标准的试验条件，配置高素质的试验人员并严格按操作规范进行测量，都可以在根源上消除或降低系统误差的影响。

（2）测定值修正法：在测量前预先对测量设备进行校正，将仪器设备的系统误差检定或继计算出来，建立仪器示值与真实值间的关系，二者之差即为修正量。

在后续试验测量中，在测定值中扣除该修正量。

（3）抵消补偿法：在测量中，改变某些测量条件，比如方向、位置等，使两次测量的系统误差大小相等、方向相反，取其平均值，即可抵消系统误差。

这种方法主要针对固定的系统误差。

18.动态测量数据的分类体系。

随机过程的分类：数据分类：（1）确定性数据：周期性数据，包括正弦周期数据和复杂周期数据非周期性数据包括准周期数据和瞬变周期数据。

（2）随机性数据：平稳过程数据：（非）各态历经过程数据非平稳过程数据。

随机过程包括平稳随机过程和非平稳随机过程，平稳过程又分为各态历经过程和非各态历经过程。

19.均值、均方值、方差和概率比度的含义、所表征的信号特性：（1）均值：统计学中的数学期望。

均值表示信号的长治分量，也就是直流分量，是信号变化的中心趋势（2）均方值：是样本函数平方的均值，信号平方的均值，代表信号的强度。

（3）方差：用来描述信号的波动分量，也就是信号经x(t)行对其中心趋势——均值的总体偏离程度。

（4）概率密度函数从本质上提供了测量数据（信号）在幅值域的分布信息。

20.滑行试验的意义和基本操作：意义：滑行试验用于测定汽车规定初速度下的滑行距离，通过滑行距离，可以推算滑行阻力和底盘传动系统的效率，如果滑行距离不合格，说明汽车的底盘技术状况不佳，应及时进行调整和修理。