第一章 汽车现代测试技术绪论
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现代测试技术—第一章
1.3.3 测量基准的权威性和相对性
1.基准的权威性
基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。 原器基准自身也会随时间、地点、环境条件而变化，甚至会损 坏，会失传。 从现代科学的观点来看，最好的基准是自然基准。
自然基准是根据物质粒子运动的恒定性、通过原子常数的测定而建立起来的基准。 目前实现电学自然基准的途径为：根据交流约瑟夫逊效应建立电压基准；根据质子回旋 磁比p建立电流基准；根据克里青效应建立欧姆基准。
逻辑分析仪测量数字电路的逻辑状态、时序等。
1.2 测量单位
• 要获得准确、可靠、一致的测量结果，需具备的条 件： 统一的计量单位，有足够的科学性和公认的定义， 并有一定的换算关系； 目前实行的是国际单位制（SI）。 按照规定的定义，能够复现出需要的物理量单位或 标准； 要有正确的测量方法； 具有把基本单位量值和同类量相比较的装置，并能 把基本单位量值逐级按传递系统传递到测量现场。
• SI有7个基本单位 • SI有19个导出单位 • SI有2个辅助单位 • SI有16个十进倍数或十进分数的词头
国际单位制的构成
SI基本单位 SI单位 SI导出单位 国际单位制 SI辅助单位 SI词头－SI单位的十进倍数和十进分数单位
1.国际单位制（SI）的组成
• • • • • 在工作温度下，电阻温度系数小； 与铜的接触电势小； 有很高的电阻系数； 年稳定性好； 有较好的机械加工性能。
标准电阻使用时应注意：
• • • • 不允许超过规定的额定功率； 环境温度不允许超过规定的界限，也不允许剧烈波动； 在一定频率下使用； 铭牌上给定的是环境温度为20C时的电阻值，若在其它温度下使用，标准 电阻的阻值需要按相关公式计算 。
1.1.3 测量方法（3种）
第1章汽车检测概论
1.1.1 一些基本概念和名词术语
(3)轻型汽车 最大总质量不超过3500kg的M1类、M2类和N1类车辆。一般将最大总质量≤2500kg的M1类车辆
称为第一类轻型汽车，其他的称为第二类轻型汽车。 (4)重型汽车 最大总质量超过3500kg的车辆。 (5)整备质量 汽车完全装备好后的质量，包括车本身和润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
对在用汽车进行检测的方法可大体上分为两大类： 1）人工检查方法 凭人的眼、耳、手、脚加上经验和简单工具进行检查的方法，这种方法不仅速度慢、效率低，检验
精度也差，主要用于比较简单的部件检查； 2）使用电脑化、智能化的仪器设备进行检查的方法 这种方法不仅可以定量地测出汽车的很多性能指标，如废气污染物的含量、前照灯的发光强度、制
1.1.1 一些基本概念和名词术语
(6)基准质量(Reference Mass，RM) 整车整备质量加上100kg的质量。 (7)最大总质量 汽车制造厂规定的技术上允许的车辆的最大质量。
1.1.1 一些基本概念和名词术语
3、有关检验认证方面的术语 （1）关于CMA标志 CMA(China Metrology Accreditation)的含义是“中国计量认证”。 它是根据《中华人民共和国计量法》的规定，由省级以上质量技术监督部门对向社会出具公正数据的 检验机构(如产品质量检验、性能检测、环境监测等)的检测能力及可靠性进行的一种全面的评价和认可 。
目前第三代产品OBD-Ⅲ，已不仅能从发动机、变速器、ABS等系统ECU(电脑)中去读取故障码和相 关运行数据，还能利用小型车载通信设备如GPS导航系统或无线通信方式将车辆的身份代码(VIN)、 故障码及所在位置等信息自动通知管理部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出维修建 议以及解决排放的时限等，还可以对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令。
汽车测试技术-1-绪论
（1）冯俊萍主编，汽车测试技术及传感器，重庆大学出版社，2009，11
（2）唐岚.汽车测试技术.机械工业出版社. 2006.07 （3）陈勇主编. 汽车测试技术. 北京理工大学出版社. 2008.01 2
2
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
• 课程的重点内容包括:
– 1)掌握信号与信号处理的理论和方法。包括信 号时域和频域的描述方法，建立明确的信号的 频谱概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原 理和方法；掌握数字信号处理的基本理论和方 法。 – 2）掌握测试系统特性的评价方法。包括测试 系统传递特性的时域、频域描述，脉冲响应函 数和频率响应函数，一阶、二阶系统的动态特 性描述及其参数的测量方法，以及不失真测试 的条件。
4
4
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• 0.1 测试技术与传感器 • 0.1.1 测试技术的重要性 • 测试是人类认识客观世界的手段和科学研究 的基本方法。测试技术是测量和试验技术的 统称，为了获得被测物理量的量值进行测量， 获取有用的信息则需要试验。借助专门的仪 器、设备、设计合理的实验方法以及进行必 要的信号分析与数据处理，获得与被测对象 有关的信息，最后将结果显示或输入其他信 息处理装置、控制系统。 5
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• 0.1.2 测试技术的内容和任务及测试系统 一般组成 • 1）测试技术的内容和任务 • (1)测试技术的内容 • 测量原理、测量方法、测量系统以及数据 • 处理。
6
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• (2)测试技术的任务 • 2）测试系统的一般组成
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（2）唐岚.汽车测试技术.机械工业出版社. 2006.07 （3）陈勇主编. 汽车测试技术. 北京理工大学出版社. 2008.01 2
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车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
• 课程的重点内容包括:
– 1)掌握信号与信号处理的理论和方法。包括信 号时域和频域的描述方法，建立明确的信号的 频谱概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原 理和方法；掌握数字信号处理的基本理论和方 法。 – 2）掌握测试系统特性的评价方法。包括测试 系统传递特性的时域、频域描述，脉冲响应函 数和频率响应函数，一阶、二阶系统的动态特 性描述及其参数的测量方法，以及不失真测试 的条件。
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车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• 0.1 测试技术与传感器 • 0.1.1 测试技术的重要性 • 测试是人类认识客观世界的手段和科学研究 的基本方法。测试技术是测量和试验技术的 统称，为了获得被测物理量的量值进行测量， 获取有用的信息则需要试验。借助专门的仪 器、设备、设计合理的实验方法以及进行必 要的信号分析与数据处理，获得与被测对象 有关的信息，最后将结果显示或输入其他信 息处理装置、控制系统。 5
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• 0.1.2 测试技术的内容和任务及测试系统 一般组成 • 1）测试技术的内容和任务 • (1)测试技术的内容 • 测量原理、测量方法、测量系统以及数据 • 处理。
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车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
汽车测试技术的发展与现状
• (2)测试技术的任务 • 2）测试系统的一般组成
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汽车试验及测试技术
信息转换
信息提取
数据采集及处理系统
汽车试验及测试技术第1章
§1.3 汽车试验系统的组成 一、试验系统的基本组成和工作原理
燃油流量传感器 空气流量传感器
数据采集与处理系统
汽车试验及测试技术第1章
陀螺仪
车 身 高 度 传 感 器
§1.3 汽车试验系统的组成
一、试验系统的基本组成和工作原理
汽 车 底 盘 测 功 机
实践很重要。但是没有理论的支撑，实践就会 迷失方向。二者是相辅相成的关系。工程技术中， 任何一种产品都是设计和试验紧密结合的产物。
汽车试验及测试技术第1章
§1.1 试验在汽车产业中的重要地位
➢ 从汽车的安全性角度来讲，只有通过大量试验 才能避免存在内部缺陷的汽车产品进入市场。
惨
烈
2010年， 德国的连
的
环车祸致
场 面
46辆汽车 挤成一团。
汽车试验及测试技术第1章
§1.1 试验在汽车产业中的重要地位
➢ 从汽车产品的技术进步来讲，离不开试验的推 动。无论设计思路如何缜密严谨，必须经过严 格而又科学的试验，才能证明产品的可靠性。
迟
丰田章男
来
在丰田召
的
回事件中
道
向公众道
歉
歉。
汽车试验及测试技术第1章
§1.1 试验在汽车产业中的重要地位
➢ 质检试验 ➢ 新产品定型试验 ➢ 科研试验
汽车试验及测试技术第1章
§1.2 汽车试验的分类
生 产 线 上 的 汽 车 质 检 试 验
汽车试验及测试技术第1章
§1.2 汽车试验的分类
汽 车 新 产 品 定 型 试 验
汽车试验及测试技术第1章
第一章汽车检测技术绪论
课程目标
1．熟悉汽车整车及总成的常规检测项目，熟练掌握 各种检测项目的检测方法、技术规范及相关检测仪器 设备的使用方法，了解市场主流检测设备的构造及检 测原理。
2．了解国家法律法规对汽车强制检测的有关规定及 检测项目，熟悉汽车检测站及检测线工作பைடு நூலகம்程。
3.具备一定对整车及总成检测结果参数进行分析、并 作出评价或确定技术状况的能力
不合格项目进行诊断，从而查明故障原因和故障部位。
综合性能检测线用于营运车辆定期检测，为交通维修管理部门要求
第二节 汽车检测基础理论
三、汽车检测诊断参数
检测诊断参数是汽车检测技术的重要组成部分，在检测汽车技术状 况时，虽然有些结构参数可以表征其技术状况，但在不解体情况下直接 测量汽车的结构参数常常受到限制，甚至无法检测。 1.检测诊断参数 汽车检测诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。 (1)工作过程参数 工作过程参数是汽车或汽车总成在工作过程中输出的 一些可供测量的物理量和化学量。 (2)伴随过程参数 伴随过程参数是伴随工作过程输出的一些可测量。 (3)几何尺寸参数 几何尺寸参数可提供总成、机构中配合零件之间或独 立零件的技术状况。 常用检测诊断参数见表1－1。
2.按汽车检测线的服务功能分类 (1)汽车安全性能检测
即对汽车的外观、安全性能和环保性能进行全面的检测， 主要包括汽车侧滑、转向、制动、前照灯、噪声和尾气排放状 况，确定其是否合格。
安全性检测线用于汽车年审检测，为公安交警部门要求 环保尾气检测线用于机动车尾气排放物检测，为环保部门要求。
(2)汽车综合性能性检测 即对汽车的工作能力和技术状况进行全面的检测，同时对
第二节 汽车检测基础理论
2.检测诊断参数标准 (1)初始值Pf 初始值Pf相当于无故障新车和大修车诊断参数值 的大小，它往往是最佳值，可以作为新车和大修车的检测诊断 标准。 (2)许用值Pd 检测诊断参数测量值若在许用值Pd范围内，则检 测对象技术状况虽发生变化但尚属正常，无需修理(但应按时维 护)可继续运行。 (3)极限值Pn 检测诊断参数测量值超过极限值Pn后，检测对象 技术状况严重恶化，汽车应立即停驶修理。
车辆测试技术-第1章测试的基础知识
第1章 测试的基础知识
1.3 测试误差的基本概念
分：理论真值、约定真值、相对真值
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
现代车辆测试技术 格罗布斯准则的
n/α 3 4 5 6 7
第1章 测试的基础知识 数值表（摘录）
8 9 10 11 12 13 14 15 16
0.01 1.15 1.49 1.74 1.94 2.09 2.22 2.32 2.41 2.48 2.55 2.60 2.65 2.70 2.74 5 2 9 4 7 1 3 0 5 0 7 9 5 7 0.05 1.15 1.46 1.67 1.82 1.93 2.03 2.11 2.17 2.23 2.28 2.33 2.37 2.40 2.44 3 2 2 2 8 2 0 6 4 5 1 1 9 3 n/α 17 18 19 20 21 22 23 24 25 30 35 40 45 50
（分：已定或未定系统误差）
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
1.4 测量不确定度
表示对测量结果的不可信程度或不能肯定的程度
天津职业技术师范大学
汽车与交通学院
现代车辆测试技术
第1章 测试的基础知识
0.01 2.78 2.82 2.85 2.88 2.91 2.93 2.96 2.98 3.00 3.10 3.17 3.24 3.29 3.33 5 1 4 4 2 9 3 7 9 3 8 0 2 6 0.05 2.47 2.50 2.53 2.55 2.58 2.60 2.62 2.64 2.66 2.74 2.81 2.86 2.91 2.95 5 4 2 7 0 3 4 4 3 5 1 6 4 6
第一章现代汽车性能检测概述
定义：在汽车检测时，表征汽车、总成技术状况 的量。 它与汽车结构参数（如气缸间隙 等，
一般无法直接测量得到）有关，带有 关于检测 对象技术状况的足够信息，是一 些可测的物理 量和化学量。
（一）检测参数的分类
• 工作过程参数 • 伴随过程参数 • 几何尺寸参数
1．工作过程参数
工作过程参数是汽车、总成、机构工作过程中输 出的一些可供测量的物理和化学量。如发动机功率、 驱动车轮输出功率或驱动力、汽车燃料消耗量、制动 距离（或制动力、制动减速度）、滑行距离等。它能 表征检测对象总的技术状况，适合于总体检测。工作 过程参数是深入检测的基础。
汽车检测站计算机控制系统
第一章 现代汽车性能检测概述
第一节 汽车检测基础知识
一、汽车检测（inspection）和诊断（Diagnosis）
检测：在汽车使用过程中，利用汽车检测设备和计算机 技术，对汽车性能进行快速、准确、定量和不解 体的检测，确定汽车技术状况或工作能力的检查 和测量，为汽车继续运行或进厂维护或修理提供 可靠的依据。
第一章现代汽车性能 检测概述
汽车检测内容：
动力性：发动机性能检测、汽车动力性检测 经济性：汽车燃油经济性检测 安全性：汽车制动性检测、汽车前照灯检测、
车速表与转向性能的检测、汽车车轮定位的检测、 车轮平衡检测
舒适性：汽车悬架性能检测 环保性：汽车排气污染物检测、汽车噪声的检测 其 它：汽车外观及整车技术参数检测、
• 工业发达国家的汽车检测在管理上已实现 了“制度化”；
• 在检测基础技术方面已实现了“标准化”； • 在检测技术上向“智能化、自动化检测”
方向发展。
制度化
• 在德国，汽车的检测工作由交通部门统一领导， 在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测站， 负责新车的登记和在用车的安全检测，修理厂维 修过的汽车也要经过汽车检测场的检测，以确定 其安全性能和排放是否符合国家标准。
一般无法直接测量得到）有关，带有 关于检测 对象技术状况的足够信息，是一 些可测的物理 量和化学量。
（一）检测参数的分类
• 工作过程参数 • 伴随过程参数 • 几何尺寸参数
1．工作过程参数
工作过程参数是汽车、总成、机构工作过程中输 出的一些可供测量的物理和化学量。如发动机功率、 驱动车轮输出功率或驱动力、汽车燃料消耗量、制动 距离（或制动力、制动减速度）、滑行距离等。它能 表征检测对象总的技术状况，适合于总体检测。工作 过程参数是深入检测的基础。
汽车检测站计算机控制系统
第一章 现代汽车性能检测概述
第一节 汽车检测基础知识
一、汽车检测（inspection）和诊断（Diagnosis）
检测：在汽车使用过程中，利用汽车检测设备和计算机 技术，对汽车性能进行快速、准确、定量和不解 体的检测，确定汽车技术状况或工作能力的检查 和测量，为汽车继续运行或进厂维护或修理提供 可靠的依据。
第一章现代汽车性能 检测概述
汽车检测内容：
动力性：发动机性能检测、汽车动力性检测 经济性：汽车燃油经济性检测 安全性：汽车制动性检测、汽车前照灯检测、
车速表与转向性能的检测、汽车车轮定位的检测、 车轮平衡检测
舒适性：汽车悬架性能检测 环保性：汽车排气污染物检测、汽车噪声的检测 其 它：汽车外观及整车技术参数检测、
• 工业发达国家的汽车检测在管理上已实现 了“制度化”；
• 在检测基础技术方面已实现了“标准化”； • 在检测技术上向“智能化、自动化检测”
方向发展。
制度化
• 在德国，汽车的检测工作由交通部门统一领导， 在全国各地建有由交通部门认证的汽车检测站， 负责新车的登记和在用车的安全检测，修理厂维 修过的汽车也要经过汽车检测场的检测，以确定 其安全性能和排放是否符合国家标准。
§1.1 概述
现代汽车检测与诊断技术刘甦第一章汽车检测与诊断基础知识§1.1 概述一、基本概念及术语1.汽车检测：确定汽车技术状况或工作能力的检查。
主要指“性能检测”。
2.汽车诊断：在不解体（或拆卸个别小件）条件下，为确定汽车技术状况或查明故障部位、原因所进行的检查、分析、判断工作。
主要指“故障诊断”。
3.汽车技术状况：定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总和。
4.汽车故障：汽车部分或完全丧失工作能力的现象。
5.故障率：使用到某里程的汽车，在该里程之后单位里程内发生故障的概率。
6.故障树：表示故障因果关系的分析图。
7.诊断参数：供诊断用的，表征汽车、总成及机构技术状况的参数。
8.诊断标准：对汽车诊断的方法、技术要求和限值等的统一规定。
9.诊断周期：汽车诊断的间隔期。
二、汽车检测诊断的目的和作用根据检测诊断的目的，汽车检测诊断可分为以下类型：1.安全性能检测：对汽车实行定期和不定期的安全性能检测诊断，目的在于确保其在外观、安全性能和排放性能达标，以强化汽车的安全管理。
2.综合性能检测：对汽车实行定期和不定期的综合性能检测诊断，目的是在不解体情况下，确定运输车辆的工作能力和技术状况，对维修车辆实行质量监督。
3.与维修有关的检测诊断：结合定期维护进行的检测诊断（维修前检测诊断）以及维修中的检测诊断。
总而言之，汽车检测诊断有两个不同的目的，一是“性能检测”；二是“故障诊断”。
三、汽车检测诊断的方法及特点1.人工经验诊断法✵方法：通过路试和观察，凭借诊断人员的实践经验和理论知识，利用简单工具以及眼看、手摸、耳听等手段，边检查、边试验、边分析进行诊断。
✵特点：不需专用仪器设备，可随时随地应用，但诊断速度慢，准确性差，对诊断者要求高。
2.现代仪器设备诊断法✵方法：在不解体情况下，利用专用仪器设备进行检测诊断，定量确定汽车的技术状况。
✵特点：诊断速度快，准确性高，能定量分析，但投资大、占用固定厂房等。
附录：复习提纲一、基本概念及术语1.汽车检测。
第一章汽车检测技术概述
（1）人为故障。 （2）自然故障。
按故障的危害程度分：
(1)致命故障。 (2)严重故障。 (3)一般故障。 (4)轻微故障。
21
2．汽车的故障规律
? 汽车故障规律通常表现为 “浴盆曲线”；
? 它是以使用时间或行驶里 程为横坐标，以故障率为 纵坐标的一条曲线。
? 因该曲线两头高，中间低 ，有些像浴盆，故称“浴 盆曲线。
1989年公安部发布第2号令《机动车安全技术检测站管理办法》，提 出安全检测站应有的功能和管理办法。
1990年交通部发布第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》，提 出运输车辆技术状况的要求、技术等级以及车辆的检查、维修、报废等 条件。
1991年4月23日交通部发布第29号令《汽车运输业车辆综合性能检测 站管理办法》，主要对交通部门建立的综合性能检测站的功能和等级作 出了规定。
第一章 概述
1
1.教学目的及要求
? 保证 “定期检测、强制维护、视情维修”制度的贯 彻；
? 掌握诊断参数、诊断周期、诊断标准； ? 完善汽车检测知识，学习汽车检测诊断设备的原理、
使用方法、检测结果的综合分析； ? 提高在用汽车使用性能和技术状况。
2
2.汽车诊断的方法
? 汽车技术状况的诊断是由检查、测量、分析、判断 等一系列活动完成的。
12
二、检测诊断的目的与意义
1．保证交通安全 2．减少环境污染 3．改善汽车性能 4．提高维修效率 ，实现“视情修理”
13
三、汽车检测有关的法规和标准
1．相关法律法规
1987年的《中华人民共和国大气污染防治法》，提出对机动车船污 染大气实施监督管理。
1988年的《中华人民共和国道路交通管理条例》，提出对机动车辆 上路行驶的要求。
按故障的危害程度分：
(1)致命故障。 (2)严重故障。 (3)一般故障。 (4)轻微故障。
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2．汽车的故障规律
? 汽车故障规律通常表现为 “浴盆曲线”；
? 它是以使用时间或行驶里 程为横坐标，以故障率为 纵坐标的一条曲线。
? 因该曲线两头高，中间低 ，有些像浴盆，故称“浴 盆曲线。
1989年公安部发布第2号令《机动车安全技术检测站管理办法》，提 出安全检测站应有的功能和管理办法。
1990年交通部发布第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》，提 出运输车辆技术状况的要求、技术等级以及车辆的检查、维修、报废等 条件。
1991年4月23日交通部发布第29号令《汽车运输业车辆综合性能检测 站管理办法》，主要对交通部门建立的综合性能检测站的功能和等级作 出了规定。
第一章 概述
1
1.教学目的及要求
? 保证 “定期检测、强制维护、视情维修”制度的贯 彻；
? 掌握诊断参数、诊断周期、诊断标准； ? 完善汽车检测知识，学习汽车检测诊断设备的原理、
使用方法、检测结果的综合分析； ? 提高在用汽车使用性能和技术状况。
2
2.汽车诊断的方法
? 汽车技术状况的诊断是由检查、测量、分析、判断 等一系列活动完成的。
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二、检测诊断的目的与意义
1．保证交通安全 2．减少环境污染 3．改善汽车性能 4．提高维修效率 ，实现“视情修理”
13
三、汽车检测有关的法规和标准
1．相关法律法规
1987年的《中华人民共和国大气污染防治法》，提出对机动车船污 染大气实施监督管理。
1988年的《中华人民共和国道路交通管理条例》，提出对机动车辆 上路行驶的要求。
汽车工程测试技术基础 第1章 绪论
汽车工程测试技术是汽车工程领域的重要组成部分，其发展历程与研究内容紧密关联。自19世纪末以来，随着计算机技术的应用，测试技术得到了飞速发展，涵盖了动力系统测试、车身和底盘测试、安全系统测试等多个方面。测试技术的基本内容包括测量、计量与测试的综合应用，旨在从客观事物中获取有用信息。测试系统通过传感器从被测对测物理量的时间变化特性，测量可分为静态测量和动态测量，两种方法各有优劣，取决于被测对象的性质和对测量的要求。随着汽车电子技术的不断发展，测试技术也必须相应进步，以适应新的系统、方法和标准要求。
汽车检测与维修课件第一章 现代汽车的故障和诊断方法
Chapter 1 Diagnosis Methods of Automobile Failure
第一节 汽车的故障 1、汽车故障分类 按工作状态分：间歇性故障、永久性故障 按故障程度分：局部功能故障或整体功能故障 按故障形成的速度分：急剧性和渐变性故障 按故障产生的后果分：轻微故障、一般故障、 严重故障、致命故障等
3、检测站的工艺布置 安全环保检测站(5工位) L工位，汽车资料输入及安全装置检查 Lamps and Safety Device Inspection ABS工位，侧滑制动车速表工位 Alignment / Brake / Speedometer / Weight HX工位，灯光尾气工位 Head Light Test / Exhaust Gas Test P工位，车底检查 Pit Inspection 综合判定及主控工位
2、引发汽车故障的主要原因
工作条件－零部件的受力状况和工作环境 设计制造－设计的不合理、选材不当、制
造工艺不当等 使用维修
3、汽车零件失效机理 磨损、变形、断裂、腐蚀
第二节 汽车的常见故障 现代汽车结构复杂，故障的征兆也形式多 样，不同的机构的故障也具有一定的特殊 性。 发动机(电控、化油器) 底盘—变速器(机械、液力，手动\自动)、 制 动(ABS)系统、牵引力控制系统、悬挂系统、 转向系统等 其他：安全气囊、巡航系统、、排污控制、 防盗、门锁、音响等
注意：载荷、速度、热工况等影响 ——测试规范
汽车诊断方法和参数一览表
诊断方法
测量综合 性能的变化
诊断对象和诊断参数
整车的动力性、经济性和安全性 发动机输出功率、底盘输出功率、汽车滑 行特性、加速性能、制动性能等 测量几何 转向操纵机构、车轮轴承、传动系配合尺寸 特性变化 线性间隙、角度、自由行程等 测量工作容积 气缸－活塞组、润滑、冷却、供给系 密封性能变化 气缸压缩压力、轮胎气压、漏气率等 测量光、电、热 电系、点火系、转速、前轮定位、灯光等 等参数变化 电压、电流、光通量、温度及其变化规律等 测量振动和 发动机、传动系 声频变化 振动频率、相位、时频、幅频特性、声级 测量机油、排气 供给、点火、润滑性能 化学成分变化 排气HC、CO、NO等，机油分析等
第一节 汽车的故障 1、汽车故障分类 按工作状态分：间歇性故障、永久性故障 按故障程度分：局部功能故障或整体功能故障 按故障形成的速度分：急剧性和渐变性故障 按故障产生的后果分：轻微故障、一般故障、 严重故障、致命故障等
3、检测站的工艺布置 安全环保检测站(5工位) L工位，汽车资料输入及安全装置检查 Lamps and Safety Device Inspection ABS工位，侧滑制动车速表工位 Alignment / Brake / Speedometer / Weight HX工位，灯光尾气工位 Head Light Test / Exhaust Gas Test P工位，车底检查 Pit Inspection 综合判定及主控工位
2、引发汽车故障的主要原因
工作条件－零部件的受力状况和工作环境 设计制造－设计的不合理、选材不当、制
造工艺不当等 使用维修
3、汽车零件失效机理 磨损、变形、断裂、腐蚀
第二节 汽车的常见故障 现代汽车结构复杂，故障的征兆也形式多 样，不同的机构的故障也具有一定的特殊 性。 发动机(电控、化油器) 底盘—变速器(机械、液力，手动\自动)、 制 动(ABS)系统、牵引力控制系统、悬挂系统、 转向系统等 其他：安全气囊、巡航系统、、排污控制、 防盗、门锁、音响等
注意：载荷、速度、热工况等影响 ——测试规范
汽车诊断方法和参数一览表
诊断方法
测量综合 性能的变化
诊断对象和诊断参数
整车的动力性、经济性和安全性 发动机输出功率、底盘输出功率、汽车滑 行特性、加速性能、制动性能等 测量几何 转向操纵机构、车轮轴承、传动系配合尺寸 特性变化 线性间隙、角度、自由行程等 测量工作容积 气缸－活塞组、润滑、冷却、供给系 密封性能变化 气缸压缩压力、轮胎气压、漏气率等 测量光、电、热 电系、点火系、转速、前轮定位、灯光等 等参数变化 电压、电流、光通量、温度及其变化规律等 测量振动和 发动机、传动系 声频变化 振动频率、相位、时频、幅频特性、声级 测量机油、排气 供给、点火、润滑性能 化学成分变化 排气HC、CO、NO等，机油分析等
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试验是对迄今未知事物的探索性认识过程，测量是为确定被测对象 的量值而进行的试验过程。测试可以理解为测量和试验的综合，是具 有试验性质的测量，是为获得有关研究对象的状态、运动和特征等方 血的信息而进行的。信息反映了系统运动的状态和特性，信息本身不 是物质，也不具有能量，但信息的传输却依靠物质和能量。信号是信 息的载体，实际的信号往往包含着多种信息成分，其中有些是我们需 要的，称之为有用信号，而那些我们不关心的信息成分，则称之为干 扰信号(也称之为噪声或冗余信息)。但有用信号和干扰信号是相对的， 在一种的场合下，认为是干扰信号，在另一种场合中却可能是有用的。 例如，车内噪声对车内乘客是噪声，但对于降低车内噪声的试验而言 却是有用信号，试验人员需要根据噪声来确定噪声的来源，为
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思考题
• 1-1简述汽车测试技术的发展现状和趋势。 • 1-2简述测试系统的组成及各部分功用。
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第1章 绪论
• • • • 1.1 汽车测试技术的发展与现状 1.2 汽车测试技术的基本内容 1.3 本课程的研究对象与学习方法 思考题
1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 测试技术是科学技术的一部分，是科学技术和生产发展中不可或缺的。 其发展促进了科学技术水平的不断提高，推动了生产的自动化水平。 科学技术水平的提高又为测试技术的创新、完善和发展创造了条件 • 现代测试技术是指在科学技术高度发展的今大进行测试所采用的技 术。与一般的测量相比，采用现代测试技术进行测试使得可以测量的 量更多，测量的范围更广，得到的被测量的值更准确，采用的技术更 先进、更复杂，可以对被测量进行自动采集、分析和处理数据，并以 人们常见的形式予以显示。测试技术与信号处理(简称测试)是信息技 术三大支柱(测控技术、计算机技术和通信技术)之一。 • 汽车工业的特点是产量大、品种多、产品的使用条件复杂多变，对 产品的性能、寿命、质量和成本等方血要求高，影响产品质量的因素 多。
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1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 成本下降，产量增加，并扩大了使用范围。从20世纪初至20世纪40 年代，由于采用了大规模生产技术和流水生产线，产品的可靠性、寿 命和性能方血的许多问题需要通过试验来解决，汽车行业逐渐制订了 相关的标准和规范，形成了具有行业特色的试验方法和试验设备，如 转鼓试验台、疲劳试验台等，道路试验成为汽车试验的重要方法之一， 并出现了专用的汽车试验场 • 随着汽车工业的不断发展，特别是相关学科的发展，汽车测试技术 开始大量应用电子、光学、理化与机械相结合的测试技术。进入20世 纪70年代以来，随着计算机技术的发展和应用，以及汽车各系统功能 的不断提升与扩展，汽车测试技术获得了巨大发展，相关的测试标准 日臻完善。有限元方法(FEM ),虚拟仪器(VI )、仿真(Simulation)
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1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 分析方法、虚拟现实(VR)技术和虚拟试验场(VPG)技术等在汽车测试 中得到了不同程度的应用，不仅能够预测汽车的整车性能，而且能够 模拟特定的试验工况进行试验。汽车测试技术正在向高性能、多功能、 集成化和网络化方向发展。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
•
信号显示对被测参量随时间变化的情况进行显示，有模拟显示、数 字显示、屏幕显示等多种显示形式 • 被测对象和观察者也是测试系统的组成部分，他们同传感器、信号 调理部分和数据存储与显示部分一起构成了一个完整的测试系统。这 是由于在用传感器获取被测对象的有用信号时，被测对象与传感器之 间不同的连接方式或藕合方式也会对传感器产生影响和作用，同样观 察者自身的行为和方式也直接或间接地影响着系统的传递特性，所以 在评价测试系统性能时也要考虑这两个环节。 • 如果所测试的信号不随时间变化，或相对观察时间而言变化非常缓 慢而可以忽略其变化者，则称这种测试是静态的;如果所测试的信号 随时间变化较快，这种测试属于动态测试本书的重点在动态测试方面。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 降噪提供依据。测试人员的任务之一就是从复杂的信号中提取有用的 信息。 • 测试系统因测试目的不同而存在差异，其种类、型号繁多，用途、 性能差异很大，但作用都是用于各种物理量或化学成分等参量的测量。 信号在系统组成单元之间传递的流程为:各种传感器(变送器)将非电 被测物理量或化学成分参量转换成电信号，经信号调理(信号变换、 信号检波、信号滤波、信号放大等)、传输、数据采集、信号处理后 显示并输出。测试系统的一般结构框图如图1一1所示 • 传感器是测试系统中的第一个环节，是测量的源头，是测试系统与被 测对象直接发生联系的器件或装置，用于从被测对象中获取所需要的 信息，并按照一定规律将其转换为适于测量的变量或信号。对于一个
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1. 3 本课程的研究对象与学习方法
•
本课程研究的对象是汽车研究与开发过程中与测试相关的技术，主 要涉及测试系统的静、动态特性，常用传感器原理、特性及选择，以 及与之匹配的测量电路、信号调理及记录仪器的结构与工作原理，电 子计算机在测试系统中的应用，测试信号的分析和数据处理方法，汽 车的性能试验 • 对高等学校车辆工程专业、汽车服务工程专业及相关专业的学生来 讲，“汽车测试技术”是一门专业基础课。通过本课程的学习，学生 应该掌握有关测试技术的基本理论和技术，培养学生能较为正确地选 择测试装置，初步掌握试验方法和测试技术，正确处理试验数据和分 析试验结果，为学生进一步学习、研究和处理汽车工程技术中的测试 技术问题打下基础。为此，本课程的重点内容包括:
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1. 3 本课程的研究对象与学习方法
• (5)对计算机组成的测试系统有一个完整的概念 • (6)了解静、动态测试数据的处理方法，了解误差的来源，静态测试 数据分析方法及动态测试数据的时域、幅值域和频域的处理方法。 • (7)了解汽车工程中典型性能试验的测试系统原理、构成和测试方法。 • “汽车测试技术”课程中涉及过去所学的许多有关知识，需要多种学 科知识的综合运用，其内容包括常用的试验基本理论和技能，具有涉 及血宽、实践性强的特点。学生在学习过程中要注意理解物理概念， 掌握基本原理和特性，密切联系实际，加强实践环节。学习中，学生 必须通过必要的试验课，亲自动手完成某些试验项目的全过程，受到 科学试验能力的基本训练，才能掌握有关试验的知识和测试技术，初 步具有在实际生产、科研中组织、实施各种试验工作的能力。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 片的电阻变化时，通常采用电桥将电阻值的变化转变为电压信号，其 输出既可用指示仪表直接测量，也可以送入放大器进行放大。 • 传输是用导线把测量仪器与被测对象联系起来，完成信号的传递，分 为无线传输和导线传输两种，在传输回路中应对干扰进行抑制。 • 数据采集模块在测试系统中的作用是对信号调理后的连续模拟信号 进行离散化并转换成与模拟信号电压幅度相对应的一系列数值信息， 同时以一定方式把这些转换数据及时传递给微处理器或依次自动存储。 数据采集模块通常以各类模/数(A/ D)转换器为核心，辅以模拟多路开 关、采样/保持器、输入缓冲器、输出锁存器等。 • 信号处理模块是进行数据处理和各种控制的中枢环节，通常以各种 单片机、微处理器为核心，日前专用的高速数据处理器(DSP)也已广 泛应用。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 测量任务来说，第一步是能够有效地获取从被测对象上所能取得的有 用信息，所以传感器在整个测量系统中的作用是至关重要的。传感器 通常由敏感元件和转换部分组成，其中敏感元件为传感器直接感受被 测参量变化的部分，转换部分的作用通常是将敏感元件的输出转换为 便于传输和后续环节处理的电信号。但并不是所有的传感器均可以明 确地区分敏感和转换两部分，有的传感器是合二为一，有的仅有敏感 元件(如热电阻、热电偶)而无转换部分。传感器的种类繁多，分类方 法也较多。 • 信号调理是对来自于传感器的微弱信号作进一步的加工和处理，例 如将幅值放大、调制与解调、阻抗变换、抗混滤波、放大等，以方便 测试系统的后续环节处理或显示。例如，被测试件变形引起电阻应变
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1. 3 本课程的研究对象与学习方法
•
(1)掌握信号与信号处理的理论和方法，包括信号时域和频域的描述 方法，建立明确的信号的频谱概念;掌握相关分析和频谱分析的基本 原理和方法;了解数字信号处理的基本理论和方法。 • (2)掌握测试系统特性的评价方法，包括测试系统传递特性的时域、 频域描述，传递函数和频率响应函数，一阶、二阶系统的动态特性描 述及其参数的测量方法以及不失真测试的条件。 • (3)掌握传感器的原理，了解传感器的选用原则，包括各类常用传感 器的原理、结构及性能参数等，能较为正确地选用传感器。 • (4)掌握信号调理的原理和方法，包括电桥电路和信号的调制与解调、 信号的放大与滤波、信号的存储与记录等，以及上述各种电路的原理 与应用。
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返回1Biblioteka 1 汽车测试技术的发展与现状• 汽车由上万个零件组成，已经成为高度机电一体化的产品。汽车技术 涉及机械、动力、电子、电磁、控制和网络等多个领域。许多影响因 素很难在设计和制造过程中考虑得非常周密，而且许多理论问题研究 得还不够允分，不少设计还不能根据现有的理论做出准确的预测，这 些都需要经过测试结果来检验。测试可以帮助设计人员了解汽车在实 际使用中各种现象的本质及其规律，为解决问题提供依据，同时也为 技术进步提供推动力。特别是随着汽车电子技术的不断发展，对汽车 测试技术提出了新的更高的要求。汽车测试技术对于保证汽车整车及 零部件产品的质量和性能，提高汽车产品的竞争力具有重要意义。 • 汽车测试技术是伴随汽车工业的发展而逐渐成长起来的。自1913 年第一条汽车总装生产流水线建成后，劳动生产率显著提高，汽车的
试验是对迄今未知事物的探索性认识过程，测量是为确定被测对象 的量值而进行的试验过程。测试可以理解为测量和试验的综合，是具 有试验性质的测量，是为获得有关研究对象的状态、运动和特征等方 血的信息而进行的。信息反映了系统运动的状态和特性，信息本身不 是物质，也不具有能量，但信息的传输却依靠物质和能量。信号是信 息的载体，实际的信号往往包含着多种信息成分，其中有些是我们需 要的，称之为有用信号，而那些我们不关心的信息成分，则称之为干 扰信号(也称之为噪声或冗余信息)。但有用信号和干扰信号是相对的， 在一种的场合下，认为是干扰信号，在另一种场合中却可能是有用的。 例如，车内噪声对车内乘客是噪声，但对于降低车内噪声的试验而言 却是有用信号，试验人员需要根据噪声来确定噪声的来源，为
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思考题
• 1-1简述汽车测试技术的发展现状和趋势。 • 1-2简述测试系统的组成及各部分功用。
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第1章 绪论
• • • • 1.1 汽车测试技术的发展与现状 1.2 汽车测试技术的基本内容 1.3 本课程的研究对象与学习方法 思考题
1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 测试技术是科学技术的一部分，是科学技术和生产发展中不可或缺的。 其发展促进了科学技术水平的不断提高，推动了生产的自动化水平。 科学技术水平的提高又为测试技术的创新、完善和发展创造了条件 • 现代测试技术是指在科学技术高度发展的今大进行测试所采用的技 术。与一般的测量相比，采用现代测试技术进行测试使得可以测量的 量更多，测量的范围更广，得到的被测量的值更准确，采用的技术更 先进、更复杂，可以对被测量进行自动采集、分析和处理数据，并以 人们常见的形式予以显示。测试技术与信号处理(简称测试)是信息技 术三大支柱(测控技术、计算机技术和通信技术)之一。 • 汽车工业的特点是产量大、品种多、产品的使用条件复杂多变，对 产品的性能、寿命、质量和成本等方血要求高，影响产品质量的因素 多。
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1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 成本下降，产量增加，并扩大了使用范围。从20世纪初至20世纪40 年代，由于采用了大规模生产技术和流水生产线，产品的可靠性、寿 命和性能方血的许多问题需要通过试验来解决，汽车行业逐渐制订了 相关的标准和规范，形成了具有行业特色的试验方法和试验设备，如 转鼓试验台、疲劳试验台等，道路试验成为汽车试验的重要方法之一， 并出现了专用的汽车试验场 • 随着汽车工业的不断发展，特别是相关学科的发展，汽车测试技术 开始大量应用电子、光学、理化与机械相结合的测试技术。进入20世 纪70年代以来，随着计算机技术的发展和应用，以及汽车各系统功能 的不断提升与扩展，汽车测试技术获得了巨大发展，相关的测试标准 日臻完善。有限元方法(FEM ),虚拟仪器(VI )、仿真(Simulation)
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1.1 汽车测试技术的发展与现状
• 分析方法、虚拟现实(VR)技术和虚拟试验场(VPG)技术等在汽车测试 中得到了不同程度的应用，不仅能够预测汽车的整车性能，而且能够 模拟特定的试验工况进行试验。汽车测试技术正在向高性能、多功能、 集成化和网络化方向发展。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
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信号显示对被测参量随时间变化的情况进行显示，有模拟显示、数 字显示、屏幕显示等多种显示形式 • 被测对象和观察者也是测试系统的组成部分，他们同传感器、信号 调理部分和数据存储与显示部分一起构成了一个完整的测试系统。这 是由于在用传感器获取被测对象的有用信号时，被测对象与传感器之 间不同的连接方式或藕合方式也会对传感器产生影响和作用，同样观 察者自身的行为和方式也直接或间接地影响着系统的传递特性，所以 在评价测试系统性能时也要考虑这两个环节。 • 如果所测试的信号不随时间变化，或相对观察时间而言变化非常缓 慢而可以忽略其变化者，则称这种测试是静态的;如果所测试的信号 随时间变化较快，这种测试属于动态测试本书的重点在动态测试方面。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 降噪提供依据。测试人员的任务之一就是从复杂的信号中提取有用的 信息。 • 测试系统因测试目的不同而存在差异，其种类、型号繁多，用途、 性能差异很大，但作用都是用于各种物理量或化学成分等参量的测量。 信号在系统组成单元之间传递的流程为:各种传感器(变送器)将非电 被测物理量或化学成分参量转换成电信号，经信号调理(信号变换、 信号检波、信号滤波、信号放大等)、传输、数据采集、信号处理后 显示并输出。测试系统的一般结构框图如图1一1所示 • 传感器是测试系统中的第一个环节，是测量的源头，是测试系统与被 测对象直接发生联系的器件或装置，用于从被测对象中获取所需要的 信息，并按照一定规律将其转换为适于测量的变量或信号。对于一个
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1. 3 本课程的研究对象与学习方法
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本课程研究的对象是汽车研究与开发过程中与测试相关的技术，主 要涉及测试系统的静、动态特性，常用传感器原理、特性及选择，以 及与之匹配的测量电路、信号调理及记录仪器的结构与工作原理，电 子计算机在测试系统中的应用，测试信号的分析和数据处理方法，汽 车的性能试验 • 对高等学校车辆工程专业、汽车服务工程专业及相关专业的学生来 讲，“汽车测试技术”是一门专业基础课。通过本课程的学习，学生 应该掌握有关测试技术的基本理论和技术，培养学生能较为正确地选 择测试装置，初步掌握试验方法和测试技术，正确处理试验数据和分 析试验结果，为学生进一步学习、研究和处理汽车工程技术中的测试 技术问题打下基础。为此，本课程的重点内容包括:
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• (5)对计算机组成的测试系统有一个完整的概念 • (6)了解静、动态测试数据的处理方法，了解误差的来源，静态测试 数据分析方法及动态测试数据的时域、幅值域和频域的处理方法。 • (7)了解汽车工程中典型性能试验的测试系统原理、构成和测试方法。 • “汽车测试技术”课程中涉及过去所学的许多有关知识，需要多种学 科知识的综合运用，其内容包括常用的试验基本理论和技能，具有涉 及血宽、实践性强的特点。学生在学习过程中要注意理解物理概念， 掌握基本原理和特性，密切联系实际，加强实践环节。学习中，学生 必须通过必要的试验课，亲自动手完成某些试验项目的全过程，受到 科学试验能力的基本训练，才能掌握有关试验的知识和测试技术，初 步具有在实际生产、科研中组织、实施各种试验工作的能力。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 片的电阻变化时，通常采用电桥将电阻值的变化转变为电压信号，其 输出既可用指示仪表直接测量，也可以送入放大器进行放大。 • 传输是用导线把测量仪器与被测对象联系起来，完成信号的传递，分 为无线传输和导线传输两种，在传输回路中应对干扰进行抑制。 • 数据采集模块在测试系统中的作用是对信号调理后的连续模拟信号 进行离散化并转换成与模拟信号电压幅度相对应的一系列数值信息， 同时以一定方式把这些转换数据及时传递给微处理器或依次自动存储。 数据采集模块通常以各类模/数(A/ D)转换器为核心，辅以模拟多路开 关、采样/保持器、输入缓冲器、输出锁存器等。 • 信号处理模块是进行数据处理和各种控制的中枢环节，通常以各种 单片机、微处理器为核心，日前专用的高速数据处理器(DSP)也已广 泛应用。
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1 .2 汽车测试技术的基本内容
• 测量任务来说，第一步是能够有效地获取从被测对象上所能取得的有 用信息，所以传感器在整个测量系统中的作用是至关重要的。传感器 通常由敏感元件和转换部分组成，其中敏感元件为传感器直接感受被 测参量变化的部分，转换部分的作用通常是将敏感元件的输出转换为 便于传输和后续环节处理的电信号。但并不是所有的传感器均可以明 确地区分敏感和转换两部分，有的传感器是合二为一，有的仅有敏感 元件(如热电阻、热电偶)而无转换部分。传感器的种类繁多，分类方 法也较多。 • 信号调理是对来自于传感器的微弱信号作进一步的加工和处理，例 如将幅值放大、调制与解调、阻抗变换、抗混滤波、放大等，以方便 测试系统的后续环节处理或显示。例如，被测试件变形引起电阻应变
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1. 3 本课程的研究对象与学习方法
•
(1)掌握信号与信号处理的理论和方法，包括信号时域和频域的描述 方法，建立明确的信号的频谱概念;掌握相关分析和频谱分析的基本 原理和方法;了解数字信号处理的基本理论和方法。 • (2)掌握测试系统特性的评价方法，包括测试系统传递特性的时域、 频域描述，传递函数和频率响应函数，一阶、二阶系统的动态特性描 述及其参数的测量方法以及不失真测试的条件。 • (3)掌握传感器的原理，了解传感器的选用原则，包括各类常用传感 器的原理、结构及性能参数等，能较为正确地选用传感器。 • (4)掌握信号调理的原理和方法，包括电桥电路和信号的调制与解调、 信号的放大与滤波、信号的存储与记录等，以及上述各种电路的原理 与应用。
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