汽车试验

1.按实验特征的不同，汽车试验可以分为室内台架试验，汽车试验场试验和实际的道路实验三种。

2.按实验对象的不同，汽车试验可以分为整车试验，总成与大系统实验，零部件实验三类。

3.按实验目的的不同，汽车实验可以分为质检实验，新产品定型试验和科研试验三类。

4.汽车试验设备通常分为两大类，即室内台架实验设备和道路实验设备。

5.汽车道路试验最常用的仪器系统，由数据采集数据处理系统和各种不同类型的传感器设备组成。

6.汽车台架试验系统通常比道路实验系统复杂，除具有汽车道路试验系统中的数据采集与数据处理系统及各种传感器外，还必须配置模拟汽车运行工况的装置及控制该装置按要求运行的电控系统。

7.复杂的汽车整车及零部件的性能参数测试问题，往往需要由传感器，信号调理设备，信号记录仪，数据采集设备，数据处理与显示设备等所组成的复杂系统才能完成。

8.若被测量x（t）不随时间变化或随时间缓慢变化时，系统的输出y（t）与输入x（t）之间的关系，称为试验系统的静态特性；若被测量x（t）随时间变化而变化，则系统的输出y(t)与输入x（t）之间的关系，称为实验系统的动态特性。

9.评价实验系统静态特性的指标有灵敏度，分辨率，重复性，漂移，回程误差和线性度等。

10.漂移有两类，即零点漂移和灵敏度漂移。

无论哪种漂移，都是由温度的变化及元器件性能的不稳定引起的。

11.动态系统的性质有：叠加性，比例性，微分性，积分性，频率保持性。

12.线性系统的频率保持性对研究汽车的震动及仪器系统十分有用。

（1）可以利用线性系统的频率保持特性消除干扰。

（2）可以利用线性系统的频率保持性判断系统的属性。

13.直到输出与输入的相位差ψ=90°，此时输入信号的频率ω即为系统的固有频率。

这种测试系统固有频率的方法称为频率共振法。

14.单位阶跃响应函数的积分便是单位斜坡响应函数。

15.获取试验系统动态特性的办法有很多种，主要有频率响应法和脉冲响应法。

16.H（s）≠H1（s）·H2（s）。

原因是：在两个串联的一阶系统之间有能量交换所带来的负载效应，欲避免此负载效应。

17.若将此二阶系统互联后，系统的固有频率不再是原两个系统的固有频率，而是向两端偏移，即一阶固有频率比互联后的频率要低，二阶固有频率比互联前的高频要高。

欲提高测量精度就必须尽可能的减少包括传感器在内的测量系统对系统动态特性的影响。

18.解决测试中“失真”问题的常用方法有：取稳态值；状态判断；将被测试转换为脉冲数再读取；变动态测量为静态测量。

19.测试结果与被测量值的真实值不可避免的会存在一定的差异，这种差异称为测试误差。

误差性质｛随机误差
系统误差
过失误差
测试误差｛
误差表示方法｛绝对误差
相对误差
引用误差
20.绝对误差：测定值与真值之差，简称误差。

21.相对误差：绝对误差与被测量真值之比。

22.引用误差：最大绝对误差与量程的比值称为引用误差。

23.随机误差：即使在相同的条件下，对同一参数进行多次重复测试，所得到的测定值也不可能完全相同，即每次测量的误差都不相同。

测量误差具有不同的数值与符号，这种误差称为随机误差。

24.系统误差：保持一定数值或按一定规律变化的误差为系统误差。

25.根据系统误差在测量过程中所具有的不同特性，可将其分为定值系统误差和变值系统误差两大类。

26.定值系统误差：在整个测量过程中，误差的大小和方向始终保持不变。

27.变值系统误差：在整个测量过程中，误差的大小和方向按一定的函数规律而变化。

变值系统误差的种类较多：线性变化的系统误差；周期性变化的系统误差；复杂规律变化的系统误差。

28.发现变值系统误差常用的方法有残差分析法和分布检验法两种。

29.消除系统误差的方法有：防止系统误差产生；用函数补偿法予以修正。

30.过失误差：由于工作的错误、疏忽大意的晕啊因引起的误差称为过失误差。

31.异常数据的取舍准则：莱伊达准则；格拉布斯准则。

32.测试精度：测试结果与真实值的接近程度。

测试精度包括精密度，准确度，精确度。

33.传感器是一种将被测量转化为意于处理的装置，其功用是：①感知被测量的变化，即敏感作用；②将非电量转化为便于传输、调理、处理和显示的量，即转换作用。

34.传感器按工作原理分为发电式传感器和电参量式传感器两大类。

35.按被测物理量的不同，传感器可分为很多种，汽车行业主要有：温度传感器、压力传感器、转矩传感器、速度/ 转速传感器、倾角传感器、气体传感器等。

36.电阻式传感器的种类很多，汽车实验领域所用的电阻式传感器主要有：热敏电阻式传感器、电阻应变片式传感器、压敏电阻式传感器、可调电阻式传感器、光敏电阻式传感器等。

37.热敏电阻式温度传感器是利用某些金属氧化物或单晶硅、单晶锗等材料的电阻值随温度的变化而变化的特性工作的。

38.热敏电阻式温度传感器分为：①正温度系数型：电阻值R随温度T上升而上升；②负温度系数型：电阻值R随温度T上升而下降；③临界温度型：在某一特定温度电阻值R发生突变。

39.有些半导体材料在受到压力作用后，其电阻率会发生变化，这一现象称为压阻效应。

40.金属丝式应变片敏感栅的金属丝受到轴向应力作用时金属丝的轴向变形会带来敏感栅两端圆角曲率的变化，这种变化是的金属丝的轴向变形变小，由此会带来应变片灵敏度的降低，这种现象成为应变片的横向效应。

41.弹性元件应按被测量的性质及大小进行设计，以便将被测量转化为适用于应变片测量的应变范围，即电阻应变片式传感器的灵敏度及量程由弹性元件决定。

42.电容式传感器可分为：变极板有效面积型电容传感器、变极板间距型电容式传感器和变介电系数型电容式传感器，他们分别可称为A型电容式传感器、d型电容式传感器和εr型电容式传感器。

43.A型电容式传感器分为：平板平移式、圆柱平移式和旋转平移式。

44.d型电容式传感器：当Δd很小时，d型电容式传感器的灵敏度与极板间距的平方成反比，即平板间距越小，灵敏度越高。

但当灵敏度提高时非线性误差亦随之增大。

此外，若增加d0时，灵敏度Ec迅速减小。

45.εr型电容式传感器有εr型电容式液位传感器和εr型电容式位移传感器。

46.电感式传感器是利用电磁感应原理与被测的非电感量转换为电感量的变化。

电磁感应有自感和互感之分，与之对应的为自感式和互感式传感器。

47.自感式传感器有：①δ型自感式传感器（非线性严重）；②A型自感式传感器(电感值L与气隙截面积呈线性关系)；③螺旋管式自感传感器（灵敏度低，示值范围大）；④差动式自感传感器（非线性灵敏度高，补偿了温度变化频率的影响，减小外界误差的影响）
48.互感式传感器的后接电路常采用能反映衔铁位置和运动方向的可补偿零点残余电压的相敏检波电路。

减小零点残余电压：①串联电路②并联电阻电容③加反馈支路④相敏检波。

49.可用于检测气体浓度或成分的传感器统称为气体传感器。

按结构不同可分为干式气体传感器和湿式气体传感器两大类。

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和红外吸收式气体传感器。

50.半导体式气体传感器：当被测气体在半导体表面吸附后，使半导体敏感材料的点穴特性发生变化，这一现象称为气敏效应。

具有气敏效应的半导体材料又称为气敏电阻。

51.气敏电阻的特性参数：①气敏电阻的固有电阻值；②气敏元件的加热电阻和加热功率；③气敏电阻的响应时间；④气敏电阻的响应时间；⑤初期稳定时间。

52.压电效应：某些功能材料，当对其沿一定方向施压时，晶体不仅会产生机械应变，其内部还会产生极化现象，从而在材料的相对表面上产生异性电荷而形成电场，当外力移去后，晶体重新恢复到不带电的状态。

53.已发现具有压电效应的材料有三类：①单晶压电晶体，如石英、罗谢尔盐、硫酸锂、磷酸二氢铵等；②多晶压电陶瓷，如极化的铁电陶瓷等；③高分子压电薄膜，如聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯等。

54.压电传感器的绝缘电阻很高，电荷易泄漏，欲获得一个精确的测量结果就必须采用不消耗压电元件表面所产生电荷的措施。

这是压电式传感器适用于动态测量，而不适用于静态测量的原因。

55.与压电式传感器配套的测量电路或前置放大器必须有两大作用：①放大压电式传感器的微弱信号；②将高阻抗输入变为低阻抗输出。

56.电缆电容Cc和放大器输入电容的存在，会使传感器的输出和灵敏度减小。

若电缆线加长，Cc将随之增大，传感器的输出和灵敏度Eu亦随之减小，这就是电压放大型压电式传感器的输出信号不合适于远距离传送的根本原因。

57.热电式传感器：热电偶的基本定律：①中间导体定律②中间温度定律③参考电极定律
58.热电偶温度传感器的优点：①热电偶的大小和形状可按需要进行配置，使用方便。

②热电偶的测温范围大，为-270 ~ +800 ℃。

③测量数据易于实现远距离传输。

59.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称为外光电效应。

60.内光电效应: 在光照作用下，物体的导电性发生变化的现象称为内光电效应（光导效应）。

61.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势，这现象即光伏效应。

62.霍尔效应：将某些半导体置于一磁场中，并在与磁场垂直的方向上加一控制电流I，则在与磁场B和电流垂直的方向上便会产生霍尔电压。

能产生霍尔效应的半导体为霍尔元件。

63.信号调试的方法是利用传感器输出的缓变信号控制高频震荡波的幅值、频率、相位的变化。

当被控制量为高频震荡波的幅值时，称为幅值调试，简称调幅（AM）；当被控制量为高频震荡波的频率时，称为频率调试，简称调频（FM）；当被控制量为高频震荡波的相位时，称为相位调试，简称调相（PM）；
64.幅值调试的解调方法有：同步调节、整流检波解调和相敏检波解调。

65.滤波器根据选频方式的不同分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

66.实际滤波器的特性：纹波度δ、截止频率fc、带宽B、倍频程选择性、滤波器因子λ。

67.数字滤波器设计的一般步骤：①按实际的需要确定合理的数字滤波器性能指标②用数字滤波器的系统函数去逼近所确定的性能指标③利用有限精度算法求出系统函数H(z)
68.将信号由一个环节传送到另一个环节的过程，称为信号的传输。

69.信号传输分有线传输和无线传输。

有线传输方式有屏蔽信号线传输、同轴电缆传输、双绞线传输、光线传输；无线传输方式中有无线模块传输、网桥传输、无线局域网传输和GPRS传输。

70.无线传输的特点：低功耗、低成本、接口灵活、安全性能高。

71.信号的补偿与修正主要有：电桥补偿、函数补偿、通道补偿和均衡补偿。

72.测试结果的函数补偿主要用于静态测量，其补偿方法有两种：一是引入修正系数，二是消除系统误差。