汽车工程测试技术基础

电子血压计：血压检测 --- 压力传感器
血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
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传感器技术和检测技术的重要性
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【问题】 1.电饭煲为什么能自动加热和保温而不会使饭烧焦？ 2.电冰箱、空调为什么可以自动控制电机的运转而保持恒温？ 3.全自动洗衣机为什么可以自动完成洗衣过程？ 4.电梯门为什么不夹人？
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东风汽车试验场
该场可进行汽车法规试验，定型试验，商检试验，并可为国内外厂家进行研究试验和 产品开发试验。
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汽车底盘测功机
思考题：
1. 列出你身边的测试技术应用的例子。
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第二章 测试装置的技术特性 本章学习要求：
掌握测试的基本概念
掌握信号分类方法和描述 掌握信号时域波形分析方法
测试系统的要求与特性
测试系统的静态特性（评价指标）
测试系统的动态特性（传递函数）
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2.1 测试的基本概念
一、测试、信息和信号的概念 1、测试:
测量是为了确定被测对象的量值而进行的试验过程； 测试（测量和试验的结合）是具有试验性的测量，获得研究对象的状态、 运动和特征等信息。 测试是人们认识客观事物的方法。测试过程是从客观事物中提取有关信息 的认识过程。测试包含测量与试验，在测试过程中，借助专门设备，通过合 适的试验和必要的数据处理，求得所研究对象的有关信息量值。
丰田的历史可以追溯到 1896年。那一年，29岁的丰田佐吉发明了“丰田式汽动 织机”。他发明的这台织机不仅是日本有史以来第一台不依靠人力的自动织机，而 且与以往织机不同的，是可以由一名挡车工同时照看3至4台机器，极大地提高了生 产力。连当时世界排名第一的纺织机械厂家英国普拉德公司也向丰田佐吉发出了转 让专利权的请求，最终佐吉在1929年（昭和4年）以10万英镑（合当时的100万日元） 的价格出让了这项专利的使用权。
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第一章
概论
丰田汽车副总裁佐佐木
丰田公司总裁丰田章男
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第一章
概论
汽车试验在汽车工业发展中的重要性
2010.2.17，由于油门踏板和脚垫的原因，丰田在美国召回 109万辆汽车，国内将召回大约7.5万辆RAV4，在欧洲约200万
辆汽车也在召回的考虑过程中。 两周内，丰田召回已超346万辆，这将是丰田二十年来遇 到的最大一次信任危机！
3. 魏春源等译. 汽车电气与电子.北京理工大学出版社 2004.7
3.黄长艺主编. 机械工程测试技术基础(第2版). 机械工业出版社
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关联课程(先修课程 )： 1. 高等数学 2. 材料力学 3. 理论力学 4. 电工与电子技术 5. 数字电路 6. 单片机 考试方法和成绩：
实验
experiment;experimentation
&
试验
test
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第一章
概论
实验，区别于试验，实验是为了解决文化、政治、经济及 其社会、自然问题，而在其对应的科学研究中用来检验某种新 的假说、假设、原理、理论或者验证某种已经存在的假说、假 设、原理、理论而进行的明确、具体、可操作、有数据、有算 法、有责任的技术操作行为。通常实验要预设“实验目的”、 “实验环境”，进行“实验操作”，最终以“实验报告”的新 闻形式发表“实验结果”。 而“试验”指的是在未知事物，或对别人已知的某种事物 而在自己未知的时候，为了了解它的性能或者结果而进行的试 探性操作。试验，是实验的一种，大多带有盲目性
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传感器技术和检测技术的重要性
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检测技术在汽车中的应用日新月异
汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。 发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温 车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
底
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传感器技术和检测技术的重要性
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检测技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 医疗卫生：
1. 2. 本课程为考查课。采取闭卷考试方式，最终成绩构成为，卷面成绩占总成绩的 70 % ，平时成绩占总成绩的30 %。 平时成绩：随机抽查到课情况，无故缺课一次（2学时），扣10分；
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课堂课时安排
课程内容 第1章 概论 第2章 测试装置的技术特性 第3章 传感器 第4章 信号的变换、传输与记录 第5章 测量误差分析 第6章 静态测量数据处理 第7章 动态测量数据处理 考 查 共 计 讲课 2 2 12 6 3 3 3 2 32 实验 习题课讨论课 课程设计 上机 小计 2 7 6 6 3 3 3 2 32
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2、汽车试验仪器设备发展的特征 自动化程度越来越高； 功能集成； 在试验室再现各种试验环境； 高精度、高效率； 3、汽车测试技术的发展
智能化 虚拟化 网络化 微型化 软测量技术
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监测系统: 探测和发现 敌人导弹的发射并追踪 导弹的飞行轨道； 拦截器：能识别真假 弹头，敌友方
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第一章
概论
1.1 汽车试验概况 1.2 汽车试验的分类
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第一章
概论
1.1
汽车试验概况
一、汽车试验在汽车工业发展中的重要性
汽车试验是伴随其工业的建立和发展而逐渐成长起来的，汽车工业发展到今天 的水平与其试验研究工作是分不开的。 技术上许多新的发现和突破以及新设计的或现生产的产品，即使在设计和制造 上考虑得非常周密，也都必须以试验测试为基础经过试验来检验。 试验是有助于人们深入了解 汽车在实际使用中各种现象的本质和规律，并推 动其技术进步的一种极为重要的方法；它是保证产品性能、提高产品质量和市场 竞争力的重要手段。
5.自动门为什么会自动开启？
6.怎样实现自动通风、自动喷水、自动报警？ ………… 这一切，都要归功于现代传感器技术和检测技术的发展 和应用。
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传感器技术和检测技术的重要性
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检测技术在航天领域举足轻重
火箭测控 --- 检测火箭状况、姿态、轨迹 飞行器测控 --- 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵
全球六大汽车品牌: 宝马，奔驰，奥迪，大众，通用，丰田
全球十大汽车品牌: 通用,福特,克莱斯勒,丰田,大众,本田,日产,雪铁龙,菲亚特,宝马
பைடு நூலகம்
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二、汽车试验技术的发展
1、汽车试验方法的发展
试验内容逐年增加：
试验内容：探索性试验、新结构的原理试验、获取原始控制数据的标定 试验，为产品、结构改进提供支持的功能试验，产品工艺的验证试验，整车 及总成部件的可靠性、耐久性试验、产品质量控制试验等。
3、信号
传输信息的载体称为信号，信息蕴含于信号之中。例如：古代的烽火， 人们观察到的是光信号，它所蕴含的信息是“敌人进攻来了”；无线电通讯 中，电磁波信号运载着各种声音信号。
信号具有能量，它描述了物理量的变化过程，在数学上可以表示为一个 或几个独立变量的函数，可以取为随时间或空间变化的图形。 例如：噪声信号可以表示为一个时间函数；机械零件的表面粗糙度，可 以表示为一个二元空间变量的高度函数。
un 噪声 0 被测量
x
0
传感器
fn
t
放大器
低通滤波器
u /V u /V
u / mV
fx
t
10
0
f x 和 fn
t 0
1
f x 和 fn
t
0
1
fx
t
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2.1 测试的基本概念-测试、信息和信号的概念
2、信息 可理解为消息、情报或知识，信息是事物运动的状态和方式。信息本身不 是物质，不具有能量，但信息的传输依靠物质和能量。例如：人类的语言文 字是社会信息；商品报道是经济信息；遗传密码是生物信息。
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主讲教师：龚元明（博士. 副教授）
学时/学分：32/2 教 材：汽车拖拉机试验学/李杰敏主编.北京：机械工业出版 社 课程性质：考查
参考资料： 1. 陈勇主编. 汽车测试技术.北京理工大学出版社 2008.1 2. 董辉主编. 汽车用传感器.北京理工大学出版社 2005.1
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第一章
概论
丰田汽车是全球六大汽车品牌之一。TOYOTA在汽车的销售量、销售额、知名 度方面均是世界一流公司之一。TOYOTA生产包括一般大众性汽车、高档汽车、面 包车、跑车、四轮驱动车、商用车在内的各种汽车。其先进技术和优良品质倍受世 界各地人士推崇。今天，丰田已经发展成为拥有数个车系，数十个车型和车款的庞 大家族。它所含盖的车型从最低端的民用经济小汽车，一直到最高级的豪华轿车和 suv。不管在世界上哪个地方制造的丰田车，都会尽力做到全球统一的丰田高质量品 质，这也是为什么丰田能在全球获得成功的一个重要原因。
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1.2 汽车试验的分类
一、按试验特征（方法）分类
室内台架试验 试验场试验 室外道路试验
二、按试验对象分类
整车试验 总成与各大系统试验 零部件试验
三、按试验目的分类
质量检查试验 新产品定型试验 科研性试验
四、各类试验的关系
无论何种试验对象（整车、总成、零部件），何种试验目的（质检、定 型、科研），均需进行室内台架试验、汽车试验场试验和室外道路试验。
“阿波罗10”：
火箭部分---2077个传感器
飞船部分---1218个传感器
神州飞船：
185台（套）仪器装置
检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学……
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军事
1991年海湾战争 精确制导炸弹和导弹占8% 1994年美国防部建立自动测试系统执行局 2003年伊拉克战争 90%
试验方法不断更新
高等级、高速公路的发展带来了汽车速度的显著提高，需更新试验方法； 汽车法规的日渐严格，需要更新试验方法； 人们对汽车要求的日益提高，需要更新试验方法； 试验技术的进步也会带来试验方法得变化。
发动机“三高”标定试验？？？
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二、汽车试验技术的发展
发动机标定试验是指在不同条件下，通过对汽车发动机的不断调试，找出 其最佳工作状态下的参数，充分满足用户在各种环境的使用需要。多点电喷的 发动机必须要经过所谓“三高”试验即高温、高原和高寒试验，这样才能确保 达到整车发动机热启动、冷启动、排放和安全等各方面的指标。 高温标定试验 夏季标定试验就是在高温环境条件下(高于40摄氏度)对发动机进行调试， 让发动机做到排放低，并尽可能增强车辆性能，节省燃油，提高车辆在夏季的 可操作性。这也是电喷发动机开发工程中必不可少的关键环节，能确保汽车在 炎热的夏季避免开锅、气阻和着火等问题的发生，让消费者放心地使用汽车。 高寒标定试验 冬季标定试验就是在低温环境条件下(低于零下30摄氏度)对发动机进行调 试。主要试验内容包括低温启动性、低温驾驶性、怠速稳定性以及结冰试验、 故障诊断等。 高原标定试验 高原标定试验是在高海拔条件下(高于海拔4000米)调试发动机，让整车在 高海拔环境下保持良好的启动性能和驾驶性能，并使发动机的运作经济节油， 提升发动机性能，也是电喷发动机开发工程中必不可少的关键环节。