一.汽车实验的分类:
3.按实验目的分：质检试验，新产品定型试验和科研实验。（围绕着如何保证汽车产品质量所开展的试验称为质量检查试验，简称质检试验。以考核新开发的汽车产品是否符设计要求及考核其是否满足汽车法规为目的的试验称为新产品定型试验；为了推进汽车的技术进步所开展的各项试验以及汽车试验新方法的探索性试验统称为科研实验）
4.汽车实验设备分为室内台架试验设备和道路试验设备。
5.数据采集和数据处理系统是汽车道路试验系统的通用核心部件。
二、汽车试验基础理论：
1.静态系统数学表达式：y(t)=a0+a1x(t)+a2x2(t)+…+anxn(t)若a0≠0,表示既没有输入也没有输出，即当x(t)=0时，y(t)=a0,a0称为试验系统的零点漂移。
2.另外，对于任意一个试验系统，若除a1≠0外，其他常数均为零，则试验系统的输出与输入为线性关系，称为理性系统，没有零点漂移。
3.评价试验系统静态特性的指标：灵敏度，分辨率，重复性，漂移，回程误差，线性度。
1）灵敏度：输入量的变化所引起输出量变化的大小，也叫放大倍数。
2）分辨率：能引起输出量发生变化的最小输入变化量。
3）重复性：指用统一实验系统在相同的实验条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测试结果的接近程度。
4）回程误差：在测试系统中，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：是指定度曲线偏离理想直线的程度。
6）漂移：有两类：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。
4.动态系统的性质：叠加性，比例性，微分性，积分性，频率保持性。
5.频率保持性的作用：
1）消除干扰，若已知某线性系统输入的频率，则该系统输出的频率必然与之相同。显然，其他频率信号就是来自外界的干扰——噪声。
2）判断系统的属性，对于一个未知的系统，若输出的频率与输入的频率相同，则该系统一定是线性系统。
6.传递函数：与系统的输入无关；与系统的 结构和类型无关；适合于各类系统。
1）串联：H(s)=H1(S)*H2(s)
2)并联:H(s)=H1(S)+H2(s)
3)闭环系统的传递函数：H(s)=Y(S)/X(s)=H1/{1-H1(S)*H2(s)}
7.二阶系统的i的取值：i>1过阻尼系统；i=1临界阻尼系统；i<1欠阻尼系统。
8.频率共振法：给系统一正弦输入，调节其输入信号的频率，直到输出与输入的相位差ø=90度，此时输入信号的频率w即为系统的固有频率。这种测试方法叫频率共振法。
9.获取试验系统动态响应的方法有很多种，在此介绍频率响应法和脉冲响应法。
10.系统的负载效应：对于实际测试系统，除光、波等非接触式传感器之外，任何系统的互联均会产生能量交换，测试系统的输出就不可能与被测量完全相等，其结果必然会影响到测试精度，这种对测试精度的影响称为测试系统的负载效应。
11.欲避免负载效应，最简单的办法是隔离。即在两极之间插入跟随器。
12.解决测试系统不失真测量的问题有哪几种方法：1）取稳态值2）状态判断3）将被测试转换为脉冲数再读取（简称转换）4）变动态测量为静态测量（简称变换）
13.随机误差特点：对称性，单峰性，有界性，抵偿性
14.系统误差特点：按一定规律重复出现；不服从正态分布；相当于不准确度；可以校正。
15.消除系统误差的方法：防止系统误差的产生；用函数补偿法予以修正。
16.过失误差：由于测量工作的错误、疏忽大意等原因引起的误差。
17.异常数据取舍原则：莱伊达准则；格拉布斯准则；罗曼诺夫斯基准则；狄克松准则。
18.测试精度：测试结果与真实值的接近程度。精密度：多次反复测量，测试值重复性的好坏。随机误差的反映。
准确度：测试结果与真实值的偏离程度。系统误差的反映。精确度：精密度与准确度的综合反映。精确度高。
三、典型传感器：
1.传感器是一种将被测量转换为易于处理量的装置，其功用是：1）感知被测量的变化，即敏感作用；2)将非电量转换为便于传输、调理、处理和显示的量，即转换作用。
2.按工作原理分为：1）发电式传感器，将非电量转化为电动势的传感器，如测速发动机，磁感式传感器，光电式传感器。特点是：传感器就是一个电源，不需要外加电源。2）电参量式传感器：将被测量转换为电参量（如电阻，电容，电感等）的变化，如电阻（热敏，压敏，可调）式传感器、电容式传感器，电感式传感器。
3.热敏电阻式温度传感器分为为三种不同类型：
1）正温度系数型PTC:电阻随温度上升而上升；
2）负温度系数型NTC：电阻随温度上升而下降
3）临界温度型CTR:在某一特定温度，电阻值突变
4.压敏式电阻传感器：有些半导体材料在受到压力作用后，其电阻率会发生变化，这一现象称为压敏效应。利用压敏效应制造的敏感元件称为压敏式电阻传感器。主要是：单晶硅和锗经掺入杂质后形成的p型和n型半导体器件。
5.可调电阻式传感器缺点：电阻的变化是台阶状；其呈现出电感式阻抗。为了克服缺点：常用碳膜或导电塑料制作滑变电阻式传感器。
6.电阻应变片式传感器：有金属丝式和金属箔式。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，这种变化使得金属丝的轴向变形减小，由此会带来应变片灵敏度的降低，这种现象称为应变片的横向效应。
7.弹性元件：是将被测量转换为应变的器件，它是电阻应变片式传感器不可或缺的重要组成部分。
8.应变片的温度特性：热胀冷缩引起阻值变化。将电阻应变片进行桥接进行补偿。
9.电容式传感器：
1)A型电容式传感器：平板平移式，圆柱平移式，旋转式。这三个输入输出呈线性关系。
2)d型电容式传感器：灵敏度与极板间距的平方成反比。
3)Er型电容式传感器：Er型电容式液位传感器（特性为线性）；Er型电容式位移传感器
4)差动电容式传感器
5)容栅式传感器
10.电感式传感器：德尔塔型双曲线；A型线性；螺旋管式复杂。
11.气体传感器：
12.半导体式气体传感器：半导体式气体传感器的敏感元件大多是以金属氧化物半导体为基础材料。当被测气体在半导体表面吸附后，使半导体敏感材料的电学特性发生变化，这一现象称为气敏效应，具有气敏效应的半导体材料又称气敏电阻。
13.气敏电阻的特性参数：气敏电阻的特性参数；气敏电阻的加热电阻和加热功率；气敏电阻的响应时间；气敏电阻的恢复时间；初期稳定时间。
14.全球定位系统由空间部分，地面监控部分和接收部分组成。
15.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。利用压电效应制成的传感器称为压力电式传感器。
16.压电式传感器适合动态测量的原因：压电式传感器所产生的电荷量与所施加的压力成正
汽车漂移比。压电式传感器的绝缘电阻很高，电荷易泄露，欲获得一个精确的测量结果，就必须采用压电元件表面所产生电荷的措施，即压电传感器与后继设备不进行能量交换，这在实际测试过程中是难以实现的。好在压电元件受动态交变力作用时，压电元件产生的电荷可以不断地得到补充。
17.电压放大型压电式传感器的输出信号不适合远距离传送的根本原因：电缆电容和放大器输入电容的存在，会使传感器的输出和传感器的灵敏度减小。在测试过程中如因某种原因需要更换电缆，那么电缆电容就会发生变化，传感器的输出和灵敏度随之变化，因此改变电缆的规格和长度后均需要对灵敏度重新进行校正。若电缆线加长，电缆电容将随之增大，传感器的输出和灵敏度也随之减小。这就是电压放大型压电式传感器的输出信号不适合远距离传送的根本原因。
18.磁阻式磁电传感器工作原理：线圈和磁铁均不运动，利用运动着的物体改变磁路中磁阻的变化，使线圈中产生感应电动势。n=60m/zt;w=2πn=120πm/zt;v=ml/t主要用于转速测量，低速特性不好。
19.热电偶式温度传感器：在两种不同的导体材料所组成的闭合回路中，若两点接触温度不
同，在回路中便会产生电动势。即热电效应。接触式。
20.光伏效应:在光照作用下，某些特殊物质（如硅，西，砷化家，硫化镉）可产生一定方向的电动势。这种现象就是光伏效应。
21.霍尔效应：某些半导体材料，如申花因，狄华银，砷化家，锗等，若将其置于磁场中，并在与磁场垂直方向加一控制电流，则在与磁场和电流垂直的方向上便会产生霍尔电压，这就是霍尔效应。
22.调制：低频信号转换为高频信号。调频，调幅（载波频率大其10倍） 调相
23.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。
24.滤波器：低通，高通，带通，带阻
25.实际滤波器的特性：纹波度，截止频率，带宽，倍频程选择性，滤波因子
26.有线传输：屏蔽信号线传输；同轴电缆传输；双绞线传输；光纤传输
27.无线传输：无线模块传输；无线网桥传输；无线局域网传输；GPRS传输
28.信号补偿和修正的方法：电桥补偿；函数补偿；通道补偿；均衡补偿。
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