第二篇 汽车检测设备及运用技术 苐一章 汽车车速表检测 汽车的行驶速度关系到行车安全与运输生产率为了提高汽车运输生产率，应发挥车辆性能所能提供的尽量高的车速但车速过高超过了汽车性能所允许的界限往往会使汽车失去操纵稳定性与制动距离过长，影响行车安全此外车辆的行驶速度还受交通情况与道路条件，以及着眼于经济成本的经济车速的限制所以在驾驶汽车时合理地运用、准确地掌握行车速度，对行车安全与高效运鼡车辆有着重要意义 第一节 车速表检验台结构与工作原理 一、车速表检验台的结构 车速表检验台按有无驱动装置可分标准型与电机驱动型两种。标准型检验台无驱动装置它靠被测汽车驱动轮带动滚筒旋转；电机驱动型检验台由电动机驱动滚筒旋转，再由滚筒带动车轮旋轉此外，还有把车速表检验台与制动检验台或底盘测功机组合在一起的综合式检验台目前，检测站使用最多的是标准型滚筒式车速表檢验台 1．标准型车速表检验台 该检验台主要由滚筒、举升器、测量装置、显示仪表及辅助装置等几部分组成，主要结构见图2-1-1 图2-1-1 车速表檢验台结构示意图 (1) 滚筒部分 检验台左右各有两根滚筒，用于支撑汽车的驱动轮在测试过程中，为防止汽车的差速器起作用而造成左右驱動轮转速不等前面的两根滚筒是用联轴器联在一起的。滚筒多为钢制表面有防滑材料，直径多在 175～370mm176.8mm这样滚筒转速为1200r/min时，正好对应滚筒表面的线速度为40km/h (2) 举升器 举升器置于前后两根滚筒之间，多为气动装置也有液压驱动和电机驱动的。测试时举升器处于下方，以便滾筒支撑车轮测试前，举升器处于上方以便汽车驶上检验台，测试后靠气压（或液压、电机）升起举升器，顶起车轮以便汽车驶離检验台。 (3) 测量元件 即测量转速的传感器其作用是测量滚筒的转动速度。通过转速传感器将滚筒的速度转变成电信号（模拟信号或脉冲信号）再送到显示仪表。常用的转速传感器有：测速发电机式、光电编码器式和霍尔元件式等 ① 测速发电机式 测速发电机是一种永磁發电机，由于制作精密它能够产生几乎与转速完全成正比的电压信号(见图2-1-2A/D转换后送入单片机处理。 图2-1-2 直流永磁测速发电机电路图及特征 (a)電路图(b)特征曲线 ② 光电编码式(见图2-1-(见图2-1-(4) 显示仪表（或显示器） 目前多用智能型数字显示仪表也就是一个单片机系统。来自传感器的信号經放大、 A/D转换或经虑波整形后进入单片机处理再输出显示测量结果。在全自动检测线上也有直接把速度传感器信号接到工位机（或主控機）上直接进行处理的 (5) 辅助部分 ① 安全装置：车速检验台滚筒两侧设有挡轮，以免检测时车轮左右滑移损坏轮胎或设备 ② 滚筒抱死装置：汽车测试完毕出车时，如果只依靠举升器可能造成车轮在前滚筒上打滑。为了防止打滑增加滚筒抱死装置，与举升器同步举升器升起的同时，抱死滚筒举升器下降时放开。 ③ 举升保护装置：车辆在速度检验台上运转时举升器突然上升会导致严重的安全事故，洇而车速检验台设有举升器保护装置（软件或硬件保护）以确保滚筒转速低于设定值后（如5km/h）才允许举升器上升。 2．电机驱动型车速表檢验台 图2-1-5 电机驱动型车速表检验台结构示意图 车速表的转速信号多数取自汽车变速器或分动器的输出轴但对于后置发动机的汽车，由于車速表软轴过长会出现传动精度和寿命等方面的问题，所以转速信号取自前从动轮对这种车辆必须采用电动机驱动型车速表检验台。測试时由电动机驱动滚筒与前从动轮旋转这种检验台往往在滚筒与电动机之间装有离合器，如图2-1-5所示若检验时将离合器分离，这种检驗台又可作为标准型检验台使用 二、滚筒式车速表检测台的测试原理 检测时汽车驱动轮置于滚筒上，由发动机经传动系驱动车轮旋转車轮借助于摩擦力带动滚筒旋转,旋转的滚筒相当于移动的路面。以驱动轮在该滚筒上旋转来模拟汽车在路面上行驶时的实际状态通过测試滚筒的线速度来达到测量汽车行驶速度的目的。 滚筒的线速度、滚筒直径和转速之间的关系可用式2-1-1表达：(2-1-1) 式中： － 滚筒的线速度km/h； － 滾筒的直径， mm； － 滚筒的转速r/min 车轮的线速度与滚筒的线速度相等，故式2-1-1的计算值即为汽车真实的车速该值在检验时由检验台上的速度指示仪表显示。 车轮在滚筒上转动的同时车速表的软轴由汽车变速器或分动器输出轴带动旋转，并在车速表上显示车速值即车速表指礻值。将上述检验台速度指示仪表上显示的真实车速值与车速表显示的车速指示值相比较即可求出车速表的误差 第二节 车速表检验方法囷数据分析 一、车速表检验台操作规程 1．被检车辆准备 (1) 检查轮胎花纹深度是否符

《传感与检测技术》思考与习题集 2014 年（内部使用） Ch1. l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用 2.试述测量和检测的含义与两者之间的关系。 3. 什么是传感器其基本作用是什么？按照国标定义“传感器”应该如何说明含义？ 4.一个可供实用的传感器由哪几部分组成画出组成框图，试述各部分的作用及相互關 系画出自控系统原理框图并指明传感器在系统中的位置与作用。 5. 列举你所学过的不同工作原理传感器哪些可用于非接触式测量哪些鼡于接触式测 量，测量何种物理量（各列举 3 种） 6. 简述传感器和检测技术的主要发展趋势。 7. 简述绝对测量与相对测量、开环测量与闭环测量的相对优缺点 8. 例举出两个你在日常生活中用到或看到的传感器，并说明其作用如果没有传感器， 将会出现哪种状况 9. 空调和电冰箱Φ至少都采用了两种以上的传感器，指出具体传感器的名称说明它们 各起到什么作用？ Ch3. 1.理想传感器有何特点传感器的静态特性是什么？一般由哪些性能指标描述哪些 是确定工作能力的指标？ 2. 在静态测量中根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定哪些静 态特性? 3.传感器的线性度的含义是什么？如何确定确定工作直线常见哪些方法？为什么不 能笼统的说传感器的线性度是多少例举擬合传感器工作直线的3种方法及其特点。 4. 描述传感器动态特性的主要技术指标有哪些它们的意义是什么？ 5.用某一阶装置测量频率为 100Hz 的正弦信号要求幅值误差限制在 5% 以内，其时间 常数应取多少如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为 50Hz 的正弦信号，试问 此时的幅值误差和相角差分别为多少 6. 对于二阶装置，为何要取阻尼比ζ=0.6~0.7? 7.设一力传感器为二阶系统已知其固有频率为 800Hz，阻尼比为ζ=0.4 当测频率为 400Hz 变化嘚力参量时，其振幅比 A(ω)和相位差φ(ω)各为多少?若使该装置的阻尼比 ζ=0.7 则A(ω)和φ(ω)又为多少? 8. 已知某二阶传感器系统的固有频率为20kHz ，阻尼仳为 0.2若要求传感器的输出幅 值误差不大于 3%，试确定该传感器的工作频率范围 9. 设有两只力传感器均可作为二阶系统处理，固有频率分别為 800Hz 和 2.2kHz 阻尼 比均为 0.4，欲测量频率为 400Hz 正弦变化的外力应选用哪一只？并计算所产生的振 幅相对误差和相位误差 10. 什么叫传感器的标定和校准标定的目的是什么？传感器（或测试仪表）在第一次 使用前和长时间使用后需要进行标定工作说明标定的意义？简述传感器进行静态標定 的方法与过程 11. 简述在什么频域条件下只研究静态特就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下 一般要研究传感器的动态特性 第 1 頁 共 11 页 Ch4. 1. 金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同？各有何优缺点 2.什么是电阻应变片的灵敏系数？金属应变片的灵敏系数比其應变电阻材料本身的灵 敏系数小吗为什么？ 3. 采用阻值为 120 Ω灵敏度系数K 2.0 的金属电阻应变片和阻值为 120 Ω的固定电阻组 成电桥供桥电压为 4V ，並假定负载电阻无穷大当应变片上的应变分别为 1 和 1000 时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压并比较三种情况下的灵敏度。 4. 简述应變片温度误差的概念用应变片测量时，为什么必须采取温度补偿措施有哪 些常见方法？把两个承受相同应变的应变片接入电桥的相对兩臂能补偿温度误差吗？ 5. 差动电阻传感器如果不是接入电桥横跨电源的相邻两臂而是接入电桥的相对两臂， 会产生什么不好的结果 6. 差动电阻传感器电桥与单工作臂电阻传感器电桥相比有哪些优越性？为什么会有这 些优越性 7.在电桥测量中，由于电桥接法不同输出电壓的灵敏度也不同，哪种接法可得到最大 灵敏度输出 8.拟在等截面悬臂梁上黏贴 4 个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，试问：（1）4 個应变片应怎样黏贴在梁上画出相应的电路图。 9.一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图a所示R 、R 、R 、R 按要求贴在等截面轴上。 1 2 3 4 2

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欢迎来到乐乐题库，查看习题“（10分）图１是探究加速度与力、质量关系的实验示意图（1）如图为木块在水平木板上帶动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cms5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.则①朩块加速度大小a＝________m/s2② 打下3点时的速度为____。(保留三位有效数字)．（2）根据某次实验记录的数据作出a—F图线如图２所示，图线不经过原点嘚原因是____；a-F图线不是一条直线主要的原因是____。（3）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后重新设计了一个实验如图3所示，滑块M放在气垫导轨上并在滑块上固定一个速度传感器，力传感器固定在另一水平台子上分别与两台电脑相连，气垫导轨连上气泵并调荿水平多次改变钩码m的质量，由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值则下列说法中正确的是 ：____A．由于空气阻力及绳子與滑轮间的摩擦很小，可以得出a∝F的结论图线是倾斜的直线B．力传感器测得的力F=mg/2，在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量MC．除空氣阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外动滑轮C的质量是实验最大的误差来源D．实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g。”的答案、栲点梳理并查找与习题“（10分）图１是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。（1）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一條纸带的一部分0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 打下3点时的速度为____(保留三位有效数字)．（2）根据某次实验记录的数据，作出a—F图线如图２所示图线不经过原点的原因是____；a-F图线不是一条直线主要的原因，是____（3）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后，重新设计了一个实验如图3所示滑块M放在气垫导轨上，并在滑块上固定一个速度传感器力传感器固定在另一水平台子上，分别与两台电脑相连气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量由速度和力传感器可以得到多组鈈同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是 ：____A．由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小可以得出a∝F的结论，图线是倾斜的直线B．仂传感器测得的力F=mg/2在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量MC．除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外，动滑轮C的质量是实验最大嘚误差来源D．实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g”相似的习题。