汽车试验基础理论精选.ppt

第2章 汽车试验基础理论 2.1 测量系统的组成与特性 2.2 测量误差理论 2.3 数据采集技术基础 2.4 试验数据处理 2.1 测量系统的组成与特性 （1）激励源 向被测对象输入能量，激发出能充分表征有关信息又便于检测的信号。有些试验，被测对象在适当的工作状态下可产生所需的信号。而有些试验，则需用外部激励装置对被测对象进行激励。 2.2 测量误差理论 1.测量工作及其分类 测量工作就是以确定被测参数的数值为目的的一系列试验操作。测量可从不同角度作如下分类： （1）直接测量和间接测量 直接测量是指由仪表可直接读出测量值的方法。 间接测量是指需将几个直接测量值经过计算才能得到被测量的方法。 （2）基本测量和特种测量 汽车定型试验中规定的常测项目视为基本测量，其它看作特种测量。例如：速度、温度、转速、距离、三漏的检查及试验方法中国标规定的测量项目等为基本测量。 特种测量多在研究性试验中应用。例如：研究汽车前轮摆振时测量转向系的刚度及传动系扭转振动、降噪研究中的测量。 （3）稳态量测量与瞬态量测量 稳态量测量是指在稳定工况下测取被测量，如最高车速、最短制动距离等。 瞬态量测量是指脉动程度较大的被测量的测量，如车身振动加速度、汽车加速能力等。 2. 测量误差及其分类 测量误差是指由仪表直接测得量或经换算处理后的间接测得量与被测量参数的实际值之间的差别。 测量误差按其性质分类： (1)系统误差 (2)过失误差 (3)随机误差 （1）系统误差 ：保持一定数值或按一定规律变化的误差。 主要是由于测量设备的缺陷、测量环境变化、使用的方法不完善、所依据的理论不严密或采用了近似公式等造成的。例如零点偏移、刻度不准、某种电气元件的参数随温度而变化所产生的测量误差。 这种误差可以预测或消除。 （2）过失误差 ：由于测量工作中的错误、疏忽大意等原因引起的误差。 主要是由于测量人员对仪器不了解或思想不集中造成的，这种测量结果不应采用。 这种误差的数值及其正负没有任何规律。 （3）随机误差 ：即使在相同的条件下，对同一个参数重复地进行多次测量，所得到的测定值也不可能完全相同。这时，测量误差具有各不相同的数值与符号，这种误差称为随机误差，或称偶然误差。 随机误差反映了许多互相独立的因素有细微变化时的综合影响。 随机误差是无法避免的。 随机误差就其个体而言，是没有规律、无法预先估计以及不可控制的，但其总体却符合统计学的规律，重复测量的次数越多，这种规律性就越明显。 因此，可以用概率统计的方法计算随机误差对测量结果可能带来的影响。 2. 测量误差及其分类 按误差产生的原因分类 ： （1）仪器误差 （2）人员误差 （3）环境误差 3. 测量误差的表示 （1）绝对误差 某量值的测定值和真实值之差为绝对误差，通常称为误差。 通常真实值是未知的 ，可用标准表（用目前认为最可靠最准确的仪表和测量方法作为标准）测得的数据代替。 若标准表读数为A，试验用表测得的读数为B，读数绝对误差△＝B-A。 （2）相对误差 绝对误差与被测量的真实值之比值称为相对误差，因测定值与真实值接近，故也可近似用绝对误差与测定值之比值作为相对误差，即 相对误差是无名数，通常用百分数来表示。 （3）引用误差 引用误差是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对误差。引用误差是指仪器示值的绝对误差与仪表测量范围上限值或量程的比值，即 （4）测量的精度与不确定度 反映测量结果与真实值接近程度的量称为精度，它与误差大小相对应，误差小则精度高。 精度包括精密度、准确度和精确度。 精密度表示在多次重复测量中测定值的重复性或分散程度。随机误差决定了测量的精密度。 准确度表示测量结果与被测量的真实值之间的偏离程度。系统误差决定了测量的准确度。 精确度是测量结果的精密度与准确度的综合反映。精确度高，表示系统误差和随机误差都小。 5. 测量误差分析的任务 测量误差是不可避免的，测量误差分析就是研究误差的性质和规律。具体任务如下： 研究和确定过失误差和巨大随机误差之间的界限，以便舍弃那些含有过失误差的测定值。 研究系统误差的规律，寻找把系统误差从随机误差中分离出来的方法，并设法消除它的影响。 研究随机误差的分布规律，分析和确定测量的精密度。 从一系列测定值中求出最接近被测参数真实值的测量结果。 在相同的条件下，对同一个参数重复地进行多次测量，可以认为是等精密度测量，所得到的测定值数列，称为测量列。 由于随机误差的存在，使测量值具有不确定性，即前一个误差出现后，不能预测下一个误差的大小和方向，但就误差的总体而言，却具有统计规律性。 实践证明：若测量列中不包含系统