汽车试验学课件 第5章 汽车试验的的仪器、设备与设施1.ppt

第5章汽车试验的仪器、设备与设施课件制作：许兆棠汽车试验学（许兆棠主编）机械工业出版社

5.1典型的汽车试验仪器5.2典型的汽车试验设备及设施5.3汽车试验场讲授内容

5.1.1汽车速度测量仪5.1.2VBOX汽车试验数据采集系统5.1.3USBCAN分析仪5.1.4燃油消耗量测量仪5.1.5负荷拖车5.1.6陀螺仪5.1典型的汽车试验仪器5.1.7测功机5.1.8功率测量仪5.1.9磁粉制动器5.1.10车轮六分力测试仪5.1.11四轮定位仪5.1.12前照灯检测仪

5.1.1汽车速度测量仪1.光电式车速测量仪光电式车速度速测量仪是利用梳状光电器件测量车速，是一种非接触式车速测量仪。光电式车速度测量仪的核心是光电传感器，主要由投光器和受光器组成。车速测量时，光电传感器通过吸盘安装在汽车的车门上，或通过支架安装在汽车的前后保险杠上。图5-1光电传感器图5-2光电传感器安装在汽车的车门上

5.1.1汽车速度测量仪光电式车速测量仪的信号输出原理如图5-3所示，照明灯是投光器，光电管式的梳状光电器件是受光器，投光器将强光射到地面上，由于地面凹凸不平，形成明暗对比度不同的反射，反射光经透镜、狭缝，由梳状光电器件的受光器接收，并由其中的光敏条产生电流，梳状光电器件中的电流经前置放大器整形和放大后，成为电信号、通过信号线输出信号。图5-3光电式车速测量仪的信号输出原理

5.1.1汽车速度测量仪梳状光电器件的测速原理如图5-4所示，A、B是两组等间隔的光敏条，同组光敏条的间隔是T，X表示汽车运动方向。汽车行驶时，地面明暗对比度不同的反射光经过透镜投射到梳状光电器件上，使光敏条A、B上的感应电流IA、IB发生变化。当移动0.5T时，除了最前面的一条光敏条接受新的图形并产生新的感应电流外，其余的明暗图像都没有变，在光敏条上产生的感应电流的大小不变，但是在A上产生的感应电流变到了B，相当于电信号反相。如果再前进0.5T，B又变成A，电信号再次反相。经滤波后，传感器仅输出一路随机窄带正弦波信号，设信号的频率为f，则光在A上产生的感应电流变到了B的时间为1/f，由B变成A的时间也为1/f，共移动距离为T；设汽车的速度为V，路面相对光电式速度传感器移动的速度等于车速V，则汽车的速度：图5-4梳状光电器件的测速原理（5-1）速度V的变化通过频率f表现出来。T是已知的，通过测量频率f，可得汽车的速度V。通过对汽车速度积分和求导，可分别得汽车的位移和加速度。

5.1.1汽车速度测量仪光电式车速度测量仪的优点是非接触测量，测量精度高，适用于高速测量，最高测量速度可达250km/h。光电式车速度测量仪的缺点是安装不方便，光源耗电量大，在车速很低时，测量误差大，车速小于1.5km/h时不能测量；在冰雪路面和潮湿的ABS性能测试路面上，由于湿的低附着系数路面无法实现光线的良好反射，导致信号丢失，仪器失效；此外，车身的俯仰，产生测量误差。图5-3光电式车速测量仪的信号输出原理图5-4梳状光电器件的测速原理

光电式车速测量仪

5.1.1汽车速度测量仪2.雷达测速仪雷达测速仪是非接触式测量汽车车速的仪器，安装在测试道路上方的龙门架上，或安装在测试道路边的支架上，或安装在测速的汽车上，对一定区域内行驶的汽车测量车速，获得被测汽车的速度。雷达测速仪的结构框图：毫米波雷达传感器通过跟随放大器、AD转换器、电压比较器与微处理器连接，微处理器与显示器、报警器连接。跟随放大器、AD转换器、电压比较器和微处理器为信号处理装置。图5-5雷达测速仪安装在测试道路上方的龙门架上图5-6雷达测速仪的结构框图

5.1.1汽车速度测量仪雷达测速主要是利用多普勒效应原理测速，其测速原理：当汽车向雷达测速仪靠近时，反射信号频率将高于雷达发射机频率；反之，当汽车远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机频率。如此即可借由频率的改变数值，计算出汽车与雷达测速仪的相对速度。当雷达测速仪不动时，得到汽车的相对速度；当雷达测速仪安装在汽车上随车运动时，得到汽车相对雷达测速仪的速度，再根据安装雷达测速仪的汽车的速度，得被测汽车的速度。雷达测速仪的测速误差来自电磁波的反射角度。雷达测速仪固定测速误差为±1km/h，运动时测误差为±2km/h。图5-7雷达测速仪的测试原理

5.1.1汽车速度测量仪3.GPS和BDS定位车速测量仪（1）GPS定位车速测量