汽車(chē)測(cè)試技術(shù)及傳感器

前言

　　現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品已成為集機(jī)械、電子、信息、控制為一體的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，這些機(jī)電產(chǎn)品的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障診斷與維護(hù)以及工作可靠性等相關(guān)的問(wèn)題，都與信息的獲取密不可分，測(cè)試技術(shù)作為機(jī)電產(chǎn)品運(yùn)行中獲取準(zhǔn)確、定量信息的重要手段，因此掌握測(cè)試技術(shù)對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起著非常重要的作用。汽車(chē)作為復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的代表，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)電子化程度的不斷提高，機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)難以解決與汽車(chē)功能要求相關(guān)的某些問(wèn)題，已經(jīng)被電子控制系統(tǒng)代替。一般電子控制系統(tǒng)由傳感器、控制電腦、執(zhí)行器組成。因此，傳感器作為汽車(chē)電控系統(tǒng)的獲取信息的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響汽車(chē)技術(shù)性能的發(fā)揮。汽車(chē)傳感器已廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)、車(chē)身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航等眾多系統(tǒng)中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛普通家用轎車(chē)上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車(chē)上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。因此掌握汽車(chē)車(chē)用傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及在汽車(chē)上的應(yīng)用和檢測(cè)方法尤為重要?！　∧壳暗慕滩氖菍y(cè)試技術(shù)與汽車(chē)傳感器內(nèi)容分割開(kāi)的，其不足之處在于學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)時(shí)缺乏明確的應(yīng)用對(duì)象，且公式居多，不利于汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生有的放矢地掌握與汽車(chē)測(cè)試相關(guān)知識(shí)。基于此原因，筆者總結(jié)長(zhǎng)期從事測(cè)試技術(shù)以及汽車(chē)電子控制技術(shù)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)一本融合機(jī)械測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)理論與汽車(chē)車(chē)用傳感器技術(shù)的教材，以適應(yīng)汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的需要?！　≡摻滩牡闹饕獌?nèi)容包括：現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展及汽車(chē)測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展；信號(hào)及其分類(lèi)方法，信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析及數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)；測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性分析與動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法；信號(hào)調(diào)理與記錄；信號(hào)的放大與隔離、調(diào)制與解調(diào)、濾波器、信號(hào)記錄裝置等內(nèi)容；變磁阻式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、光電式傳感器、傳統(tǒng)及新型熱電式傳感器、數(shù)字式傳感器、光纖傳感器、智能傳感器、固態(tài)圖像傳感器及其他新型傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及典型汽車(chē)傳感器檢測(cè)方法。

內(nèi)容概要

本書(shū)以測(cè)試技術(shù)在現(xiàn)代汽車(chē)上的應(yīng)用和現(xiàn)代汽車(chē)傳感器為核心，詳細(xì)介紹了汽車(chē)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)理論和方法以及汽車(chē)傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法，全書(shū)包括信號(hào)的描述及信號(hào)的數(shù)字處理，測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性分析與動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法，信號(hào)調(diào)理與記錄，各類(lèi)汽車(chē)常用傳感器的工作原理、性能和特點(diǎn)以及其在汽車(chē)上的應(yīng)用，新型傳感器的工作原理及其在汽車(chē)上的應(yīng)用，典型汽車(chē)傳感器的測(cè)量檢測(cè)方法等12章。    本書(shū)從實(shí)用角度出發(fā)，講解了測(cè)試技術(shù)的基本原理和方法，重點(diǎn)突出了測(cè)試技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用和汽車(chē)常用傳感器以及典型傳感器的測(cè)試方法，并且拓展介紹了新型傳感器在汽車(chē)上的應(yīng)用。    本書(shū)可作為高等教育和高職教育車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)工程、交通運(yùn)輸工程等專(zhuān)業(yè)教材之外，還可供有關(guān)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)師生和從事汽車(chē)設(shè)計(jì)制造、汽車(chē)維修管理的工程技術(shù)人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

緒論第1章  信號(hào)描述及分析第2章  測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性分析與性能測(cè)試第3章  信號(hào)調(diào)理與記錄第4章  電阻式傳感器第5章  變磁阻式傳感器第6章  電容式傳感器第7章  壓電式傳感器第8章  磁敏式傳感器第9章  光電式傳感器第10章  熱電式傳感器第11章  新型傳感器及其在汽車(chē)上的應(yīng)用第12章  典型汽車(chē)傳感器檢測(cè)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　0．2．3汽車(chē)車(chē)用傳感器　　現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，即是促進(jìn)科技發(fā)展的重要技術(shù)，又是科學(xué)發(fā)展的結(jié)果。汽車(chē)發(fā)展的智能化、安全化和舒適化要求對(duì)汽車(chē)零部件及整車(chē)性能進(jìn)行測(cè)試，而傳感器是信息之源頭，只有擁有良好而多樣的傳感器，才能有效地使用這些設(shè)備和技術(shù)?！　‰S著電子技術(shù)的發(fā)展及汽車(chē)電子化程度不斷提高，通常的機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)難以解決某些與汽車(chē)功能要求有關(guān)的問(wèn)題，而被電子控制系統(tǒng)代替。傳感器的作用就是根據(jù)規(guī)定的被測(cè)大小，定量提供有用的電輸出信號(hào)的部件，亦即傳感器把光、時(shí)間、電、溫度、壓力及氣體等的物理、化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變換器。傳感器作為汽車(chē)電控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它直接影響汽車(chē)的技術(shù)性能的發(fā)揮。目前，普通汽車(chē)上裝有10-20只傳感器，高級(jí)豪華轎車(chē)則更多，這些傳感器主要分布在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)和車(chē)身控制系統(tǒng)中。　　1）發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器　　發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器有許多種，其中包括溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速和角度傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器、爆震傳感器等。這些傳感器是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心，利用它們可提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、降低油耗、減少?gòu)U氣、反映故障等。由于其工作在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、汽油蒸氣、污泥和泥水等惡劣環(huán)境中，因此它們耐惡劣環(huán)境技術(shù)指標(biāo)要高于一般的傳感器。對(duì)于它們的性能指標(biāo)要求有很多種，其中最關(guān)鍵的是測(cè)量精度與可靠性，否則由傳感器檢測(cè)帶來(lái)的誤差最終將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障。　?。?）溫度傳感器：主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、燃油溫度、機(jī)油溫度、催化溫度等。實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有線(xiàn)繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線(xiàn)繞電阻式溫度傳感器精度較高，但響應(yīng)特性差，熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線(xiàn)性差，適用溫度較低熱電偶式傳感器精度高，測(cè)溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問(wèn)題。　?。?）壓力傳感器：主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力、真空度、大氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓、制動(dòng)器油壓、輪胎壓力等。車(chē)用壓力傳感器有若干種，應(yīng)用較多的有電容式、壓敏電阻式、膜盒傳動(dòng)的可變電感式（LVDT）、表面彈性波式（SAW）。電容式傳感器具有輸入能量高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)；壓敏電阻式受溫度影響大，需另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，但適用于大量生產(chǎn)；LVDT式有較大輸出，易于數(shù)字輸出，但抗振性較差；SAw式具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性強(qiáng)、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字量輸出等特點(diǎn)，是一種較為理想的傳感器?！　。?）轉(zhuǎn)速、角度和車(chē)速傳感器：主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)速等。主要有發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、光學(xué)式、振動(dòng)式等。

編輯推薦

　　本書(shū)是筆者在總結(jié)長(zhǎng)期從事測(cè)試技術(shù)以及汽車(chē)電子控制技術(shù)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)而成的融合機(jī)械測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)理論與汽車(chē)車(chē)用傳感器技術(shù)的教材，適應(yīng)汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的需要?！　≡摻滩牡闹饕獌?nèi)容包括：現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展及汽車(chē)測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展；信號(hào)及其分類(lèi)方法，信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析及數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)；測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性分析與動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法；信號(hào)調(diào)理與記錄；信號(hào)的放大與隔離、調(diào)制與解調(diào)、濾波器、信號(hào)記錄裝置等內(nèi)容；變磁阻式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、光電式傳感器、傳統(tǒng)及新型熱電式傳感器、數(shù)字式傳感器、光纖傳感器、智能傳感器、固態(tài)圖像傳感器及其他新型傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及典型汽車(chē)傳感器檢測(cè)方法。　　本書(shū)是為車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)工程、交通運(yùn)輸工程專(zhuān)業(yè)的本科生而編寫(xiě)的，同時(shí)也可供有關(guān)工程技術(shù)人員及高職汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生參考。

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