汽车试验设备与设施课件.ppt

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1、3.1典型试验仪器及设备3.2典型试验设施3.3汽车试验场第3章汽车试验设备与设施3.1典型试验仪器及设备3.1.1车速测量仪3.1.2燃油消耗量测量仪3.1.3陀螺仪3.1.4负荷拖车3.1.1车速测量仪汽车行驶速度、时间和位移是汽车多项使用性能试验和评价中必不可少的测量参数，虽然车辆里程表能够指示行驶里程和速度，但受车轮滚动半径、机械传递系统磨损、指示仪表精度等影响，仍然需要专用的高精度仪器测量。测量并记录汽车行驶过程的速度、时间和位移的仪器称为车速测量仪（简称车速仪）。3.1.1车速测量仪常见车速测量仪：第五轮仪光电式

2、车速测量仪GPS定位车速测量系统1.第五轮仪6开关导线7脚踏开关8安装盘9加力弹簧10传感器1第五轮2齿圈3连接臂4导线5显示器1.第五轮仪工作原理试验时，五轮仪固定在试验车尾部或侧面，当其随汽车运动而转动时，磁电传感器由于齿圈的齿顶、齿谷的交替变化，产生电脉冲，脉冲数量与齿数成比例。脉冲数与汽车行驶距离成正比，脉冲频率与车速成正比，这一比例关系是一个常量，通常称之为“传递系数”，或“传感器系统”。1.第五轮仪工作原理传递系数与第五轮的周长和齿盘齿数有关：若第五轮实际周长L(m)，齿盘有n齿，传感器每感受到一次齿顶齿谷的变化

3、，发送2个脉冲信号，则传递系数为：L/(2n)(m/脉冲)传递系数为固定值的，在标定时，应使第五轮实际周长尽可能符合使用说明书的“标准值”。传递系数可变的五轮仪，传递系数一旦标定并输入内存后，试验过程中不允许关机，否则重新标定。1.第五轮仪五轮仪使用注意事项：试验过程中要求第五轮必须时刻与地面接触，不能出现打滑，因而限制了试验道路种类的选择范围，不利于非公路车辆对应试验的实施。由于设备精度限制，这种接地式车速仪不能进行大于180km/h的车速测量。设备体积相对较大，不利于携带，仪器安装的便捷性也不好，目前已较少使用。2.光电

4、式车速测量仪2.光电式车速测量仪工作原理：光电式车速仪是利用空间滤波原理检测车速的非接地式车速仪。主要由投光器和受光器组成。投光器将强光射于地面，由于地面凹凸不平，形成明暗对比不同的反射，由受光器中梳状光电管接收。随着车辆的移动，光电管接收地面反射光的明暗变化脉冲，此脉冲频率与车速成正比。明暗交替变化的频率信号经过一定的信号处理即可获得车辆行驶速度。1透镜2灯3反射镜4梳状光电管5光栅6聚光透镜2.光电式车速测量仪空间频率传感器的工作原理：以一定间距P排列的一排透光格子，当点光源以一定速度相对格子移动时，经过格子列后光的强度

5、就变成了忽明忽暗、反复出现的脉冲状态，此脉冲与光穿过格子的次数相对应，即每移动一个P距离变换一次。假设点光源移动速度为v，光学系统的放大率为m，则在格子列上移动的光点速度为mv。这样，一明一暗的脉冲列的周期为P/mv，即频率f=mv/P与速度v成正比。速度v的变化则通过频率f的变化表现出来。2.光电式车速测量仪与点光源相比，一般的光学投影则稍有差异。这种光学投影（凹凸不均的形状），可以看作是许多不同强度的点光源不规则地集中，不改变相互位置，向着一定的方向平行移动的状况。由此得来的光量，就是从这些点光源一个一个地测量的光量总和

6、。然而，由于点光源的分布和强度都不同，其结果导致相位和亮度的全然不同。但因频率完全相同，结果组成了许多仅仅相位和振幅不同的信号，其平均频率为mv/P。从而可得到相位和振幅均随机平稳变化的信号（窄带随机信号）。通过推测此中心频率可解出移动速度和移动距离。2.光电式车速测量仪特点：与接地式五轮仪相比，光电式车速仪安装方便、测量精度高，适用于高速测量，最高测量车速可达250km/h。但其光源耗电量大，并且在车速很低时，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，由于光电式车速仪是靠内部的空

7、间滤光片传感器接受地面反射来的光进行信号采集，而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。3.GPS定位车速测量系统组成：GPS接收器和一套数据采集系统。原理：使用高性能的卫星接收器，利用位置已知的卫星（不少于4个）的三维坐标来确定被测目标的三维坐标，根据卫星发射的无线信号的传播延时建立三维位置量和时间量的方程，结合测量得到的各卫星与目标位置的距离确定被测目标在地面上的位置，计算被测目标的位移和速度。3.GPS定位车速测量系统VBOX（VelocityBox）是基于GPS定位系统进行车速测量的典型设备

8、，由卫星接收器、主机和多种外接模块及传感器组成，是一套专业测量、记录和分析显示车辆行驶数据的测试设备。可直接获得汽车的速度和移动距离，横（纵）向加减速度值，充分发出的平均减速度，时间以及制动、滑行、加速等距离。附加模块和传感器，可采集油耗、温度、加速度、角速度及角度、转向角速度及角度、转向