汽车道路试验测试设备

1.选购GPS测速测距传感器时应注意什么问题？GPS的功能很多，概括起来就是三维定位、三维测姿、三维测速，人们较多的是注意它的定位精度，很少关心它的测姿、测速功能。

GPS用于车辆道路试验中，主要利用其测速功能。

当前，测量级的GPS 板卡原始测速精度可达0.03m/s(0.1km/h)，速度积分可得到距离，但是在车辆紧急制动时，直接利用速度信号积分距离误差较大。

因此，选购GPS测速测距传感器时应关心如下几个指标：（1）GPS的测速精度；（2）GPS的原始数据更新率；（3）GPS在紧急制动等高动态工况下的测距精度。

经我们大量实测试验表明，GPS的原始数据更新率在20Hz以上时，对紧急制动工况下的测距精度影响不大，因此，20Hz的GPS传感器性价比最优。

我们研制的KD系列GPS车速距离传感器，选用了国外高精度的GPS 接收板卡，研制了独特的距离修正算法，充分保证了在紧急制动时距离测试的准确性。

2.电子陀螺仪哪些技术指标不容易做到高精度？陀螺仪是汽车操纵稳定性试验的必备仪器，陀螺仪是俗称，准确的叫法应该是航姿测量系统，主要可以得到车辆运行的三维加速度、三维角速度和三维角度。

加速度、角速度的测量现在不是难题，现成的测量芯片很多，都可以满足汽车操稳试验的精度要求，最困难的是角度的测量。

此处的角度测量是指动态角度测量，也就是在有加速度干扰的情况下测量角度，由于现有的角度传感器本质上是加速度传感器，根据重力加速度的分量来测量角度，车辆转弯时、振动等的附加加速度会严重影响陀螺仪的动态角度测量精度。

因此，在选择陀螺仪时要特别注意其角度测量的动态指标，静态指标很容易可以做到0.05°，甚至0.001°，但是动态角度要做到0.1°都非常困难，能达到0.1°动态角度精度的陀螺仪价格基本都在20万元以上。

还有一条特别重要，那就是陀螺仪能否在稳定的加速度干扰下准确测角，这恰恰是稳态回转试验的情况，很多陀螺仪在瞬间加速度干扰时，能保证角度测量的准确性，但是遇到类似稳态回转等有稳定加速度干扰的情况，就无能为力了，会有很大误差。

综上所述，选购陀螺仪时应注意：（1）关注陀螺仪的动态倾角测量精度，而不是静态倾角测量精度；（2）陀螺仪能否在稳态回转试验工况下保证动态倾角的测量精度。

我们研制的车辆操纵稳定性测试系统所配套的陀螺仪是经过很多次试验优选出来的，是适合于车辆试验性价比较高的类型。

3.一套高精度的油耗测试系统应具备怎样的特点？油耗传感器及信号采集设备应具备防抖功能，也就是油耗传感器应有A、B两路正交脉冲信号输出。

因为车辆的发动机在工作时，由于其供油是间歇的（尤其是在怠速等小负荷低转速下），油管中的燃油的流动会有瞬时回流现象，若测试系统不具备在油液回流时减计数功能，这样的油耗测试系统在试验台架上标定时，精度可能很高，但是会在实车测试时会有较大的误差。

4.高精度的车载油耗传感器为什么价格不菲？油耗传感器本质上就是一个液体体积流量计，相比于工业中常用的液体流量计，车载油耗计的价格是很高的，国产的要几万，进口的要十几万、甚至几十万，你肯定奇怪为什么会这么贵。

其实主要有这么几个原因：（1）车载油耗计流量小，一般为120L/h以下；（2）车载油耗计要求量程范围宽，一般要求在0.5L/h—120L/h的流量范围内保持0.5%的测量精度，流量比高达1：240，工业流量计一般不要求如此宽的流量比，一般为1：10，或者1：20.，远低于车载油耗计的量程范围。

（3）要达到如此高的流量比，一般需采用精密加工的柱塞式流量计，加工精度、材料要求很高，且相比于普通工业流量计，市场需求量很小。

（4）现在适用于电控发动机（汽油机、柴油机）的油耗计需要在内部集成高精度减压阀、回油散热系统等一系列部件，结构比较复杂。

综上原因，是造成高精度的车载油耗传感器价格不菲的主要原因。

5.一套完善的的道路试验微机测试系统应具备哪些特征？笔记本微机在汽车道路试验中的使用已经普及，以笔记本微机为核心，配置合适的数据采集器或者通讯式的数字传感器构成测试系统是很常见的方案。

笔记本微机作为数据显示、记录装置的优点是显示面积大、显示方式灵活、显示信息丰富，速度快，存储容量大，扩展灵活；缺点是由于通用笔记本电脑的键盘、鼠标不适合车载动态环境下使用，尤其是操纵稳定性试验中，车辆本身在做极限运动，实验员在如此动载下要观察数据、操作鼠标或者键盘，实在不是一件轻松的事情。

因此，好的人机操作界面是减轻试验人员劳动强度的必要手段，车载软件的设计要充分考虑操作人员的感受，只有亲自经历过长期汽车试验的软件设计者才能真切体会到试验人员的辛苦和操作需求。

我们设计的PCM系列仪器的车载数据采集软件，是在长期亲自试验的基础上，加上对试验标准和试验方法的深入理解完成的，有以下特点：（1）试验人员所关心的重要参数采用高对比度显示方案，而不是仅仅考虑显示界面的美观性；（2）根据不同的试验项目，设计了不同的采集软件，保证所有试验操作可一键完成（全部采用空格键），不必使用鼠标或其它按键；（3）试验数据文件名智能命名，对于多次试验，只需要在第一次试验完成时键入文件名，后续试验会自动命名，最大限度减少试验员的按键次数；（4）具备完善的数据处理能力。

有些试验的数据需要很复杂的处理，需要专业软件的支持，比如操纵稳定性试验（7项）、平顺性试验（随机输入、脉冲输入），没有完善的处理软件是一件很痛苦的事情。

我们开发的PCM系列道路试验仪器除了配置易于操作的数据采集软件外，还配置了符合最新国标的数据处理软件，可快速生成符合国标的所有图形、表格等，并支持直接粘贴到试验报告中，可大大降低试验数据处理人员的劳动强度，缩短试验报告的撰写周期。

6.选购车辆行驶平顺性性测试系统应注意哪些问题？目前，汽车行驶平顺性测试的最新标准是GB/T4970-2009，与老标准相比，要求测点更多，数据处理更复杂，选购仪器时应注意以下几个问题：（1）是否符合最新的平顺性测试标准GB/T4970-2009？由于新的汽车平顺性测试有很多特殊要求，符合旧标准的专门测试设备就不能再适用于新标准了，采购时要搞清楚是否符合最新的平顺性测试标准，否则会给您的使用造成很大不便。

（2）是否具有简单的数据采集和数据处理操作功能？由于新标准要求的测试通道多，不同测点的数据处理方法不同，在通用振动处理设备上处理数据是可以的，但是非常麻烦，效率很低。

保守估计，一辆车的试验数据一个人一天不一定能完成。

我们开发的汽车平顺性测试系统不仅支持最新的国家标准，还特别具有试验数据“一键处理”功能（针对随机输入），一次试验数据在几秒内即可完成，数据处理效率极高，同时，也支持数据中间结果的分析。

（3）是否支持脉冲输入测试盒数据处理？在缺乏标准路面的情况下，平顺性试验脉冲输入是一种研究悬架性能的较好手段，由于脉冲输入试验需要将试验数据频域加权后作时域处理，这是一种不太常见的流程，我们设计的数据处理软件具备时域数据多段滤波功能，可以轻易处理脉冲试验数据。

（4）数据采集器是否具备抗混叠滤波器？按照采样定理，数据采集器的前端一定要具备硬件抗混叠滤波器，我们的数据采集器内置了八阶数字可调式滤波器，使数据采集器不仅适用于汽车平顺性数据采集，也是适合其他振动信号采集场合。

（5）是否具备其它振动测试所需要的功能，是否易于使用？一般来讲，我们购置一套仪器，总想在满足基本功能需求的前提下，有尽量多的功能，同时还要操作简单，作为仪器研发者而言，就是要解决好仪器的易用性和功能多样性之间的矛盾。

我们研制的汽车平顺性测试系统不仅可以简单的完成符合最新国家标准的平顺性测试和数据处理，还可以完成其他常规振动测量和分析，并支持将不同的测试环境单独保存，只要调用不同的配置信息即可自动完成仪器各项参数的设置，避免了作不同试验时，每次都要设置参数的麻烦和由于参数设置错误造成的试验失败。

很好地解决了仪器的实用性和功能多样性的矛盾。

7.ABS测试仪必须解决的技术难点是什么？与其它道路试验仪器相比，ABS测试仪最大的不同在于有多路（至少4路）轮速传感器接口，轮速传感器一般采用增量式光电编码器，它的输出为两路正交方波信号，对其中的一路进行测频，即可得到轮速。

车轮在ABS控制器的控制下，轮速变化达到20次/秒以上，因此，要评价ABS的性能，必须实现对轮速的快速（实时性，典型测速周期为5ms，即轮速每变化一个周期测量10个以上值）、准确地测量。

对方波信号进行频率测量时，普通方法是周期法和计数法，周期法对测量低频率信号有较高的精度和实时性，对高频信号精度很差；计数法刚好相反。

对于ABS试验中轮速变化非常大，因此要在非常短的测速周期内、实现轮速的高精度测量是不容易的，普通方法无法兼顾测量的实时性和准确性，必须用特殊测速方法才能解决这个矛盾。

我们开发的ABS测试仪内置独特的、由大规模门阵列构成的6轮高精度、宽频带实时轮速测量电路，可实现在很宽的轮速范围内的轮速实时测量，测量周期最短可为1ms或者一个编码器方波脉冲宽度（两者取大值），测速精度可保证0.05%以内。

很好地解决了宽频测速时实时性和准确性之间的矛盾。

8.车载数据采集器与普通数据采集器最大的区别是什么？两者最大的区别主要有如下几点：（1）两者对电源电压范围的要求不同普通数据采集器一般为交流220V供电，也有少数为直流12V或24V供电，但是一般要求电源电压波动小于20%，也就是说，比如直流12V供电的产品，最小供电电压为9.6V，最大电源电压为14.4V，否则不能工作甚至损坏。

车载数据采集器要求宽电源供电，比如12V的数据采集器，最低供电电压可达6V，最高可达30V，远远大于普通数据采集器的电源电压范围。

（2）两者对电源质量要求不同汽车电源由于发电机、起动机、各种继电器、高压点火等干扰，电源系统中存在各种干扰源，普通数据采集器往往不能耐受这些冲击和干扰，因此不能工作甚至损坏；而车载数据采集器对电源电路进行了特别处理，是可以耐受这些干扰的。

（3）两者的机械、电路结构设计不同普通数据采集器机箱一般不考虑防震问题，车载数据采集必须对所有机械连接可靠防松，否则随着使用时间的增长，由于机械故障而造成的仪器问题会层出不穷。

（4）对各种插接件的可靠性要求不同普通数据采集器一般为固定状态下使用，不存在振动问题，而车载数据采集器为振动环境下使用，且插拔频繁，因此必须考虑连接的可靠性和耐久性。

9.国产试验仪器与进口试验仪器的差别在哪里？进口仪器的优点是性能稳定、可靠性高，异常情况下的保护功能做的比较好，缺点是价格很高，经过的销售环节也较多（总代理、区域代理、分销商等），操作界面的字体较小，在车载环境下操作不够方便，维修周期长、配件贵。