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第四章 信号的调理与传输汽车试验的最终目的是要得到实验结果，即要将经传感器感知并转换为电量的被测量送到处理或显示设备对其进行分析处理并输出试验结果。
然而有些传感器输出的电量过于微弱或变化缓慢不易传输；有些传感器输出的电量特别容易受到外界干扰。
为了有效的解决这这些问题，需对传感器输出的测试信号进行技术处理，工程上将对测试信号所作的技术处理称为信号的调理。
第一节 信号的调制与解调在汽车测试过程中，常会遇到诸如力、位移等一些变化缓慢且又比较微弱的测试信号，若用直流放大器对其放大，容易出现零漂和级间耦合问题；而用阻容耦合交流放大器对其进行放大，虽能抑止零漂，但交流放大器的低频特性较差，用于放大缓变信号尚存在一定的困难。
为了解决上述矛盾，常将这些低频信号转换为高频信号，这一过程称为调制；经调制的高频信号用高频放大器进行放大后，再将其恢复为原缓变信号，称为解调。
信号调制的方法是利用传感器输出的缓变信号控制高频振荡波的幅值、频率或相位的变化。
当被控的量是高频振荡波的幅值时，称为幅值调制，简称调幅（AM ）；当被控制量是高频振荡波的频率时，称为频率调制，简称为调频（FM ）；若被控量是高频振荡波的相位，称为相位调制，简称调相（PM ）。
用于控制高频振荡波的缓变信号称为调制信号，被控的高频振荡波称为载波，经调制后的高频信号称为已调波。
由于调相在汽车试验中用的很少，在此只介绍调幅、调频与解调。
一、调幅与解调1、调幅若将传感器输出的缓变信号与一高频的正弦（或余弦）波相乘，则缓变信号大小的变化就变成了高频正弦（或余弦）波幅值的变化。
取高频余弦波()cos 2o z t f t π=，设传感器输出的缓变信号为)(t x ，二者相乘的结果即为已调波()m x t ，如图4-1所示。
（a ）高频余弦信号()cos 2o z t f t π= （b ）调制信号)(t x （c ）已调波()()cos 2m o x t x t f t π=图4-1 调幅原理由富氏变换的性质知：[][][])()()()()()(f Z f X t z F t x F t z t x F *=*=(4-1)00()[cos 2]0.5()0.5()o Z f F f t f f f f πδδ==-++(4-2)将式(4-2)代入(4-1)得：00[()()]0.5()()0.5()()F x t z t X f f f X f f f δδ=-++(4-3)图4-2是式(4-3)的图形表示，调制信号)(t x 与载波)(t z 的乘积在频域上相当于将)(t x 在原点处的频谱图形移至载波频率o f 处，但幅值减小了一半。
汽车测试基础复习大纲第1章绪论1.测量与测试含义是否是一样？2.测试系统原理框图第2章信号分析1.信号一般有哪几种分类方法？各分为哪几类？请简要说明。
答：从信号描述上分——确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上——能量信号与功率信号2.周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？答：周期信号因为各简谐成分的频率比为无理数其频谱具有离散性、谐波性和收敛，非周期性信号具有连续性和密度性，周期性信号物理意义在于周期性信号Xn不连续，而非周期性信号则是连续的3.简要说明随机信号的主要特征参数以及它们的数学表达式。
（1）均值，方差和均方值（2）概率密度函数（3）自相关函数（4）功率谱密度函数第3章测试装置1.测试系统的基本构成。
2.测量装置有哪些静态特性指标；何谓测试系统的动态特性？3.测试系统的传递函数。
4.测试系统的频响函数定义及其物理意义。
5.简述不失真测量的基本条件。
6.对于二阶装置，设计时为何要取阻尼比ζ=0.6～0.8？第4章常用传感器及其测量电路1.常用传感器的分类,以及每种传感器的基本工作原理、结构、测量电路与使用特点，并举例加以说明。
2.传感器的选用原则。
传感器的灵敏度与精确度越高越好么，为什么？3.哪些传感器可以用作小位移传感器？4.差动式传感器的特点及应用范围。
5.磁电式(光电式)传感器的类型及在汽车测试中的典型应用实例。
6.电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关，要提高灵敏度可采取那些措施？采取这些措施会带来什么后果？7. 电容传感器、电感传感器、电阻应变片传感器的测量电路有何异同？8.电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何根据具体情况选用？9.何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测量那些物理量？请举出三个例子说明？10.什么叫电涡流效应？概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。
11. 以变气隙式自感传感器位移为例，分析、比较传感器差动与非差动式的灵敏度。
第一章测试1.下面哪个部分不属于测试系统的内部组成部分？（）A:被测对象B:信号调理装置C:分析/显示装置D:传感器答案:A2.在测试系统中，哪一个装置最重要?（）A:放大器B:传感器C:显示和记录仪器D:电桥答案:B3.测试系统的首要环节是（）。
A:信号处理装置B:传感器C:记录显示装置D:信号调理装置答案:B4.什么信号在变换、处理、传输和运用等方面更有明显的优点? （）A:电信号B:力信号C:光信号D:电压信号答案:D5.下面哪个部分能将非电量信号转换程电信号？（）A:信号调理装置B:传感器C:被测对象D:分析/显示装置答案:B第二章测试1.对于数字信号描述正确的是（）A:时间连续、幅值离散B:时间离散、幅值连续C:时间和幅值都离散D:时间和幅值都连续答案:C2.复杂周期信号的频谱是（）。
A:sinc函数B:连续谱C:δ函数D:离散谱答案:D3.描述周期信号的频谱采用的数学工具是（）。
A:拉氏变换B:相关函数C:傅氏变换D:傅氏级数答案:D4.下面哪一个不是周期信号的频谱具有的特点？（）A:谐波性B:离散性C:收敛性D:连续性答案:D5.在傅里叶变换的性质中奇偶虚实性代表的含义是：（）A:如果x(t)是奇函数，则傅里叶展开系数 an=0, bn=0, n=1,2,3,4,5,6B:如果x(t)是偶函数，则傅里叶展开系数 an=0, bn=0, n=1,2,3,4,5,6C:如果x(t)是偶函数，则傅里叶展开系数 an=0, n=1,2,3,4,5,6D:如果x(t)是奇函数，则傅里叶展开系数 an=0, n=1,2,3,4,5,6答案:D第三章测试1.属于传感器动态特性指标的是（）A:灵敏度B:线性度C:重复性D:固有频率答案:D2.一阶系统的动态特性参数是（）。
A:时间常数B:阻尼比C:线性度D:固有频率答案:A3.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后（）A:与角频率成正比C:与角频率成反比D:与角频率无关答案:A4.用方程法求解回归直线时，误差最小的方法是（）。
车辆测试技术第一章概述一、基本概念所谓“汽车测试”，简单地说,就是通过实际测试的手段确定汽车的某个（些）参数。
这里的“参数”，一般是指物理量的定量数值；个别情况下也可能是定性评价。
一般来说，汽车试验所采用的仪器设备、试验场所、试验环境和试验工况等，都应该遵循国家或者相关部门、行业或企业发布的正规标准文件。
标准可以确保试验操作规范、安全，数据结果准确、可信、具有典型性、代表性和可比性。
而有些探索性、创新性试验，也可以由研究人员自行制定试验标准和操作规范，这也是对汽车基础理论、设计制造技术和汽车试验方法的有力推动。
二、试验与理论的关系、试验的必要性理论分析不能完全取代实际测试，尤其是对于现代汽车行业来说，汽车试验的必要性主要体现在以下几方面。
1．作为一种室外交通工具，汽车的使用条件复杂，整车、各系统、机构和零部件会遇到各种难以预料的载荷、工作条件和行驶环境。
2.汽车是一种高度普及的社会化的民用商品（军用和专业比赛车辆不在此列），研究、制造单位之间的竞争异常激烈。
厂商为了争夺市场，势必要在产品的性能、质量和成本之间做出平衡，“不惜血本”的模式是走不通的，过分的“精益求精”也是不符合商业规律的。
一个研发任务，要在有限的人力、物力和时间条件下，寻求在法规允许和市场满意框架下的利益最大化，势必要通过科学、合理的试验手段，定量、可靠地确定产品的设计参数，达成研发和制造效费比的最优化。
而在深层次的理论分析和机理解释方面，暂时有所欠缺是可以接受的。
3.汽车研究和设计的许多问题，已经有了理论模型，但是这些模型并非普遍适用，或者模型中的某些参数不易确定。
4.由上述几点可以看出，理论不能代替试验，归根结底，在于现有理论的不准确性或者局限性。
因此，进行汽车试验，以及对汽车试验的方法进行研究，对于优化汽车产品的设计、推动汽车工业的发展、完善汽车基础理论研究以及刺激和带动相关技术理论（如，传感技术、信号分析理论和技术、电子设备制造技术等等）的发展，都具有重要意义。
《测试技术与信号处理》课程教学大纲课程代码：0806315008课程名称：测试技术与信号处理英文名称：Testing Technology and Signal Processing总学时：48 讲课学时：40 实验学时：8学分：3适用专业：机械设计制造及其自动化专业（汽车、城轨）先修课程：高等数学、工程数学、工程力学、机械设计基础、电工电子技术一、课程性质、目的和任务《测试技术与信号处理》是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械大类专业的平台课程。
通过本课程的学习，要求学生初步掌握动态测试与信号处理的基本知识与技能，培养正确选用和分析测试装置及系统的能力，并掌握力、压力、噪声、振动等常见物理量的测量和应用方法，为进一步学习、研究和处理车辆工程技术中的测试问题打下基础。
二、教学基本要求本课程分为概论、信号描述、测试系统特性、常见传感器、信号的调理处理和记录、信号分析基础、常见物理量测量和计算机辅助测试几部分。
学完本课程应具有下列几方面的知识：(1) 掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
(2) 掌握测试系统的静态特性、动态特性，不失真测量的条件，测试系统特性的评定方法，减小负载效应的措施。
(3) 掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
(4) 掌握信号的调理、处理和记录的方法和原理。
(5) 掌握信号的相关分析、频谱分析原理与应用。
(6) 掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
(7) 了解计算机测试系统的构成，用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
三、教学内容及要求1. 绪论介绍测试系统的基本概念，测试系统的组成。
及测试技术的工程意义：在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。
汽车测试基础复习大纲第1章绪论1.测量与测试含义是否是一样？2.测试系统原理框图第2章信号分析1.信号一般有哪几种分类方法？各分为哪几类？请简要说明。
答：从信号描述上分——确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上——能量信号与功率信号2.周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？答：周期信号因为各简谐成分的频率比为无理数其频谱具有离散性、谐波性和收敛，非周期性信号具有连续性和密度性，周期性信号物理意义在于周期性信号Xn不连续，而非周期性信号则是连续的3.简要说明随机信号的主要特征参数以及它们的数学表达式。
（1）均值，方差和均方值（2）概率密度函数（3）自相关函数（4）功率谱密度函数第3章测试装置1.测试系统的基本构成。
2.测量装置有哪些静态特性指标；何谓测试系统的动态特性？3.测试系统的传递函数。
4.测试系统的频响函数定义及其物理意义。
5.简述不失真测量的基本条件。
6.对于二阶装置，设计时为何要取阻尼比ζ=0.6～0.8？第4章常用传感器及其测量电路1.常用传感器的分类,以及每种传感器的基本工作原理、结构、测量电路与使用特点，并举例加以说明。
2.传感器的选用原则。
传感器的灵敏度与精确度越高越好么，为什么？3.哪些传感器可以用作小位移传感器？4.差动式传感器的特点及应用范围。
5.磁电式(光电式)传感器的类型及在汽车测试中的典型应用实例。
6.电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关，要提高灵敏度可采取那些措施？采取这些措施会带来什么后果？7. 电容传感器、电感传感器、电阻应变片传感器的测量电路有何异同？8.电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何根据具体情况选用？9.何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测量那些物理量？请举出三个例子说明？10.什么叫电涡流效应？概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。
11. 以变气隙式自感传感器位移为例，分析、比较传感器差动与非差动式的灵敏度。
汽车测试复习资料(标准答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2汽车测试基础复习大纲第1章绪论1.测量与测试含义是否是一样？2.测试系统原理框图第2章信号分析1.信号一般有哪几种分类方法？各分为哪几类？请简要说明。
2.周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？3.简要说明随机信号的主要特征参数以及它们的数学表达式。
第3章测试装置1.测试系统的基本构成。
2.测量装置有哪些静态特性指标；何谓测试系统的动态特性？3.测试系统的传递函数。
4.测试系统的频响函数定义及其物理意义。
5.简述不失真测量的基本条件。
6.对于二阶装置，设计时为何要取阻尼比ζ=0.6～0.8？第4章常用传感器及其测量电路1.常用传感器的分类,以及每种传感器的基本工作原理、结构、测量电路与使用特点，并举例加以说明。
2.传感器的选用原则。
传感器的灵敏度与精确度越高越好么，为什么？3.哪些传感器可以用作小位移传感器？4.差动式传感器的特点及应用范围。
5.磁电式(光电式)传感器的类型及在汽车测试中的典型应用实例。
6.电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关，要提高灵敏度可采取那些措施？采取这些措施会带来什么后果？7. 电容传感器、电感传感器、电阻应变片传感器的测量电路有何异同？8.电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何根据具体情况选用？9.何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测量那些物理量？请举出三个例子说明？10.什么叫电涡流效应？概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。
11. 以变气隙式自感传感器位移为例，分析、比较传感器差动与非差动式的灵敏度。
12.有一批涡轮机叶片，需要检测是否有裂纹，请列举出两种以上方法，并简述所用传感器工作原理。
13.设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其原理。
第5章信号处理1.什么是调制和解调，调制和解调的作用是什么?2.交流电桥可作为哪些传感器的测量电路?3.常用的调幅（调频）电路有哪些?相应的解调电路是什么?4.低通、高通、带通及带阻滤波器各有什么特点?它们的频率特性函数的关系是什么，画出它们的理想幅频特性图?5.试用一阶RC低通滤波器和RC高通滤波器构成RC带阻滤波器，画出其电路图。
目录汽车构造课程简介 (1)汽车实验学课程简介 (2)汽车运用工程课程简介 (3)汽车电器课程简介 (4)汽车理论课程简介 (5)汽车设计课程简介 (6)汽车制造工艺学课程简介 (7)车辆概论课程简介 (8)工程软件基础课程简介 (9)汽车构造课程简介课程名称：汽车构造课程编号：21211022英文名称：课程性质：技术基础必修课学时：80 学分：5讲授：70学时实验：10学时适用专业：车辆工程与交通运输课程内容：《汽车构造》是车辆工程专业和交通运输专业的专业基础必修课。
本课程的目的是使学生较系统的掌握汽车发动机、底盘的基本构造、工作原理以及汽车新技术领域的最新发展，为后续专业课程奠定坚实的基础。
本课程的任务以汽车各总成及零部件的功能为主线，使学生掌握国内外主要车型的构造，培养学生举一反三，触类旁通分析其它车型结构特点的能力；培养学生对汽车或主要总成、零部件进行一般运动、受力和性能分析的能力；培养学生识读汽车或主要总成的装配图、电路图和结构示意图的能力；使学生了解汽车及主要总成的装配关系，一般的技术要点和调整方法。
教材：汽车构造陈家瑞主编北京机械工业出版社2003参考书：奥迪100型轿车构造图册第一汽车制造厂吉林科学技术出版社东风EQ1090E载货汽车构造图册第二汽车制造厂人民交通出版社上海桑塔纳轿车维修手册王俊源种衍庆中国物资出版社汽车设计徐逢源译机械工业出版社汽车拖拉机电气设备宋景禄中国农业机械出版社汽车柴油发动机张荣禧译人民交通出版社汽车的传动系刘世恺人民交通出版社大客车车身黄天泽湖南大学出版社汽车发动机蒋兴阁、孟昭林、孙伟译人民交通出版社汽车构造与原理张锦星原勇人民交通出版社汽车实验学课程简介课程名称：汽车实验学课程编号：21211001英文名称：课程性质：技术基础必修课学时：48 学分：3讲授：42学时实验：6学时适用专业：车辆工程课程内容：《汽车实验学》是车辆工程专业专业教学计划中规定的、学生必修的重要专业基础课程。
