本書主要內(nèi)容包括:緒論、常用傳感器及應用、信號的描述與分析基礎(chǔ)、測試系統(tǒng)的基本特性、測試信號的調(diào)理與記錄、數(shù)字信號處理基礎(chǔ)、虛擬測試系統(tǒng)、發(fā)動機參數(shù)的測量、底盤性能參數(shù)的測量、汽車振動的測量、噪聲的測量、電磁兼容(EMC)檢測。
自20 世紀80 年代以來, 各高校相繼開設(shè)了“汽車工程測試” 方面的課程。為此, 編者根據(jù)近20 年的本科教學實踐, 在充分研討與總結(jié)了教學改革經(jīng)驗及教材體系建設(shè)的基礎(chǔ)上編寫了本書。
本書主要介紹了與車輛工程相關(guān)的測試技術(shù)的基本概念、基礎(chǔ)理論和應用技術(shù)。全書圍繞信號展開, 講述了信號的描述(信號的時域、頻域描述)、信號的拾取(常用傳感器的原理及應用)、信號的傳遞(信號的調(diào)理) 和信號的分析(信號分析基礎(chǔ)、數(shù)字信號處理)。
以上內(nèi)容構(gòu)成了完整的測試系統(tǒng), 并講述了測試系統(tǒng)組成、測試系統(tǒng)特性對信號的影響、測試系統(tǒng)的干擾及其抑制、汽車中常見量的測試等內(nèi)容。
本書穿插有典型教學案例, 以強化工程實際應用, 突出學生能力培養(yǎng)。這些案例重點介紹如何根據(jù)具體測試任務制定測試方案、恰當選擇器件和部件、合理設(shè)計測試系統(tǒng)各模塊、構(gòu)建滿足特定功能和技術(shù)指標的測試系統(tǒng)、正確處理測試數(shù)據(jù)等, 力求體現(xiàn)先進性、實用性, 注意反映當今測試技術(shù)發(fā)展的新成果和新動向。同時, 本書配有大量的視頻資源, 可通過掃二維碼進行觀看。
本書力求做到:(1) 重概念。用簡單的語言講解重要測試公式的物理意義, 力爭做到將抽象的概念具體化、形象化, 以期達到易于理解和掌握的目的。
(2) 強實踐。從工程應用的角度出發(fā), 引用大量工程實例, 以求加深知識的掌握。在信號分析相應章節(jié)最后一節(jié)用MATLAB 設(shè)計簡單程序, 變抽象為具體。
(3) 突出重點。在每章最后羅列出本章的知識點、重點、難點, 并盡可能用一句話概括本章核心知識點。
本書由湖北汽車工業(yè)學院樊繼東、賀煥利編寫。在編寫過程中, 得到了湖北汽車工業(yè)學院張譚、郭一鳴等老師的大力支持, 謹在此向他們表示誠摯的謝意。
由于作者水平有限, 書中錯誤和疏漏之處在所難免, 懇切希望廣大讀者批評指正。
編 者
前言
第1 章 緒論 1
1. 1 測試技術(shù)概況 1
1. 2 測量的基礎(chǔ)知識 5
本章知識點 10
本章習題 10
第2 章 常用傳感器及應用 11
2. 1 傳感器概述 11
2. 2 電阻式傳感器 18
2. 3 電容式傳感器 24
2. 4 電感式傳感器 31
2. 5 壓電式傳感器 37
2. 6 磁電式傳感器 42
2. 7 霍爾式傳感器 44
2. 8 光電式傳感器 46
本章知識點 51
本章習題 51
第3 章 信號的描述 53
3. 1 概述 53
3. 2 周期信號及其頻譜 57
3. 3 非周期信號及其頻譜 62
3. 4 典型信號的頻譜 71
3. 5 隨機信號 74
3. 6 MATLAB 在信號分析中的應用 76
本章知識點 80
本章習題 80
第4 章 測試系統(tǒng)的基本特性 82
4. 1 測試系統(tǒng)及其主要性質(zhì) 82
4. 2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 83
4. 3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 83
4. 4 不失真測試條件 87
4. 5 典型測試系統(tǒng)的動態(tài)特性分析 88
4. 6 測試系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的確定 96
4. 7 MATLAB 在系統(tǒng)特性分析中的應用 98
本章知識點 100
本章習題 101
第5 章 信號的調(diào)理 102
5. 1 信號放大 102
5. 2 電橋 104
5. 3 調(diào)制和解調(diào) 111
5. 4 濾波器 118
5. 5 模-數(shù)轉(zhuǎn)換原理 128
5. 6 MATLAB 在信號調(diào)理中的應用 130
本章知識點 137
本章習題 138
第6 章 信號分析基礎(chǔ) 140
6. 1 信號的相關(guān)分析 140
6. 2 功率譜分析及其應用 146
6. 3 相干函數(shù)分析及其應用 148
6. 4 倒頻譜分析及其應用 149
本章知識點 154
本章習題 154
第7 章 數(shù)字信號處理基礎(chǔ) 155
7. 1 信號數(shù)字化的基本原理 155
7. 2 快速傅里葉變換原理 161
7. 3 快速傅里葉反變換 175
本章知識點 176
本章習題 177
第8 章 汽車常見物理量的測量 178
8. 1 振動的檢測 178
8. 2 噪聲的測量 185
8. 3 空氣流量測量 194
8. 4 位置測量 200
8. 5 扭矩測量 204
8. 6 汽車角速度測量 206
8. 7 汽車轉(zhuǎn)速測量 208
8. 8 汽車車速測量 209
8. 9 車輛周圍識別用傳感器 211
8. 10 EMC 檢測 215
本章知識點 219
本章習題 219
附錄 221
附錄A 傳感器應用實例 221
附錄B 車用排氣消聲系統(tǒng)模態(tài)測試 226
參考文獻 231