汽车性能检测技术教学课件第1章 汽车检测概论.pdf

汽车性能检测技术第2版 第一篇技术基础篇第1章汽车检测概论http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1汽车检测概论汽车性能检测概念：使用测量仪器设备通过对汽车进行不解体的检查、测试、分析，从而对其性能和技术状况做出评价的一项技术；汽车性能检测内容涉及到：车辆的动力性、经济性、安全性、操纵性、舒适性以及环 保性能等方面。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1汽车检测概论汽车在出厂前要进行的试验：设计定型的形式试验和产品的生产一致性检查等一系列的、严格而全面的试验；汽车注册上牌之后的试验：在使用期间，还要进行经常性的定期或不定期检测，以保 证各方面的性能。本书所介绍的内容，主要是用于汽车检测、维修、运用部 门针对在用汽车而进行的性能检测，并不包括新车在出厂以 前进行的各项性能检验。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1汽车检测概论现代汽车检测技术是一项综合技术，不仅以汽车本身的构 造和运行控制方面的知识为基础，而且涉及力、声、热、电、光、化等学科知识以及机械、电子、计算机、自动控制等多 项技术。另外，汽车检测作为测量技术，还会涉及测量仪器、测量 方法、测量的精度误差以及测量结果的评价等内容；而评价 的依据,与国家的标准法规有关。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS目录1汽车检测技术及其发展2测量与误差的基本概念车用检测诊断仪器仪表简3机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESSJ1 一些基本概念和名词术语2汽车检测的意义3国内外汽车检测技术的康机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语1检测与诊断“检测”与“诊断”两者既有联系，又有区别：1)“检测”主要指“性能检测”，包括“检查”(Inspection)和“测试”(Test)两方面含义,一般是指 在汽车使用过程中，对汽车的动力性、经济性、舒适性、安 全性和环保性能等方面进行检查测试，以便对相关的性能做 出评价，提出维修调整的建议，以保证汽车处于良好的技术 状况；机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.1 一些基本概念和名词术语2)“诊断”(Diagnostics)指的是“故障诊断”，是在汽 车发生故障之后，通过检查测试，判断出现故障的原因和故 障点，并指出排除故障的方法。所以诊断的目的是为了排除 故障。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.1 一些基本概念和名词术语“检测”与“诊断”的共同点：使用各种仪器设备，对汽车进行检查测试和分析评价；“检测”与“诊断”的不同点：出发点不同，“检测”是一种主动检查行为，如同健康的 人去医院做体检，以便了解身体健康状况，也可以及时发现 疾病隐患；“诊断”则是一种被动检查行为，就如同人生了 病，需要到医院请医生看病一样。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语现代汽车技术将检测与诊断的关系变得密不可分。例如：现代汽车采用的第三代车载诊断系统OBD-III,可利 用汽车上的计算机随时监视、测试各系统部件的运行状态，及时分析指示故障现象并指出应采取的措施，从而将检测、诊断与维修调整结合起来。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语2、有关车辆的一些术语(1)在用汽车在用车是相对于新生产的汽车而言的，指已经登记注册并 取得号牌的汽车。(2)关于车辆的分类车辆的类别是按照国家标准”机动车辆分类”的规定划分 的。M类为客车，N类为货车，0类为挂车及半挂车，L类为二、三轮机动车。各类按质量由小到大依次分为1、2、3等类别。Ml、M2、N1类车辆都是城市中较为常见的车型。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语Ml类车：至少有四个车轮，或有三个车轮且厂定最大总质 量超过1000kg,除驾驶员座位外，乘客座位不超过8个的载客 车辆。M2类车：至少有四个车轮，或有三个车轮且厂定最大总质 量超过1000kg而不超过5000kg,除驾驶员座位外，乘客座位 超过8个的载客车辆。N1类车：至少有四个车轮，或有三个车轮且厂定最大总质 量超过1000kg而不超过3500kg的载货车辆。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语(3)轻型汽车最大总质量不超过3500kg的Ml类、M2类和N1类车辆。一般 将最大总质量W2500kg的Ml类车辆称为第一类轻型汽车，其 他的称为第二类轻型汽车。(4)重型汽车最大总质量超过3500kg的车辆。(5)整备质量汽车完全装备好后的质量，包括车本身和润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语(6)基准质量(Reference Mass,RM)整车整备质量加上100kg的质量。最大总质量汽车制造厂规定的技术上允许的车辆的最大质量。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.1 一些基本概念和名词术语3、有关检验认证方面的术语(1)关于C MA标志C MA(C hina Metrology Accreditation)的含义是“中国计 量认证”。它是根据中华人民共和国计量法的规定，由省级以上 质量技术监督部门对向社会出具公正数据的检验机构(如产品 质量检验、性能检测、环境监测等)的检测能力及可靠性进行 的一种全面的评价和认可。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.1 一些基本概念和名词术语机动车检测站要开展对外检测服务，就需要取得C MA认证。取得计量认证合格证书的检测机构，可以在检验报告上使用 C MA标记，有C MA标记的检验报告可用于产品质量或性能评价 及司法鉴定等，具有法律效力。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.1 一些基本概念和名词术语(2)关于C MC标志C MC(Metrology C ertification of C hina)的含义是“中 华人民共和国制造计量器具许可证”。中华人民共和国计量法规定，制造计量器具的企业,“必须具备与所制造的计量器具相适应的设施、人员和检定 仪器设备，经省级以上质量技术监督部门考核合格，取得制造计量器具许可证”。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.1 一些基本概念和名词术语获得此证，是质量技术监督部门对生产厂家已具有制造此 种计量器具资格和能力的一种认可，以证明该计量器具达到 了规定的技术指标。制造汽车检测设备的厂家，就必须具备 这种C MC许可证。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义汽车的大量使用的优点：提高了运输效率、促进了经济发展、改善了人们生活；汽车的大量使用的缺点：造成了排气污染、噪声污染、交 通事故以及能源紧张等引起全球关注的问题。解决这些问题的途径：1）从技术上入手，努力开发高性能、低污染的汽车，这 是汽车研究、生产部门孜孜以求的目标；2）要加强对在用汽车的定期检测，以便及时维修调整，使汽车经常处于良好的技术状况。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义汽车检测的目的可以归纳为以下几个方面:1、保证交通安全2、减少环境污染3、改善汽车性能http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义1保证交通安全随着交通运输事业的发展，道路交通事故也在日益增加,道路交通伤害已日益成为威胁人类生命安全的一种世界性公 害。造成交通事故的原因大致可归纳以下五个方面：1）驾驶员；2）行人；3）车辆；4）道路；5）气候http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义其中车辆本身如汽车制动、转向、行驶及照明等系统性能 变差，机件变形断裂、轮胎破损等都是导致事故的重要因素。对汽车进行定期检查和调整，使其处于良好的技术状况，对保证交通安全非常必要。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义2减少环境污染汽车排放的尾气中含有上百种化合物，其中对人和生物直 接有害的物质主要是C O、HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧化合物）、铅化合物以及含碳的颗粒物等。这些有害气体污染了大气，破坏了人类的生存环境。尤其 在大城市中人口密集、交通拥塞的地区，汽车排气污染比较 严重，使居民深受其害。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义20世纪中期，美国的洛杉矶出现了著名的“光化学烟雾”事件，汽车尾气的严重污染直接威胁当地居民的生命安全，并造成巨大的经济损失。随着我国汽车保有量的持续快速增长，汽车尾气已成为许 多城市大气污染的罪魁祸首，不仅大大降低了能见度，而且 是大气中很多有害污染物的主要来源。目前世界各国对此都给予高度重视，所规定的尾气污染物 排放控制标准也越来越严格。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义另外应该指出，汽车尾气中的C 02是一种主要的温室气体,向大气排放过多的C 02,会使地球表面温度升高。减少温室气体排放，从根本上说，是节约能源问题。所以 应提倡使用低能耗的环保型汽车，并对在用汽车进行必要的 燃料消耗（经济性）检测。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义噪声对人的心理和生理方面都会有不利影响，所以汽车行 驶和鸣喇叭时发出的噪声是另一种环境污染。在交通繁忙的 十字路口，车辆噪声可达70dB以上。汽车噪声已经成为不少 城市噪声的主要来源。国家通过对汽车进行道路监控和定期检测的方法，严格限 制汽车的废气和噪声污染。污染超标的车辆将不准上路，必 须及时维修调整。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义3改善汽车性能一般来说，汽车的性能主要包括动力性、经济性、安全性、操纵稳定性、舒适性以及环保性能等方面。汽车用久了，性能或技术状况逐渐变差。例如发动机机械磨损加剧，密封性变差，不仅动力性和经 济性会降低，油耗会增加，尾气排放情况也会变坏；http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.2汽车检测的意义悬架机构损坏或轮胎失去平衡会直接影响舒适性；转向系统或制动系统性能变差时还会引发交通事故等。所以，通过对汽车性能进行经常性的检查测试，就可以及 早发现问题并及时维修调整，保持汽车经常处于良好的技术 状况，改善汽车性能，还可以延长使用寿命。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.3国内外汽车检测技术的发展对在用汽车进行检测的方法可大体上分为两大类：1）人工检查方法凭人的眼、耳、手、脚加上经验和简单工具进行检查的方 法，这种方法不仅速度慢、效率低，检验精度也差，主要用 于比较简单的部件检查；2）使用电脑化、智能化的仪器设备进行检查的方法这种方法不仅可以定量地测出汽车的很多性能指标，如废 气污染物的含量、前照灯的发光强度、制动力的大小等，而 且检测速度快、精度高、检测结果也比较客观。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.3国内外汽车检测技术的发展早期的汽车检测诊断以人工检查为主，使用的测量仪器设 备也比较简单。在20世纪60年代以后，计算机技术获得迅猛发展并向各行 各业渗透，汽车检测技术应用了计算机测量与控制技术，出 现智能化的发动机分析以及底盘动力、速度、制动等性能方 面的测试仪器设备，进而形成连续作业的检测线，大大提高 了检测效率。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.1.3国内外汽车检测技术的发展目前汽车检测技术已经发展到高度自动化、智能化和网络 化水平，各种新型智能化检测诊断仪器不断出现。20世纪80年代美国出现了“车载诊断技术(On-Board Diagnostics,OBD),最初目的是监测汽车运行的排放状况并 及时给出故障警告信号。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.1.3国内外汽车检测技术的发展目前第三代产品obd-in,已不仅能从发动机、变速器、ABS等系统EC U(电脑)中去读取故障码和相关运行数据，还能 利用小型车载通信设备如GPS导航系统或无线通信方式将车辆 的身份代码(VIN)、故障码及所在位置等信息自动通知管理部 门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出维修建议 以及解决排放的时限等，还可以对超出时限的违规者的车辆 发出禁行指令。可以认为，OBDTII的出现将汽车的运行监控、检测、诊断 技术与维护管理紧密联系起来。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.1.3国内外汽车检测技术的发展改革开放后，我国道路交通运输事业得到迅速发展，汽车 拥有量快速增长，而且国家对安全、环保问题高度重视，这 都极大地促进了汽车检测技术的发展。1982年在辽宁省朝阳市建成了我国第一个汽车性能检测站。到目前为止，检测站已遍布全国，普及到各省、市、县和地 区，对于保证汽车的合理使用，尤其是确保车辆道路行驶的 安全性能和环保性能方面起到了重大作用。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESSJ1误差的来源2误差的分类3常用仪表的准确度等级机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS-1http:/www.cmpedu.co m/1.2.1误差的来源为了减小测量误差，提高测量准确程度，必须了解误差来 源。测量误差产生的原因，可大致归结为以下几方面：1）所用仪器设备；2）操作人员；3）使用环境；4）测量方法。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.1误差的来源1仪器设备方面的原因任何测量仪器设备在零件加工、装配和调试、检验校准过 程中都不可避免地存在着误差。另外，仪器设备在使用过程中由于元器件老化、磨损、疲 劳等原因常常会使误差增大。根据仪器设计制造精密程度的 不同，仪器可有不同的精度等级。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.1误差的来源2操作人员方面的原因测量人员的技术熟练程度、生理与心理因素、测量习惯等 的不同都会引起操作误差，例如：指针仪表读数时，要求眼睛必须正视仪表指针，否则就读 不准。为了减小测量误差，就要求测量人员要认真了解测量仪器 的特性和测量原理，遵照测量规程，精确进行测量操作，并 正确处理测量结果。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.2.1误差的来源3使用环境方面的原因各种环境因素与要求条件不一致时会造成误差，例如：1）电子仪表使用环境温度或电源电压过高、过低都会加 大测量的误差；2）测量噪声时，若环境背景噪声太大，被测噪声就测不 准；3）检测整车性能时，要求车辆停放的地面必须水平，否 则对车辆的制动、灯光、侧滑和四轮定位等检测结果都会有 影响。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.2.1误差的来源4测量方法方面的原因使用的测量方法不合适或不完善，或采用近似的计算公式 等都会引起误差，例如：1）汽车在怠速工况与大负荷工况时尾气排放情况很不相 同，所以汽车排气污染物的检测方法应尽可能考虑汽车各种 工况的废气排放水平。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.1误差的来源2）计算机在数据处理时将计算结果采用“四舍五入”取 得近似值而形成的“舍入误差”、使用近似公式代替无穷序 列所造成的“截断误差”以及对模拟信号进行数字转换时的“量化误差”等也都属于方法误差。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类根据表达形式和性质特点等的不同，误差可以分为以下几种：一绝对误差表达形式一相对误差-引用误差一系统误差性质特点一随机误差-粗大误差机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类1按表达形式分类按照误差表达形式的不同，可以将误差分为以下3种：1）绝对误差绝对误差指实际测量值与被测量的真值之差，即 X=X-Xo式中AX绝对误差，是可正可负的数值，并且与被测 的量有同样的单位；X实际测量值；Xo被测量的真值。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类实际上，被测量的真值无法完全准确的测量，所以常常使 用“约定真值”代替，例如用精度更高的仪器测量结果作为 真值。例如，使用100g的标准祛码校验台秤，这100g就作为“真 值”。若一个台秤称量此祛码的结果是9 5g,则该台秤此时测 量的绝对误差就是 X=(9 5-100)g=-5gohttp:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类几个概念如下：检定：检查测量仪表本身准确性的工作称为仪表的“检 定”。在这项工作中，常常用高精度级别的仪器作为标准来 校验低精度的仪器；真值：将高精度仪器测量结果作为真值；示值误差：被校验仪表读数指示值与真值之差称为“示值 误差”。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类2）相对误差相对误差是绝对误差与真值的比值，即r=AX/Xo式中r相对误差。没有单位，但有正负，一般用百 分数表示。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类对于上面的例子，相对误差就是r=AX/X0=-5/100=-5%相对误差可以表示测量的相对准确程度。在实用中为了简 单，有时用实际测量值X代替真值X0计算相对误差。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类(3)引用误差引用误差是在仪器的量程范围内最大绝对误差与“引用值”的比值，即Im二(Xm)/Xm式中rm引用误差；Xm量程范围内最大绝对误差；Xm引用值，一般引用仪表的最大量程(或标称范围上限)。引用误差也是一种相对误差，又称为“引用相对误差”或“满度误差”，常常用来说明仪表的准确度。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类2按误差的性质分类根据误差的性质不同，误差可以分为以下三种:1）系统误差；2）随机误差：3）粗大误差。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类(1)系统误差系统误差是指由某些确定性变化因素造成的误差。例如：当用天平称量物体时，若祛码本身重量就有偏差,那么无论称什么物品，无论称量多少次，每次都会有误差，而且偏差的方向都是相同的。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类又如：汽车车速表读数（km/h数）一般是根据传动轴转速和 轮胎直径折算的，当轮胎磨损或气压变化时，轮胎直径也会 稍有改变，这时不论车行驶速度快慢，车速表的读数总是不 准。可见，这种误差影响的因素是确定的，为减小这种误差就 要采取相应措施。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类(2)随机误差随机误差是测量时大小不确定的偶然性误差。例如：使用制动试验台测试汽车的制动力时，尽管测试条 件都一样，但每次测量的数值都不会完全相同。与多次测量 结果的平均值相比，每次测量数据不是偏大就是偏小。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.2.2误差的分类这种随机误差的影响因素是不确定的，例如：偶然的电压波动、测量时的机械振动或操作人员的操作不 规范等。要减少这种误差的影响，需要测量多次，再用统计的方法 进行数据的分析处理。在汽车性能检测中有些项目就采取测 试多次后取读数平均值的方法。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类(3)粗大误差粗大误差简称粗差，是指明显不合理、超出统计规律的大 的误差。这往往是由于突然因素的影响引起的，例如：电压突然变 化、仪器受到振动或操作人员偶然疏忽等。粗大误差一旦发现就应从测量数据中剔除。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类/月测量值粗大湿差系统误差测量次数图1-1几种误差示意图Ohttp:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.2误差的分类图1-1为系统误差、随机误差与粗大误差示意图。图中，A0表示测量结果的真值，A表示多次测量结果的平 均值。由图可见，当测量次数足够多以后，可以发现测量数 据的分布是有统计规律的，除了具有“粗差”的个别点以外,每次测量值都在平均值的附近。若有系统误差存在，则平均值会偏离真值。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级在描述测量仪表的性能时，常常使用“精密度”、“准确 度”和“精确度”这些术语，三者的含义相近但有区别。“精密度”（precision）反映了随机误差的大小；“准确度”（correctness,也叫正确度）反映了系统误差的大小；“精确度”（accuracy,也叫精度），反映了随机误差与系 统误差的综合影响。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS图1-2精密度、准确度与精确度示意图http:/www.cmpedu.co m/1.2.3常用仪表的准确度等级图2所示的打靶结果形象地表示了这三者间的关系。若以靶心作为真值，弹着点到靶心距离为误差，则图l-2a表示多次测量的结果比较分散，说明随机误差较大,精密度较低；图2b表示测量结果虽然比较集中但都偏离了靶心，说明 存在明显的系统误差，精密度高而准确度低；图2c表示测量结果集中在靶心附近，表示系统误差和随 机误差都很小，即测量精确度较高。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级实际的测量仪表都有一定的精确度或精度，反映了测量中 系统误差与随机误差的综合影响。一般说来，精度越高表示测量相对误差越小。我国电工仪表和压力表的精度等级是按照“引用误差”来 分级的，一般用s表示。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级电工仪表的精度等级有七种，即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0o例如，某仪表的精度等级为2.5级，则说明此仪表的最大引用误差为rm=2.5%（绝对值）。压力表常用精度等级有0.4、1.0、1.5和2.5等。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级下面举例说明精度等级与各种误差之间的关系。例如：某个电压表，使用直流200V量程，精度是1.5级，测得电路中某电压值为155V。分析该仪表的引用误差、测量 时可能的最大绝对误差和相对误差。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级分析：该仪表的精度是1.5级，即引用误差rm=S=L5%；量程为200V,即测量范围上限Xm=200V。在其量程范围内最大绝对误差（绝对值）为：AXm=XmS=200VXl.5%=3Vo也就是说，在量程范围内测量任何电压的绝对误差都不会 超过土 AXm=3V。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级然而测量不同电压时的相对误差是很不同的。此次实际测得电压值X=155V,虽然此电压的真值Xo是未知 的，但可以肯定它在X AXm=(1553)V=(152158)V之间。为了简单，用测量值X代替真值Xo,于是得到近似的最大相对 误差(绝对值)为：r=AXm/X=3/155=0.019 4=1.94%http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.2.3常用仪表的准确度等级从上面的分析计算来看，测量值x越大（接近满量程），最 大相对误差就越小；反之，则越大。例如若用同样量程测量的电压只有10V,则此时最大相对 误差（绝对值）将达到r=AXm/X=3/10=30%一般的测量仪表都有类似的规律。不少仪表的量程是可以 选择的，所以做实际测量时，都应使被测值尽量接近满量程,这样测量结果就比较准确。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.3车用检测诊断仪器仪表简介1关于检测与诊断仪器2智能化仪器仪表简介机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.1关于检测与诊断仪器目前在汽车检测诊断工作中常常用到的各种仪器仪表，包 括各种检测仪器和分析诊断仪器等，几乎都带有计算机或微 控制器（或称单片机），一般称为智能化的仪器仪表。与一般测量仪表相比，这类智能化仪器仪表的共同特点是:功能比较强（例如具有测量、分析、数字与波形显示、存储打印以及串行通信等多种功能）；精度高、可靠性好以及体积小、能耗低等。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.1关于检测与诊断仪器下图所示为一些智能化检测诊断仪器的外形。a)d)b)c)图1-3某些智能化检测诊断仪器a）发动机综合分析仪b）便携式诊断分析仪 c）手持式五气分析仪d）不透光烟度计http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.1关于检测与诊断仪器一般来说，检测仪器系统常常需要配合大的机械部件，故 一般称为检测设备。其信号采集部分包括各种传感器，将被测物理量转换成电 信号后，经过整形或放大、A-D转换等处理后，再输入仪器的 计算机内。在计算机控制的检测系统中输出信号除了用于显示打印等 外，还需要控制机械操作，因此可称为“计算机测量控制系 统”。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.3.1关于检测与诊断仪器而分析诊断仪器则多直接读取汽车各传感器和执行器件的 数据状态信息，然后进行分析处理和显示，并不带机械控制 部件。汽车常用的分析诊断仪器种类很多，名称也各不相同，如“综合分析仪”、“故障诊断仪”、“解码器”、“汽车万 用示波表”等。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.1关于检测与诊断仪器一般说来，这些仪器的共同特点是：1）直接读取汽车各部件的运行状态信息；2）以信号波形作为重要的分析手段。信息读取的途径大致可以分为两类：1）直接采集汽车上各部件和元件的电压信号；2）通过OBD诊断座提取汽车电控单元（EC U）输出的状态信 息和数据流。机械工业出版社 http:/www.cmpedu.co m/CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介智能化检测仪器种类繁多，内部结构也很复杂，不过一般 都是以微控制器为核心，外围包括一些输入、输出接口电路 以及信号采集和数字显示等器件，其框图如下图所示。某些 传感器串行通信模拟 信号）放大器二）A-D转换微控制器键盘或 按钮开关出门路 输接电显示器开关信号 处理电源开关 信号电压调整存储器打印机开关信号 输出Ohttp:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介由图可见，完整的智能化检测仪器系统主要包括：1）信号采集部分（传感器、按键或键盘等输入器件）、2）输入接口电路（放大器、A-D转换、开关类信号处理等）、3）微控制器、4）输出接口电路、5）显示器、6）打印机等外围 部件以及与其他设备联系的串行通信接口和电源等。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介1传感器传感器是将某种物理量（绝大部分是非电量，如温度、压 力、重力、位移、转速、声压级、发光强度、气体浓度等）转 化成电信号的元件。传感器输出的电信号有多种类型，如图5所示。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS物理量 物理量 物理量图1-5各种传感器输出信号http:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介其中图l-5a、b、c表示输出连续的电压信号，称为“模拟 信号”或“模拟量”，其输出电压与输入的物理量间有确定 的关系，可能是线性关系，如图l-5a所示，也可能是非线性 关系,如图1-如、c所小。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介也有的传感器输出一系列随时间周期变化的信号（即频率 信号），其输出信号的频率与输入的物理量成比例，如图l-5d 所示。图1-5e、f表示这类频率信号的波形。这类波形经整理后 都可以成为只有高、低电平的开关型信号，所以也通称为“开关信号”或“开关量”。不同类型的传感器信号进入C PU前要经过不同的接口电路 处理成C PU可以接收的数字信号。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介2放大器为了提高检测仪表的精度，提出两个要求如下：1）要求使用的放大器线性度要好，也就是放大器的输出 与输入严格成正比关系。2）要求其性能稳定、温度漂移要小。放大器的输入信号一般都是mV或mA信号，要求输出“标准”信号，如05V或（T10V的电压信号或420mA的电流信号等。这 就要精确地调试放大器的放大倍数。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介3 A-D转换器A-D转换就是将连续的模拟电压转换成对应的二进制数字 量，输入模拟量与输出数字量的大小完全成比例。A-D转换器的输入模拟电压与输出的数字量之间有严格的 比例关系。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介4键盘或按键按键是智能仪表的输入器件，通过人为输入开关信号控制 仪表的工作或功能切换。键盘是按键的组合。智能仪表的控制面板都是专门设计的,根据需要设置小型键盘或只是几个按键。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介5常用显示器件目前检测仪器仪表中常用的显示器件主要有：1)发光二极管(Light Emitting Diode,LED)；2)液晶显示器(Liquid C rystal Display,LC D)；3)阴极射线管(C athode-Ray Tube,C RT)显示器。它们的结构和工作原理各不相同，显示效果也各具特点。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介(1)发光二极管(LED)发光二极管是一种采用能发光的半导体材料(如碑化钱 GaAs)制成的二极管，当接入正向电压时，二极管导通而发光。根据半导体材料及掺入杂质的不同，通电后可发不同颜色 的光。目前有红、绿、蓝、橙黄等不同颜色的LED。表示数字 的LED也称数码管，它通常由78个条形或圆形LED组成，可显 示常用数字或简单字符。要显示更复杂的字符或图形，常使 用更多段的数码管，或多行多列的LED点阵模块，在通电控制 下可显示字符和数字。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:/www.cmpedu.co m/1.3.2智能化仪器仪表简介发光二极管目前的应用极为广泛，作为显示器件，它的主 要优缺点如下：发光二极管的 体积小、使用寿命长；控制容易、电路简单；工作可靠；发光效率高，耗电少等发光二极管的疆：自身发光强度有限；白天光线较强时显示效 果较差。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介(2)液晶显示器(LC D)液晶是一种有机化合物，多由长形杆状分子构成，在一定 温度范围内，既有普通液体的流动性，又有晶体的某些特征。在密封液晶的两层玻璃内侧有透明金属制作的字符形电极 和引导液晶分子排列的定向层，当在液晶电极间加上一定电 压后，液晶分子受电场影响，将按照电场方向重新排列，改 变了透光性能而显示字符或数字。http:/www.cmpedu.co m/机械工业出版社CHINA MACHINE PRESS1.3.2智能化仪器仪表简介一般液晶显示器自身不发光，是反光型显示器件，这一特 点与LED正相反。它主要的优缺点比较：液晶显示器的对比度强；优点液晶显示器的缺点 工作电压低、功耗小；可以显示细小复杂形状;因目前多用组装件，所 以安装使用方便。当光线较弱时显示不清,需要外部光源；近年来已