关于汽车减震器测试系统与实验台机的误差探讨

1、关于汽车减震器测试系统与实验台机的误差探讨    一、减震器测试系统的构成（一）汽车减震器的结构简介。减震器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的，节流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。由于活塞是双向运动的，所以在活塞的两侧都装有板簧阀门，分别叫做压缩阀和伸张阀。减震器按其结构可分为双筒式和单筒式。双筒式是指减震器有内外两个筒，活塞在内筒中运动，由于活塞杆的进入与抽出，内筒中油的体积随之增大与收缩，因此要通过与外筒交换来维持内筒

2、中油的平衡。所以双筒减震器中要有四个阀，即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外，还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。与双筒式相比，单筒式减震器结构简单，减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞，（所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动），在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减震器外，还有阻力可调式减震器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减震器作为标准装备，通过传感器检测行驶状态，由计算机计算出最佳阻尼力，使减震器上的阻尼力调整机构自动工作。（

3、二）如何正确检测减震器的震动频率。为了给定正确伪采样速率，必须正确检测减振器的震动频率。减震性能（示功图及速度特性）测试是产品开发、质量检查过程的重要环节，是整车设计时选用减震器的可隶依据。利用现代技术可快速、方便。本系统采用286及以上微机作为主测控机，配以拉压传感器、位移传感、电阻应变仪、位移变送器、AD转换器等组成一完喜的测试系统。在以上硬件的基础-L，我们采用模块式设计方法。减振器测试系统的软件构成：（1）传感器的标定：任何传感器在使用时或使用一段时间后都会有误差。为了保证测试精度，必须对传感器进行标定，得出新的标定值。标定的方法是在有效测试范围内，测10个或更多的点，并输入相应的参数

4、值，计算机根据输入的值线性回归的方法进行计算，得到回归方程、最大标定值、最大电压值、绝对误差相对误差等，并将这些值存入相应的文件中。（2）初始化：初始化主要是输入一些测试中必须的参数值，如振动频率、振动行程范围、是否存盘、存盘文件名、减振器代号、编号、测试条件、测试时间等。（3）实时跟踪：该功能主要用于定性观察减振器的工作状态。计算机分别对力和位移传感器进行采样，将位移值显示在屏幕上，并画出两条跟踪曲线。（ 4）示功图测试：从力和位移传感器采集来的数据往往带有一些干扰信号，如果直接用来做示功图，误差大，不能正确反映减振器的工作状态。因此必须对从传感器采集来的信号进行处理。（5）测量数据中奇异项

5、的检拾：任何一个物理量总是从大到小或从小到大平滑的变化的，根据物理量这一连续性变化的特性，用预测的方法来检验数据中的奇异项。（6）测量数据的滤波：从力和位移传感器获得的数据，往往叠加有噪声，白噪声具有一个重要的统计特性，即它的统计平均值等于零。一个平稳随机过程的统计值可以从随机过程的一个样本的时域平均求得。 二、减震器试验台机误差分析（一）减震器试验台机误差的各种数据分析。真值是指某物理量客观存在的确定值。在科学实验中，观测对象的量是客观存在的，称为真值，其真值的定义是：设在测量中观察的次数为无限多，则根据误差分布定律正负误差出现的机率相等，故将观察值相加，加以平均，在无系统误差情况下，可能获

6、得极近于真值的数值。故“真值”在现实中是指观察次数无限多时，所求得的平均值。然而对我们工程实验而言，观察的次数都是有限的，故用有限观察次数求出的平均值，只能是近似真值，或称为最佳值。一般我们称这一最佳值为平均值。每次观测所得数值称为观测值。设观测对象的真值为x，观测值为xi（i=1，2，n），则差值称为观测误差，简称误差。标准误差对一组测量中的较大误差或较小误差感觉比较灵敏，成为表示精确度的较好方法。上式适用无限次测量的场合。实际测量中，测量次数是有限的，改写为标准误差不是一个具体的误差，的大小只说明在一定条件下等精度测量集合所属的任一次观察值对其算术平均值的分散程度，如果 的值小，说明该测量

7、集合中相应小的误差就占优势，任一次观测值对其算术平均值的分散度就小，测量的可靠性就大。算术平均误差和标准误差的计算式中第次误差可分别代入绝对误差和相对误差，相对得到的值表示测量集合的绝对误差和相对误差。（二）减震器试验台机测量方法。由于测量仪器、测量方法、环境条件以及人的观测能力等都不能达到完美无缺，故真值是无法测得的，但通过反复多次的观测可得到逼近真值的近似值。显然随曲杆比的减少机构误差降低。但是根据人机工程原理，由于整机结构尺寸的限制杠杆比不能太小。目前我国的汽车工业迎来了良好的发展机遇，同时也面临着种种挑战，对减振器的研究也应成为汽车行业人士重点攻关的课题，为我国民族工业的发展做出不懈的

8、努力，研发出具有自主知识产权的产品。不论是比较各种测量的精度或是评定测量结果的质量，均以相对误差和标准误差表示为佳，实验愈准确，其标准误差愈小，因此标准误差通常被作为n次测量值随机误差大小的标准，在化工实验中得到广泛应用。在许多实验和研究中，所得到的结果有时不是用仪器直接测量得到的，而是要把实验现场直接测量值代入一定的理论关系式中，通过计算才能求得所需要的结果，既间接测量值。由于测量值有一定的误差，因此它们必然引起间接测量值也有一定的误差，也就是说直接测量误差不可避免地传递到间接测量值中去，而产生间接测量误差。三、结论目前关于汽车减震的研究主要集中在减震控制方面，包括减震控制的理论和方法，以及

9、采用新的技术。最原始的减震控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向减震器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械减震虽已满足车辆减震的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械减震器来说已显得十分必要。测试汽车及汽车减震器示功图和速度特性时，必须正确、快速地检测减振器的振动频率，以便调控减振的运动速度及采样速率。由工程序数据结构的需要，一般每次采样点数是一定的。这样就对采样速率提出了假定的要求。若速率大高，就会造成一个工作循环不能采全。参考文献1王天利，田孝军，王凯，佟春明；电减震器性能试验台负载特性研究J；机床与液压；2003年04期 2邓家龙，龚进；液压伺服式减振器试验台测控系统设计与开发