汽车电子控制技术绪论

主讲：颜丙生讲师电话-mail:yanbingsheng@163.com机械工程测试技术河南工业大学机电学院机电系2014年春季学期总学时：46学时讲授：34学时实验：8学时习题：4学时《工程测试与信号处理》(第二版)蔡共宣，林福生，华中科技大学出版社《测试技术》(第二版)贾民平，高等教育出版社《测控系统原理与设计》孙传友，北航大学出版社机械工程测试技术课程安排与参考书期末考试成绩：70%总评平时成绩：30%总评期末考试形式：闭卷平时成绩包括：出勤，作业，大作业机械工程测试技术课程考核方法本课程主要介绍机械工程，工业自动化，航空航天，环境监测，楼宇控制，交通等领域中常见物理量（压力、应变、位移、加速度、温度等）的传感器测量原理、测量电路原理和信号分析方法。机械工程测试技术课程内容主要内容如下图讲课顺序：完全按教材，便于同学们预习和复习。讲课特点：以尽可能多的工程案例、实例和实验教学为切入点，解决课本教学存在的问题。（测试技术应用、发展部分空洞；传感器部分没有实物对象、枯燥无味；信号分析理论部分深奥难懂。）机械工程测试技术本课程教学方法射线检测声发射检测MT200超声测厚仪课程特点：本课程是培养学生解决实际工程测量问题能力的专业基础课，具有很强的实践性；前序课程：电类、机械类、材料类、信号处理、控制、振动和物理等相关课程；学习方法：理论学习、实践学习和研究学习并重。机械工程测试技术本课程学习方法★理论学习主要靠听课，学习教材和辅助教材的内容来掌握，这是最基本的；★充分利用课程所开设的实验课和仿真实验来提高实际动手能力；机械工程测试技术本课程学习方法充分利用网络机械工程测试技术本课程学习方法★充分开展课外设计制作活动，大作业，课程设计或毕业设计来进行研究性学习；机械手AGV小车智能报警振动测试传感器机械工程测试技术★问题式和讨论式教学（重点）机械工程测试技术绪论1.掌握测试技术的概念2.了解测试技术的应用情况3.了解测试技术的发展动态4.了解测试仪器主要生产厂商5.了解计算机测控系统本章学习要求绪论测试技术术的基本本概念-概念、任任务和重重要性测试：采用专门门的技术术手段和和仪器设设备，设设计合理理的实验验方法并并进行必必要的数数据处理理，从而而找到被被测量的的量值和和性质的的过程。。测试技术术是实验验科学的的一部分分，主要要研究各各种物理量的的测量原原理和测量信号号分析处处理方法。任务：获取有用用信息。。在有噪噪声背景景的情况况下提取取有用的的信息，，是测试试工作者者首要解解决的问问题。重要性：：测试技术术是进行行各种科科学实验验研究和和生产过过程参数数测量必必不可少少的手段段，起着着人的感官的作用。。绪论测试技术术的基本本概念-任务和重重要性发明元素素周期表表的科学学家门捷捷列夫曾曾说过：：“有测量才才有科学学”。仪器是信信息时代代的信息息获取——处理——传输的的链条中中的源头技术。钱学森院院士对新新技术革革命的论论述中说说：“新新技术革革命命的关键键技术是是信息技技术。信信息技术术有测量量技术、、计算机机技术、、通讯技技术三部部分组成成。测量技术术则是关关键和基基础。”绪论测试技术术的基本本概念-测试系系统传感器将被测物物理量（（如噪声声，温度度，湿度度）检出出并转换换为电量量，中间间变换装装置对接接收到的的电信号号用硬件件电路进进行分析析处理或或经过A/D转转换后用用软件进行信号号分析，显示记记录装置置则把测测量结果果显示出出来，提提供给观观察者或或其它自自动控制制装置。。一般来说说，测试试系统由由传感器器、中间间变换装装置和显显示记录录装置三三部分组组成。绪论测试技术术的基本本概念-测试系统统简单的测测试系统统可以只只有一个个模块，，如玻璃璃管温度度计。它它直接将将被测温温度转化化为液面面示值。。没有电电量转换换和分析析电路，，很简单单，但精精度低，，无法实实现测量量自动化化。为提高测测量精度度和自动动化程度度，以便便于和其其它环节节一起构构成自动动化装置置，通常常先将被被测物理理量转换换为电量量，再对对电信号号进行处处理和输输出。如如图所示示的声级级计。绪论测试技术术的基本本概念-测试系统统组成测试试系统时时必须遵遵循的原则是各环节节的输出出量与输输入量之之间应保保持一一一对应的的关系，，尽量不不失真，，且必须须尽可能能地减小小或消除除各种干干扰绪论测试技术术的工程程应用在工程领领域、科科学实验验、产品品开发、、生产监监督、质质量控制制等，都都离不开开测试技技术。测测试技术术应用涉涉及到航航天、机机械、电电力、石石化和海海洋运输输等每一一个工程程领域。。绪论测试技术术的工程程应用-工业自自动化在各种自自动控制制系统中中，测试试环节起起着系统统感官的的作用，，是其重重要组成成部分。。（1）机机械手、、机器人人中的传传感器转动/移移动位置置传感器器、力传传感器、、视觉传传感器、、听觉传传感器、、接近距距离传感感器、触触觉传感感器、热热觉传感感器、嗅嗅觉传感感器。绪论测试技术的的工程应用用-工业自动动化（2）AGV自动送货车车超声波测距距传感器判判断建筑物物内人和物物所在位置置；红外线线色彩传感感器运动轨轨迹和AGV小车车位置识别别；条形码码传感器，，货品识别别。绪论测试技术的的工程应用用-工业自动动化（3）生产加工过过程检测（包装，车车辆）绪论测试技术的的工程应用用-流程工业业设备运行行状态在电力、冶冶金、化工工等行业需需要监测或或定期检测测设备运行行状况，关关系到人员员和生产安安全。绪论测试技术的的工程应用用-产品质量量测量在汽车、机机床等设备备，电机、、发动机等等零部件出出厂时，必必须对其性性能质量进进行测量和和出厂检验验。汽车扭矩测测量机床加工精精度测量图示为汽车车出厂检验验原理框图图，测量参参数包括润润滑油温度度、冷却水水温度、燃燃油压力计计发动机转转速等。通通过对抽样样汽车的测测试，工程程师可以了了解产品质质量。绪论测试技术的的工程应用用-楼宇控制制与安全防防护为使建筑物物成为安全全、健康、、舒适、温温馨的生活活、工作环环境，并能能保证系统统运行的经经济性和管管理的智能能化。在楼楼宇中应用用了许多测测试技术，，如闯入监监测、空气气监测、温温度检测、、电梯运行行状况。图示为某公公司楼宇自自动化系统统。该系统统分为：电电源管理、、安全监测测、照明控控制、空调调控制、停停车管理、、水/废水水管理和电电梯监控。。绪论测试技术的的工程应用用-家庭与办办公自动化化在家电产品品和办公自自动化产品品设计中，，人们大量量的应用了了传感器和和测试技术术来提高产产品性能和和质量。全自动洗衣衣机中的传传感器：衣衣物重量传传感器，衣衣质传感器器，水温传传感器，水水质传感器器，透光率率光传感器器（洗净度度），液位位传感器，，电阻传感感器（衣物物烘干检测测）。绪论测试技术的的工程应用用-PC机绪论测试技术的的工程应用用-PC机绪论测试技术的的工程应用用-其他应用用绪论测试技术的的发展趋势势-传感器方方面利用新发现现的材料和和新发现的的生物、物物理、化学学效应开发发出的新型型传感器。。绪论测试技术的的发展趋势势-传感器传感器+嵌嵌入式计算算机=智能能传感器。。混凝土裂纹纹检测仪绪论测试技术的的发展趋势势-信号处理理方面计算机虚拟拟仪器技术术。用PC机机+仪器板板卡代替传传统仪器，，用计算机机软件代替替硬件分析析电路。绪论传感器和测测试仪器生生产厂商-传感器美国的霍尼威尔公司有全球球最大传感感器技术研研究中心，，主要生产产工业自动动化类传感感器。丹麦的B&K主要生产振振动和声学学测量传感感器。绪论传感器和测测试仪器生生产厂商-测量分析析仪器美国国家仪仪器公司（（NI）是全球最大大的计算机机虚拟仪器器生产商。。美国的Agilent公司，，原惠普公司司仪器部，，著名的测测试仪器商商。绪论计算机测控控系统-测控系统统微机化的的意义测控对象与与要求测量多种参参量：电量量、非电量量具有多个输输入通道、、可进行多多点测量与与控制能够快速进进行动态在在线实时测测量，因为为95%的被测信号号是随时间间变化的动动态信号能够实时快快速进行数数据分析处处理归纳：唯有以计算算机为中心心的测控系系统能够实实现上述要要求绪论计算机测控控系统-测控系统统微机化检测测系统微机化检测测系统是以以微机为核核心，单纯纯以“检测测”为目的的的系统传感器模拟输入通道微机模拟输出通道报警器数据记录器模拟显示器被测参数绪论计算机测控控系统-测控系统统微机化控制制系统微机化控制制系统是以以微机为核核心，单纯纯以程序控控制为目的的的系统微机

控制电路执行器参数及动作次序绪论计算机测控控系统-测控系统统微机化测控控系统微机化测控控系统是以以微机为核核心，测控控一体化的的系统。这这种系统对对被控对象象的控制是是依据对被被控对象的的测量结果果决定的微型计算机传感器模拟量输入通道操作员测控对象传感器执行器执行器模拟量输出通道开关量输入通道开关量输出通道人-机接口通信接口其它微机绪论计算机测控控系统-工控机绪论计算机测控控系统-嵌入式计计算机绪论计算机测控控系统-开发软件件绪论下次课思考考题：1、信号与与信息的区区别？同一一个信号只只有一种描描述方式？？试举例；；2、确定性性信号与非非确定性信信号的区别别？它们是是根据什么么分类的？？准周期信信号属于哪哪一类？