汽车检测误差及数据处理

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1、武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页1课程名称：课程名称： 汽车检测技术汽车检测技术 第第 周次周次 授课时间：授课时间： 年年 月月 日日授课班级授课班级学学 时时2 2课课 程程 类类 型型理实一体课题或课题或 章节题目章节题目汽车检测误差及数据处理教学目标教学目标1认知目标：通过学习，使学生了解检测系统的基本组成、测量误差及检测数据的处理、仪表精度等级及选择原则、检测设备的使用维护与故障处理。 2能力目标：能够初步的了解检测系统的组成，能够合理选择仪表并对检测结果进 行正确处理，能够正确使用检测设备并进行维护。 3情感目标：培养学生学习兴趣，激发学生学习积极性；

2、通过观看影像视频资料、 实际动手操作，感受工作带来的乐趣，以及学习知识的喜悦。教学要求教学要求（1）了解汽车检测系统的基本组成。 （2）掌握测量误差的产生原因及检测数据处理方法。 （3）掌握仪表精度等级的选择原则。 （4）掌握检测设备的使用及其维护方法。教学重点教学重点检测数据的处理方法、仪表精度等级的选择、检测设备的使用及维护教学难点教学难点检测数据的处理方法、仪表精度等级的选择、检测设备的使用及维护教学方法教学方法启发、讨论教学手段教学手段 教具教具行为导向法、练习法、激励教学法、案例教学法和多媒体教学法、挂图主主要要教教学学内内容容及及步步骤骤时间分配时间分配 （分钟）（分钟）1.组织教

3、学，整顿纪律，点名；教学导入 2. 汽车检测系统的基本组成 3. 测量误差和精度 4. 有效数字运算规则 5.总结归纳 6.课堂提问解答并布置作业10 分钟 15 分钟 30 分钟 10 分钟 5 分钟 5 分钟武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页2板书板书 设计设计一、汽车检测系统的基本组成1. 传感器2. 变换及测量装置3. 记录与显示装置 4. 数据处理装置二、误差的基本知识 1. 测定值的准确度与精密度 2. 误差产生的原因 3. 提高分析结果准确度的方法提高分析结果准确度的方法三、有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则四、总结讨论讨论 思考题思考题 作业作

4、业教学教学 后记后记武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页3教学教学 过程过程教教 学学 内内 容容旁注旁注组织组织教学，教学，整顿整顿纪律，纪律，点名点名【组织教学组织教学】1清点学生人数，登记考勤；2、说明本节教学目标和学习方式、布置学生学习任务【导入新课导入新课】在汽车检测诊断作业中，为了获得诊断参数测量值，检测人员要选择合适的 测量仪表、仪器或设备，组成检测系统，在一定的测量条件和测量方法下，对汽车进行检测、分析和判断。你所知道的检测系统或设备有哪些呢？试说出一两种。学生活学生活动动：思考、：思考、讨论讨论，代表，代表发发言言教教师师点点评评： ：传统的人工检测

5、方法借助简单工具，用眼看、耳听、手摸和鼻闻等手段， 边检查、 边试验、边分析，进而对汽车技术状况做出判断。这种诊断方法不 需要专用仪器设备，可随时随地进行和投资少、见效快。但是随着电子技术在 汽车上的大量应用，这种诊断方法存在诊断速度慢、准确性差、不能进行定量 分析，同时需要诊断人员有较丰富的经验。在汽车诊断与检测技术作业中，为 了获得诊断参数测量值，检测人员要选择规定的测量仪表、仪器或设备（这三 者往往统称为检测设备）组成检测系统，在一定的测量条件、测量方法下，对 汽车进行检测、分析和判断。检测系统的基本组成、智能化检测系统、测量误差和精度、检测设备的使 用维护与故障处理、汽车维修企业和汽车

6、检测站应配备的检测设备等方面的知 识，是汽车诊断与检测技术从业人员应掌握的基本知识。【教学过程教学过程】一、一、检测系统的基本组成检测系统的基本组成一个由一般仪表、仪器构成的检测系统，通常是由传感器、变换及测量装 置、记录与显示装置、数据处理装置等组成。调整学生情绪，调动学习积极性，培养学生养成良好习惯提问法讨论法巩固已学知识，拓展知识面，加强对旧知识的应用，并由旧知导入新武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页4讲授新课1.传感器这是一种能够把被测非电量（物理量、化学量、生物量等）的信息转换成 与之有确定对应关系的电信号输出的器件或装置。传感器是获取信息的手段，在整个检

7、测系统中占有重要地位。由于传感器 处于检测系统的输入端，所以其性能直接影响到检测系统的工作可靠性和测量 精度。也有将传感器称为变送器、发送器或检测头的，在生物医学及超声检测 仪器中，常被称为换能器。 汽车检测设备使用的传感器，如果按测量性质分类，可以将传感器分为机 械量传感器（如位移传感器、力传感器、速度传感器、加速度传感器等） 、热 工量传感器（如温度传感器等） 、化学量传感器和生物量传感器等类型；如果 按输出量的性质分类，可以将传感器分为参量型传感器（输出的是电阻、电感、 电容等无源电参量，如电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感器等）和发 电型传感器（输出的是电压和电流信号，如热电偶传感

8、器、光电传感器、磁电 传感器、压电传感器）等。 2.变换及测量装置 这是一种将传感器送来的电信号变换成易于测量的电压或电流信号的装置。这类装置通常包括电桥电路、调制电路、解调电路、阻抗匹配电路、放大 电路、运算电路等，能对传感器信号进行放大，对电路进行阻抗匹配、微分、 积分、线性化补偿等处理工作，是检测系统里比较复杂的部分。 3.记录与显示装置 这是一种将变换及测量装置送来的电信号进行记录和显示，使检测人员了 解测量值的大小和变化过程的装置。 记录与显示装置的显示方式一般有模拟显示、数字显示和图象显示三种。课，给学生设置悬念图示表示 直观拓展学生日常知识和生活常识联系，激发学生学习兴趣被 测

9、量传 感 器变换及测 量装置记录及显 示装置数据处 理装置电 源检测系统的基本组成武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页5模拟显示一般是利用指针式仪表指示被测量的大小，应用广泛。其优点是 结构简单、价格低廉、读数方便和直观，缺点是易造成读数误差。数字显示是 直接以十进制数字形式指示被测量的大小，应用愈来愈广泛。常用的自动记录 仪有光线示波器、电子示波器、笔式记录仪和磁带记录仪等。其中，光线示波器具有记录和显示两种功能，电子示波器只具有显示功 能，磁带记录器只具有记录功能。 4.数据处理装置 这是一种用来对检测结果（数据或曲线）进行分析、运算、处理的装置。 例如，对大量测

10、量数据进行数理统计分析，对曲线进行拟合，对动态测试结果 进行频谱分析、幅值谱分析和能量谱分析等。学生活学生活动动：思考、：思考、讨论讨论，代表提，代表提问问、 、发发言言教教师师活活动动： ：列列举举生活生活实实例帮助学生理解。例帮助学生理解。二、二、误差的基本知识误差的基本知识在定量分析的过程中，由于受到所采用的分析方法、仪器和试剂，工作环在定量分析的过程中，由于受到所采用的分析方法、仪器和试剂，工作环 境和分析者自身等主客观因素的制约，所得的结果与待测组分的真实含量不可境和分析者自身等主客观因素的制约，所得的结果与待测组分的真实含量不可 能完全相符，它们之间的差值就称为误差。即使同一分析者

11、在相同的条件下，能完全相符，它们之间的差值就称为误差。即使同一分析者在相同的条件下， 对同一试样进行多次测定，其结果也不等同。因此，在分析过程中误差是客观对同一试样进行多次测定，其结果也不等同。因此，在分析过程中误差是客观 存在且不可避免的，它可能出现在测定过程的每一步中。从而影响分析结果的存在且不可避免的，它可能出现在测定过程的每一步中。从而影响分析结果的 准确性。准确性。 1. 测定值的准确度与精密度测定值的准确度与精密度 （1）准确度与误差准确度与误差 真值是试样中某组分客观存在的真实含量，测定值真值是试样中某组分客观存在的真实含量，测定值 x 与真值与真值 T 相接近的程度称相接近的程

12、度称 为准确度。测定值与真值愈接近，其误差越小，测定结果的准确度越高。因此为准确度。测定值与真值愈接近，其误差越小，测定结果的准确度越高。因此 误差的大小是衡量准确度高低的标志误差的大小是衡量准确度高低的标志由一般仪表、仪器构成的检测系统，其指示装置大多为指针式。这种检测 系统的最大缺点是指示精度低、分辨率差和使用寿命低，将逐渐被智能化检测 系统所代替。智能化检测系统，一般是指以微机（单板机、单片机或 PC 机）为基础而 设计制造出来的一种新型检测系统。由于由微机控制整个检测系统，因而使检 测系统的结构和功能发生了根本性的变化。1智能化检测系统的特点智能检测系统与一般检测系统相比有如下一些特点

13、：1）自动零位校准和自动精度校准 为了消除由于环境条件的变化（例如温度） ，使放大器的增益发生变化所 造成的仪器零点漂移，智能检测系统设置有自动零位校准功能，采用程序控制 的方法，在输入接地的情况下，将漂移电压存入随机存储器 RAM 中，经过运 算即可从测量值中消除零位偏差。 2）自动量程切换 智能检测系统中的量程切换一般也是通过软件实现的。 编制软件是采用逐级比较的方法，从大到小（从高量程到低量程）自动进武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页6行。软件一旦判定被测参数所属量程，程序即自动完成量程切换。三、测量误差和精度（约三、测量误差和精度（约 1010 分钟）分钟）

14、1测量误差测量误差主要来源于系统误差、环境误差、方法误差和人员误差等。不 同的分类方法，可以将测量误差分出不同的类型。如果按测量误差的表示方法分类，可以分为绝对误差和相对误差两类；如果按测量误差出现的规律分类，可以分为系统误差、 随机误差和过失 误差三类；如果按测量误差的状态分类，可以分为静态误差和动态误差两类。 将绝对误差、相对误差、系统误差、随机误差介绍如下。1）绝对误差和相对误差（1）绝对误差是指测量值与被测量真值之间的差值，如下式所列 式中：绝对误差；X测量值；X0被测量真值。绝对误差 有正、负符号和单位。 的单位与被测量的单位相同。 2）系统误差与随机误差（1）系统误差是指在同一测量

15、条件下多次测量同一量时，测量误差的大 小和符号保持不变或按一定规律变化的误差，称为系统误差。 系统误差是有规律可循的，其产生的原因往往是可知的。因此，掌握其变 化规律和查明产生的原因，采取一定的预防措施或对测量值进行修正，能够减 少或消除对检测结果的影响。 2精度随机误差的大小表明测量结果的分散性。通常，用精密度表示随机误 差的大小。当随机误差大、测量值分散时，表明精密度低；反之，表明精密度 高。精密度高时，测量的重复性好。系统误差小时，测量结果的正确度高；反 之，正确度低。精确度是测量的精密度和正确度的综合反映。精确度高的测量， 意味着系统误差和随机误差都小。精确度有时简称为精度。四、检测设

16、备的使用维护与故障处理四、检测设备的使用维护与故障处理汽车检测设备，既有一般检测系统，也有智能检测系统，而且智能检测 系统的使用愈来愈广泛。为了使检测设备保持良好的技术状况，必须做好日常 的使用、维护和故障处理等工作。1使用与维护（1）检测设备的使用环境，如温度、湿度、灰尘、振动等必须符合 其使用说明书的规定，否则应采取必要的措施。（2）指针式检测设备在使用前应检查指针是否在机械零点位置上， 否则应调整。（3）如需预热，检测设备使用前应预热至规定时间。（4）应按使用说明书规定的方法对检测设备进行校准和调整，符合 要求后才能投入使用。（5）电源开关不宜频繁开启和关闭。 （6）检测设备的电源电压应在额定值5%范围内。武 汉 市 第 一 轻 工 业 学 校 教 师 教 案 首 页7（7）严格防止高压电窜入控制线和信号线内，且控制线、信号线不 宜过长。（8）检测设备使用完毕应及时关闭电源，有降温要求的应使机内风 扇继续工作