以上这些法律法规和管理制度，对保证我国在用车具有良好的技术状况，对车辆的检测与维修都具有极其重要的意义。
（第三节）汽车检测设备基础知识
一、检测设备的基本组成
现在汽车检测设备一般由试验条件模拟装置、取样装置、附加装置和测量系统等组成。
1.试验条件模拟装置
试验条件模拟装置用于在室内模拟汽车的测试条件。试验条件模拟装置可有可无，通常它以机械台架形式出现，当检测设备有试验条件模拟装置时，称为检测台；反之称为检测仪(计)。
2.取样装置
取样装置用于将测试中产生的原始被测量数据传给传感器。取样装置因原始被测量参数的性质不同而不同，如废气分析仪的取样装置由取样探头和相关的气路组成，而底盘测功机的取样装置为测力杠杆。
3.附加装置
附加装置是保证测试顺利进行所需的装置，如安全保障装置和举升装置等。
4.测量系统
测量系统由传感器、信号处理电路和输出单元这三部分组成，分别完成测量信号的采集、转换、数据处理和显示输出。传感器将被测对象的各种非电物理量(如侧滑量、制动力、灯光照度、气体浓度等)转换为另一种与之有确定对应关系并且便于测量的电量信号（电压、电流等）。信号处理电路和输出单元对传感器的输出信号进行处理，提取有用信息，并按照测量与控制功能要求，进行运算、处理，并将结果输出。其中传感器是测量系统的关键部件，其性能直接影响测量的精度。
二、传感器作用及分类
1.传感器的组成
传感器一般由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应被测量转换成适于传输或测量的电量信号部分。有时常将传感器中的电气部分和信号调理转换电路
做在一起，使传感器中的信号调理转换电路以及辅助电源作为传感器组成的一部分，其组成见图1-1。
2.传感器的分类
传感器种类繁多，一般按以下方面进行分类。
(1)按被测的物理量分类可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、发光强度传感器和温度传感器等。
例如，侧滑检测被测量是位移，采用的是位移传感器；测量轴重被测量是压力，用的是力传感器；而制动减速度仪采用的则是加速度传感器。
按传感器的工作原理分类可分为电阻应变式、电感式、电容式、压电式、光电式、磁电式、热电式等。
(3)按输出信号的性质分类可将传感器分为开关型、模拟型和数字型。
开关型传感器的输出只有2个值，即卩“1”和“0”或“开”0N)和“关”OFF)。如果传感器的输入物理量达到某个值以上时，其输出为“1”；在该值以下时，输出为“”。如自动式汽车检测线中应用光电开关，报告车辆是否到位，以便安排微机自动开始检测。
模拟型传感器的输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量。传感器的输入/输出关系可能是线性的如图1-2(a)，也可能是非线性的如图1-2(b)。线性输出信号可直接被采用，而非线性输出信号则需进行适当的修正。模拟型传感器的输出信号要经过信号调理后，再送模拟/数字(A/D)转换，最后由计算机进行数据处理。
数字型传感器通常用来检测位置或速度，有计数型和代码型两类。其中计数型如图1-3(a)所发出的脉冲数与输入量成正比，加上计数器就可对输入量进行计数，如车速检测台的光电传感器，当滚筒每转过一定角度就会发出一个脉冲信号。代码型传感器又称编码器，它输出的是数字代码如图1-3(b)，每一个代码相当于一定输入量的值，如图中输入量的值为如时，输出代码为1010，输入量的值为如时，输出代码为1011。代码的“1”为高电平，“0”为低电平。
由于传感器原理的千差万别，所得到的电信号中有意义的是该电气信号中的某一电气属性，如极性、幅度、相位和频率等。这些传感器由于本身原理或制造方面的局限，传感器输出的电信号往往不适合测量系统中信号处理电路的直接使用。如温度和电磁等的干扰及信号过弱。可通过信号调理转换电路将传感器输出的微弱且伴随有噪声的信号，经过各种形式的处理(如电量转换、阻抗转换、隔离屏蔽、小信号放大、温度补偿、滤波和调制等），将其调整为适合后续处理电路(如A/D转换)应用的信号。
三、测量仪表
目前汽车检测设备的测量仪表均采用智能仪表和虚拟仪表。对于检测参数较少、测量过程简单的检测设备，一般用智能仪表作为测量仪表，如车速表检验台、声级计等；而对于检测参数较多，测量过程复杂的检测设备，一般用虚拟仪表作为测量仪表，如发动机综合检测仪、四轮定位仪等。
1.智能仪表
智能仪表是微处理器与电子仪器相结合的产物，具有数据存储、运算和逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量程、自动校正、自动补偿和自寻故障等，可以做一些需要人类的智慧才能完成的工作，即具备了一定的智能，故称为智能仪表。
如图1-4所示为智能化仪表结构的简单框图。
智能化仪表主要包括传感器、放大器、A/D转换、CPU和显示器等基本部分，键盘和其他必要的输入/输出控制端口以及串彳了通信接口等。它是以微处理器作为控制单元，把仪表的各个测量环节有机地结合起来，克服了数字仪表离不开人为操作的缺点，赋予了它某些计算机所特有的功能，如它们大多是可编程的，因此具有数据处理和故障诊断能力。智能仪表的核心部分CPU不仅能自动完成一般数学仪表的各种调节，而且还可在测量过程中完成某些附加测量条件，如要求测量的某一段时间里的被测参数的最大值或最小值。
2.虚拟仪表
虚拟仪表是利用计算机和仪表模块为基体，加上控制软件而构成的测量仪表。近年来，虚拟仪表所具有的突出优点使它的发展非常迅速。
虚拟仪表的硬件通常在PC主机中，无传统意义的仪表前面板。大多数虚拟仪表都配有大屏幕显示器，用软件在屏幕上生成各种形象虚拟仪表控制面板，具有多媒体的使用提示、在线帮助信息、说明设备的使用方法、测试的操作步骤和有关的注意事项，使用者只需根据使用提示，即可进行正确的操作。操作人员可灵活地用鼠标(或按键)在计算机显示屏幕上操作友好的虚拟仪表图形用户界面上的各种“按钮”进行测试工作，完成被测量的数据采集、计算、分析、判断、显示、存储、打印、传送及数据管理。检测结果可用数字、图像和曲线形式在屏幕上显示出来。另外，检测结果也可以数据库形式保存在硬盘中，用户可随时调出，进行统计、查询及打印输出。打印机有微型打印机和喷墨打印机，用于打印输出检测结果的报告单。与智能仪表相比，虚拟仪表进一步实现了用软件进行数据显示，而且可实现数据编辑、存储、打印曲线及图表，增强了仪表的数据交换、信息综合、自动分析判断的能力。
四、测量误差和精度
在测量过程中，测量人员、被测对象、测量方法、测量装置和测量环境称为测量条件，由于测量工具不准、测量方法不定及其他因素的影响，使实际取得的测量结果与被测的真值不尽相同，这个差别就是测量误差。测量误差是不可避免的，任何测量过程都存在测量误差。测量误差主要来源于系统误差、环境误差、方法误差和人为误差。
1.误差及其表示方法
从上式中可直观的看出3值越小，测量值越接近真值，测量精度越高。但是，这种表示方法不适用于各测量值之间进行测量精度的比较。例如，使用某仪器测量10m的长度，绝对误差是0.01mm；而使用另一仪器测量100m的长度，绝对误差也是0.01mm，虽然两次测量绝对误差值是相同的，但被测量大小即长度不同，因此两个仪器的测量精度是不同的，后者的精度明显高于前者。所以，如果要在各测量值之间进行测量精度的比较，需要比较它们之间的相对误差。
从上式可以看出，第二次测量的相对误差小于第一次测量，故后一种仪器的测量精度要高于前一种。
检测仪器经常采用“最大引用误差”不能超过的允许值，作为划分仪器公差等级的尺度。引用误差70是绝对误差S与指示仪表量程犔的比值，以百分数表示，如下式所示对于一台确定的检测设备，最大引用误差是一个定值。常见的公差等级有0.1、0.2、0.5，1.0、.5，2.0，2.5，5.0级。公差等级为1.0的检测仪器，在使用中最大的引用误差值不超过士1.0%。因此，在选择检测设备量程时，应尽量选择测量值接近满量程的，以提高仪器的测量精度。
2.测量的误差分类
(1)系统误差在同一被测量对象的多次测量过程中，测量误差保持不变或按一定规律变化的误差，称为系统误差。测量设备本身精度不高、测量方法不当、使用方法不当和环境条件变化等因素，都可能产生系统误差。如指示仪表的刻度盘安装位置不正确而引起的
误差。
系统误差成因明确，有确定的变化规律，在实际测量中可采取相应的技术措施予以消除或减弱。
随机误差在同一被测量对象的多次测量过程中，测量误差以不可预见的方式变化的误差，称为随机误差。随机误差主要是由测量过程中，众多相互独立的微小因素共同影响造成的。如噪声干扰、电磁场的微变等。
(3)粗大误差明显超出规定预期的误差称为粗大误差。粗大误差主要是由于不应有的原因造成的，如测量人员的操作失误、测量装置的故障和外界的突发干扰等。含有粗大误差的测量结果称为异常值，误差分析时应剔除。
3.精度
精度即精确度，是精密度与正确度的综合反映。精密度的高低表示随机误差的大小。随机误差大，精密度低；反之，精密度高。系统误差小，测量结果的正确度高；反之，正确度低。精确度高的测量，意味着系统误差和随机误差都小。
思考与练习
1.汽车检测的概念是什么？它与汽车诊断有何区别和联系？
2.汽车检测参数有几种？其选择原则是什么？
3.检测标准有哪几种？一般由哪几部分组成？
4.如何确定最佳检测周期？
5.简述汽车检测设备的基本组成及其功用。
6.简述绝对误差、相对误差、系统误差、随机误差、精度的概念。
