底盤測功機校準裝置滑行時間和速度校準

來源：　點擊數：3789次　更新時間：2022/1/28 22:36:46

底 盤 測 功 機 校 準 裝 置 動 態 滑 行 時 間 和 靜 態 速 度校 準 方 法 探 討 摘 　要 ： 汽 車 排 氣 污 染 物 檢 測 用 底 盤 測 功 機 校 準 裝 置 是 用 于 校 準 測 功 機 ， 目 前 汽 車 排 氣 污 染 物 檢 測 用 底 盤 測 功 機 校 準 裝 置 的 國 家 計 量 技 術 規范 還 尚 未 制 定 ， 故 針 對 其 靜 態 速 度 和 動 態 滑 行 時 間 ２ 個 關 鍵 參 數 的 校 準 方 法 進 行 探 討 ， 對 測 功 機 校 準 裝 置 進 行 計 量 校 準 可 有 效 保 證 其 量 值 的準 確 可 靠 。 結 果 表 明 ， 靜 態 速 度 示 值 誤 差 不 確 定 度 優 于 １�� ０ ×１０－４ （ ｋ ＝２） ； 動 態 滑 行 時 間 示 值 誤 差 不 確 定 度 優 于 ２�� ０ｍｓ（ ｋ ＝２） ， 則 該 校 準 方 法能 為 測 量 人 員 提 供 參 考 。 關 鍵 詞 ： 測 功 機 校 準 裝 置 ； 靜 態 速 度 ； 動 態 滑 行 時 間 ｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｇｌｉｄｅ Ｔｉｍｅ ａｎｄＳｔａｔｉｃ Ｓｐｅｅｄ ｏｆ Ｃｈａｓｓｉｓ Ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ＤｅｖｉｃｅＨＵＡＮＧ Ｘｕｒｕｉｈａｎ　ＺＨＡＮＧ Ｙｕ　ＦＵ Ｘｉｎｙａｎ　ＷＡＮＧ Ｊｕｆｅｎｇ　ＬＩＡＯ Ｗｅｉｓｏｎｇ　ＨＡＮ Ｆｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｅｄ ｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ�� Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ�� Ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ�� Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｔｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ�� Ｔｈｅ ｒｅ�玻螅酰欤簦� ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ １�� ０ × １０－４ （ ｋ ＝ ２） ； ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ２�� ０ｍｓ （ ｋ ＝２） �� Ｔｈｉｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｍｅａｓ�玻酰颍椋睿� ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ�� Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｃｌａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ； ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ； ｄｙｎａｍｉｃ ｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ 引 言 汽 車 排 氣 污 染 物 檢 測 用 底 盤 測 功 機 （ 以 下 簡 稱測 功 機 ） 是 在 汽 車 排 氣 污 染 物 排 放 工 況 法 檢 測 時 ，用 于 模 擬 車 輛 在 道 路 實 際 行 駛 時 的 慣 量 和 阻 力 的 專用 計 量 設 備 。 ［ １］ 汽 車 排 氣 污 染 物 檢 測 用 底 盤 測 功 機校 準 裝 置 （ 以 下 簡 稱 測 功 機 校 準 裝 置 ） 是 用 于 校 準測 功 機 的 計 量 裝 置 ， 其 廣 泛 應 用 于 各 級 計 量 技 術 機構 。 測 功 機 校 準 裝 置 的 有 效 溯 源 ， 直 接 關 系 到 測 功機 量 值 的 準 確 與 否 ， 及 汽 車 排 氣 污 染 的 管 理 與 治理 。 ［ ２］ 目 前 國 內 尚 未 發 布 相 關 的 計 量 技 術 規 范 ， 本文 對 測 功 機 校 準 裝 置 的 靜 態 速 度 和 動 態 滑 行 時 間 的校 準 方 法 進 行 了 探 討 。 １　結 構 及 原 理測 功 機 校 準 裝 置 結 構 ［ ３］ （ １） 靜 態 速 度 測 量 原 理測 速 滾 輪 、 編 碼 器 采 集 到 底 盤 測 功 機 的 滾 筒 速度 信 號 后 輸 出 至 硬 件 校 準 模 塊 ， 硬 件 校 準 模 塊 根 據測 速 滾 輪 轉 動 頻 率 ｆ、 旋 轉 編 碼 器 的 線 數 ｎ 和 滾 輪 直徑 ｄ， 計 算 滾 筒 的 實 際 速 度 ， 再 傳 輸 給 筆 記 本 電 腦 進行 運 算 。 （ ２） 動 態 滑 行 時 間 的 測 量 原 理主 要 采 用 高 準 確 度 、 高 穩 定 度 晶 振 電 路 作 為 參考 ， 通 過 ＣＰＬＤ 內 部 優 化 的 非 門 延 遲 線 設 計 ， 實 現 對時 間 的 精 確 測 量 。 ［ ４］ 在 筆 記 本 電 腦 上 選 取 對 應 軟 件校 準 功 能 ， 通 過 速 度 、 時 間 測 量 得 到 數 據 ， 計 算 出 動態 滑 行 時 間 。 ２　校 準 方 法 本 文 以 佛 山 分 析 儀 有 限 公 司 的 測 功 機 校 準 裝 置（ 型 號 ＦＣＪ －１００） 作 為 被 測 對 象 ， 銣 原 子 頻 率 標 準 和３３５２２Ｂ 函 數 發 生 器 作 為 標 準 器 。 銣 原 子 頻 率 標 準輸 出 １０ＭＨｚ 至 函 數 發 生 器 作 為 外 參 考 ， 函 數 發 生 器輸 出 與 速 度 對 應 的 頻 率 值 ， 先 對 測 功 機 校 準 裝 置 靜態 速 度 進 行 校 準 ， 再 利 用 掃 頻 模 式 對 動 態 滑 行 時 間進 行 校 準 ， 分 別 計 算 示 值 誤 差 并 給 出 測 量 結 果 。 校準 示 意 圖 如 圖 ２ 所 示 。 ２�� １　靜 態 速 度 校 準 將 所 有 設 備 開 機 預 熱 ， 按 圖 ２ 所 示 連 接 ， 確 保 串口 通 信 成 功 并 打 開 軟 件 系 統 ， 點 擊 “ 設 備 校 準 ” 按鈕 ， 先 清 空 原 始 數 據 ， 為 校 準 做 準 備 。函 數 發 生 器 輸 出 選 擇 Ｓｑｕａｒｅ（ 方 波 ） ， 進 入 方 波參 數 編 輯 界 面 ， 將 Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ（ 幅 度 ） 設 置 為 ４Ｖｐｐ，Ｏｆｆｓｅｔ（ 偏 置 ） 設 置 為 ＋ ２�� ００Ｖ， Ｐｈａｓｅ（ 相 位 ） 默 認０�� ０００°， Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ（ 占 空 比 ） 默 認 ５０�� ００％， Ｆｒｅｑｕｅｎ�玻悖�（ 頻 率 ） 按 表 １ 設 置 靜 態 速 度 校 準 時 對 應 的 頻 率值 ， 依 次 點 擊 “ 通 道 １” 、 “ Ｏｕｔｐｕｔ” 置 于 Ｏｎ 狀 態 輸 出頻 率 進 行 校 準 。 靜 態 速 度 對 應 函 數 發 生 器 輸 出 頻 率值 及 技 術 說 明 書 指 標 如 表 １ 所 示 。 表 １　靜 態 速 度 對 應 函 數 發 生 器 頻 率 值 及 技 術 說 明 書 指 標函 數 發 生 器 分 別 輸 出 如 表 １ 所 示 標 準 速 度 值 ｖ ｉ對 應 的 頻 率 值 ， 軟 件 系 統 讀 取 顯 示 的 速 度 ｖ， 如 圖 ３ 所示 。 按 式 （ １） 計 算 測 功 機 校 準 裝 置 速 度 示 值 誤 差 ： 式 中 ： δ——— 靜 態 速 度 示 值 誤 差 ； ｖ ｉ ——— 標 準 速度 值 ， ｋｍ／ ｈ； ｖ——— 測 功 機 校 準 裝 置 靜 態 速 度 顯 示值 ， ｋｍ／ ｈ。 圖 ３　靜 態 速 度 校 準 軟 件 界 面按 上 述 方 法 用 函 數 發 生 器 進 行 靜 態 速 度 校 準 ，靜 態 速 度 示 值 誤 差 的 不 確 定 度 來 源 包 括 ： 函 數 發 生器 引 入 的 標 準 不 確 定 度 、 測 功 機 校 準 裝 置 分 辨 力 引入 的 標 準 不 確 定 度 或 測 量 重 復 性 引 入 的 標 準 不 確 定度 。 校 準 結 果 如 表 ２ 所 示 。 表 ２　靜 態 速 度 校 準 結 果 ２�� ２　動 態 滑 行 時 間 校 準將 所 有 設 備 開 機 預 熱 ， 按 圖 ２ 所 示 連 接 ， 確 保 串口 通 信 成 功 并 打 開 軟 件 系 統 ， 使 用 函 數 發 生 器 掃 頻模 式 進 行 動 態 滑 行 時 間 的 校 準 。函 數 發 生 器 方 波 設 置 同 靜 態 速 度 校 準 時 的 設 置方 法 ， 為 避 免 動 態 校 準 時 會 誤 觸 發 測 功 機 校 準 裝 置內 部 計 時 ， 導 致 測 出 的 滑 行 時 間 異 常 ， 因 此 進 行 動 態 滑行 時 間 校 準 時 ， 須 將 靜 態 速 度 校 準 時 波 形 的 輸 出 速 度（ 頻 率 ） 設 置 低 于 ５０ｋｍ／ ｈ， 通 常 設 置 為 ８�保福矗玻耄龋�； 按“ ｓｗｅｅｐ” 鍵 進 入 函 數 發 生 器 掃 頻 模 式 ， “ Ｓｗｅｅｐ Ｔｉｍｅ” 設 置掃 頻 時 間 ； “ Ｓｔａｒｔ Ｆｒｅｑ” 設 置 為 ２４�保罚叮福保叮埃耄龋�（ ５６ｋｍ／ ｈ） ，“ Ｓｔｏｐ Ｆｒｅｑ” 設 置 為 １０�保叮保埃叮矗埃耄龋�（ ２４ｋｍ／ ｈ） 。 “ Ｔｙｐｅ” 默認 為 Ｌｉｎｅａｒ， 保 持 通 道 １“ Ｏｕｔｐｕｔ” 狀 態 為 ｏｎ， 進 入 軟件 系 統 依 次 點 擊 “ 校 準 系 統 ” 、 “ 恒 載 荷 加 載 ” 、 “ ６ｋｗ恒 載 測 試 ” 。 函 數 發 生 器 設 置 完 畢 后 點 擊 軟 件 系 統“ 開 始 測 試 ” 鍵 ， 將 “ Ｓｗｅｅｐ” 置 于 狀 態 “ Ｏｎ” 觸 發 信 號開 始 校 準 。 校 準 結 束 ， 軟 件 系 統 顯 示 的 “ 實 際 滑 行時 間 ” 為 實 測 值 ｔ ｉ ， 理 想 狀 態 下 該 結 果 為 設 置 的 掃 頻時 間 Ｔ ｉ 的 一 半 ， 測 量 三 次 求 平 均 值 ， 按 式 （ ２） 計 算 動態 滑 行 時 間 示 值 誤 差 ： Δ ＝ ｔ －０�� ５ Ｔ ｉ（ ２）式 中 ： Δ——— 動 態 滑 行 時 間 示 值 誤 差 ， ｓ；ｔ——— 動 態 滑 行 時 間 測 量 三 次 平 均 值 ， ｓ；Ｔ ｉ ——— 函 數 發 生 器 掃 頻 時 間 ， ｓ。按 上 述 校 準 方 法 將 掃 頻 時 間 Ｔ ｉ 分 別 設 置 為１０ｓ、 ２０ｓ、 ４０ｓ、 １００ｓ， 用 函 數 發 生 器 對 動 態 滑 行 時 間 測量 進 行 校 準 ， 技 術 說 明 書 動 態 滑 行 時 間 指 標 為 ±３ｍｓ，示 值 誤 差 的 不 確 定 度 來 源 包 括 ： 函 數 發 生 器 引 入 的標 準 不 確 定 度 、 測 功 機 校 準 裝 置 分 辨 力 引 入 的 標 準不 確 定 度 或 測 量 重 復 性 引 入 的 標 準 不 確 定 度 。 校 準結 果 如 表 ３ 所 示  、本 文 闡 述 了 測 功 機 校 準 裝 置 的 校 準 方 法 和 步驟 ， 結 合 函 數 發 生 器 對 靜 態 速 度 和 動 態 滑 行 時 間 ２個 關 鍵 參 數 進 行 校 準 ， 其 測 量 結 果 滿 足 技 術 指 標 要求 ， 校 準 方 法 切 實 可 行 ， 能 夠 為 測 功 機 校 準 裝 置 的 有效 溯 源 提 供 參 考 。

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