道路测试技术5
测试技术第5讲--电感式传感器
meyyq@
电感式传感器
螺旋管式自感传感器
双螺管线圈差动型，较之单螺管线圈型有较高灵敏度及线性， 被用于电感测微计，其测量范围为0—300mm，最小分辨力为 0.5mm。这种传感器的线圈接于电桥，构成两个桥臀、线圈电感 LI、L2随铁芯位移而变化。
对 有 长 差 式 线 ， 沿 向 磁 强 H为 于 限 度 动 的 圈 其 轴 的 场 度 ： 线 长 l： 圈 度 IW l − 2x l + 2x 2x H= − + 2 2 2 2 2 2 2l 4r + (l − 2x) r +x 4r + (l + 2x) R： 圈 平 直 线 的 均 径 I： 圈 平 电 线 的 均 流 N： 圈 数 线 匝 线 的 向 场 布 不 匀 ， 确 理 上 感 推 很困 。 圈 轴 磁 分 是 均 的 精 的 论 电 值 导 难 本 程 作 细 析 课 不 详 分
meyyq@
电感式传感器
变面积式自感传感器
仅改变气隙截面积的自感传感器称为变截面积式自感 传感器。在忽略气隙边缘效应的条件下，电感的变化 由下式计算：
W2µ0 (S + ∆S) W2µ0S W2µ0∆S W2µ0S ∆S ∆S ∆L = L - L0 ≅ − = = ≅ L0 2x 2x 2x 2x S S
U0 =
2
Z
=
2 R0 + jwL0
≈
2
L0
=
2 δ0
（a）交流电桥测量电路 （b）变压器式电桥 图4- 7 自感式传感器测量电路
meyyq@
电感式传感器
自感传感器的测量电路
（2）变压器式交流电桥自感式 ） 传感器测量电路 传感器测量电路 变压器式交流电桥测量电路如图 （b）所示 当负截阻抗为无穷大 ）所示, 桥路输出电压： 时, 桥路输出电压： 当传感器的衔铁处于中间位置, 当传感器的衔铁处于中间位置 电桥平衡。 有Uo=0, 电桥平衡。 当传感器衔铁上移时, 当传感器衔铁上移时 即 Z1=Z+∆Z, Z2=Z-∆Z， ， 当传感器衔铁下移时, 当传感器衔铁下移时 则Z1=Z∆Z, Z2=Z+∆Z, 从上面两式可知, 从上面两式可知 衔铁上下移动 相同距离时, 相同距离时 输出电压的大小相 但方向相反, 由于是交流电压, 等, 但方向相反 由于是交流电压 输出指示无法判断位移方向, 必 输出指示无法判断位移方向 须配合相敏检波电路来解决。 须配合相敏检波电路来解决。
大学课程《道路勘测设计》PPT教学课件：9.公路现代测设技术
路线纵断面设计: 1．纵断面地面高程的获取 （1）实地进行路中线水准测量 （2）纸上定线时在地形图上人工读取中桩高 程 （3）利用建立的带状数模，计算机进行数模 内插，得到道路中线上任一点的高程值，从而 获得纵断面地面线。 2．纵断面设计线的确定 （1）计算机自动产生道路的最优纵断面； （2）设计者进行手工拉坡。
公路勘测设计
学习目录
1. 绪论 2. 公路平面设计 3. 公路纵断面设计 4. 公路横断面设计 5. 公路选线
学习目录
6. 公路定线 7. 公路交叉设计 8. 公路外业勘测 9. 公路现代测试技术
学
学习目标：
学习目标：
9
习
1. 了解公路CAD技术；
要
2.了解数字地面模型； 3. 了解公路透视图；
GPS是由美国国防部研制建立的一 种具有全方位、全天候、全时段、高精 度的卫星导航系统，能为全球用户提供 低成本、高精度的三维位置、速度和精 确定时等导航信息，是GNSS系统中应 用最早、最广泛，也是效益最好的系统。
9.4 “3S”技术在公路勘测设计中的应用
9.4.3 遥感技术
什么是RS: 遥感就是“遥远的感知”，是应用探测仪 器，不与探测目标相接触，从远处把目标 的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示 出物体的特征性质及其变化的综合性探测 技术。
9.4 “3S”技术在公路勘测设计中的应用
9.4.3 遥感技术
原理
地球表面上的一切物体, 如土地、水体、森林、草场、 农作物、空气等, 因其具有不同 的温度和不同的物理化学性质， 处于不同状态, 因此它们具有不 同的波谱特性, 会向外界辐射不 同波长的电磁波。
遥感卫 星
树木 水体 草丛 裸露的地表 路面
道路工程测量作业指导书
道路工程测量作业指导书标题：道路工程测量作业指导书引言概述：道路工程测量是道路建设中至关重要的一环，准确的测量数据是保证道路质量和安全的基础。
本指导书将详细介绍道路工程测量的基本原理、常用仪器、测量方法和注意事项，帮助工程人员进行准确、高效的测量作业。
一、基本原理1.1 测量基准：确定测量基准是道路工程测量的第一步，通常选取道路两侧的边坡或路基作为基准线。
1.2 测量精度：道路工程测量的精度要求较高，通常在毫米级别，需要选择合适的仪器和方法进行测量。
1.3 测量误差：测量误差是不可避免的，工程人员需要了解误差的来源并采取相应措施进行修正。
二、常用仪器2.1 全站仪：全站仪是道路工程测量中常用的高精度测量仪器，能够同时测量水平角和垂直角，适用于各种复杂地形。
2.2 GPS定位系统：GPS定位系统可以实现高精度的位置定位，适用于大范围的道路测量和定位。
2.3 激光测距仪：激光测距仪可以快速、准确地测量道路的长度和高度，是道路工程中常用的测量工具。
三、测量方法3.1 横断面测量：横断面测量是道路工程中常用的测量方法，用于确定道路的横截面形状和坡度。
3.2 纵断面测量：纵断面测量用于测量道路的纵向坡度和高程变化，是道路设计和施工中重要的数据来源。
3.3 曲线测量：曲线测量是为了确定道路设计中的曲线半径和转向角度，需要精确的测量数据支持。
四、注意事项4.1 安全第一：在进行道路工程测量时，工程人员需要注意安全，遵守相关规定和操作规程，确保测量作业安全进行。
4.2 环境因素：环境因素如天气、地形等会影响测量精度，工程人员需要选择合适的测量时间和方法。
4.3 数据记录：测量数据的准确记录是道路工程测量的关键，工程人员需要及时记录和整理测量数据，确保数据的可靠性。
五、总结道路工程测量是道路建设中不可或缺的一部分，准确的测量数据是保证道路质量和安全的基础。
工程人员需要熟悉测量原理、选择合适的仪器和方法，并注意安全和数据记录等方面，才能完成高质量的测量作业，为道路建设提供可靠的数据支持。
测试技术课后题答案5电路
5.1以阻值R=120Ω，灵敏度K=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为2 V，并假定负载为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，求出单臂工作的输出电压。若采用双臂电桥，另一桥臂的应变为-2με和-2000με时，求其输出电压并比较两种情况下的灵敏度。
解
单臂工作：
应变为2με时， V
应变为2000με时， V
双臂工作：
应变为2με时，
V
应变为2000με时，
V
显然，双臂工作时，灵敏度增加了一倍。
5.2有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？
半桥双臂各串联一片。
半桥双臂各并联一片。
解：工作臂为多个应变片串联的情况。
、 桥臂由n个应变片串联， ，当 桥臂的n个 都有增量 时，则电桥输出：
一定时，桥臂应变片相串联后并不能使电桥输出增加。但是桥臂阻值增加，在保证电流不变的情况下，可适当提高供桥电压，使电桥输出增加。在一个桥臂上有加减特性。
工作臂并联的情况。
采用并联电阻方法也不能增加输出。
设其中动圈部件的转动惯量 = ，弹簧刚度K= ，线圈匝数 = ，线圈横截面积 = ，线圈内阻 为 ，磁通密度 为 和信号内阻 为 。
①试求该系统的静态灵敏度；
②为了得到的阻尼比，必须把多大的电阻附加在电路中？改进后系统的灵敏度为多少？
解因为信号静态时
因此，信号的静态灵敏度
rad/V
阻尼比
= 35.6
解：
5.7一个信号具有从100Hz到500Hz范围的频率成分，若对此信号进行调幅，试求调幅波的带宽，若载波频率为10kHz，在调幅波中将出现那些频率成分？
《工程测试技术》第五章电阻应变片
U0
R R
UI
1 4
U I S ( 1 2 3 4 )
Uo
R0 R0
UI
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电桥的工作特性:
1）不同的接桥方式具有不同的电桥灵敏度，尽量采 用半桥双臂或全桥方式。
①提高灵敏度——半桥双臂或全桥联接 相对桥臂：同极性 相邻桥臂：反极性 ②实现温度补偿——全桥自动补偿 半桥双臂：邻臂(同一温度场) ③消除非测量载荷的干扰影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
测量用应变片
1 1 p 1M ; 3 3 p 3M ;
2 0; 4 0;
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片的选择、粘贴技术 1）目测电阻应变片有无折痕、断丝 等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2）用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥 中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆。
3）试件表面处理：贴片处用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
又 1M 3 M ; 总 1 p 3 p 2
U 0 1 4 U IS 总 1 2
p
U IS p
补偿用应变片
测量P消除M的影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
2、温度误差及补偿
温度误差——附加应变 1)电阻温度效应
R R t
对半导体材料，压阻效应为主：
dR R
被测量
道路试验方案
道路试验方案引言:无论是对于汽车制造商、交通管理部门还是普通驾驶员来说,道路试验都是一个至关重要的环节。
它不仅能够验证新车型或新技术在实际路况下的性能表现,更能有效发现潜在的安全隐患,从而为后续的量产或推广做好充分准备。
因此,制定一份全面周密的道路试验方案就显得尤为必要。
一、试验目的本次道路试验的主要目的有以下三个方面:1. 测试新能源汽车在不同路况和环境下的续航里程、能耗情况。
2. 评估新车型的操控性能、制动效果以及噪音等级。
3. 考核智能驾驶辅助系统在复杂路况下的反应能力。
二、试验流程1. 选定试验路线。
应包括直线路段、弯道、上坡下坡等不同路况,并尽量覆盖城市道路、高速公路、乡村道路等典型场景。
2. 明确测试指标。
根据试验目的,确定需要测量和记录的具体数据,如百公里能耗、0-100/加速时间、制动距离等。
3. 准备测试车辆。
除被测试车型外,还需备有标杆车型作为对比。
所有车辆都需处于最佳状态。
4. 组建测试团队。
应包括资深驾驶员、工程技术人员,并指定现场协调员、数据记录员等工作人员。
5. 开展路测。
严格按计划路线和预定指标进行测试,并及时记录数据。
如遇特殊情况,应采取相应应对措施。
6. 数据分析。
对采集的数据进行整理、分析和对比,并撰写测试报告。
三、注意事项1. 测试路线的选择要全面且具有代表性,考虑不同地域、季节等因素的影响。
2. 各项测试指标需有明确的定义和测量方法,确保数据的准确性和可比性。
3. 所有参与人员要熟知自身工作职责,团队间沟通配合至关重要。
4. 现场安全应作为首要考虑因素,制定应急预案并落实到位。
5. 测试过程中产生的数据应严格保密,防止技术泄露。
总结:一份高质量的道路试验方案是确保汽车产品安全性和竞争力的重要基础。
通过上述流程的实施,我们将全面了解新车型的实际表现,有助于产品的持续优化和改进。
最后,我衷心祝愿本次试验能够圆满成功,为公司下一步的发展注入新的动力!。
公路工程测试技术五路基路面回弹模量检测
单元五 路基路面回弹模量检测
江苏某地区在建城市主干路为Ⅱ级标准，路基设计要求快 车道、慢车道、人行道路面底、路床顶面土基回弹模量≥60 MPa，换算成弯沉值200（0.01mm），凡达不到此要求，均分 别根据不同情况给予补强。现已完成路床顶面施工，需进行包 括土基回弹模量的各项实测项目的验收。
18
单元五 路基路面回弹模量检测
由于路基的实测项目中有弯沉值的检测，因此此课题 中的土基回弹模量检测可以采用贝克曼梁法测定，利用弯 沉值计算回弹模量。下面介绍《公路路基路面现场测试规 程》JTG E60-2008中贝克曼梁测定路基路面回弹模量检测 试验方法（T0944-1995），并利用此方法完成工作课题。
2.本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使 用。
5
单元五 路基路面回弹模量检测
承载板法测试流程 准备仪具与材料→选择测点、整平试验场地→试验设备 安装→预加荷载，百分表清零→测试土基压力、总影响量、 含水率、土基密度→计算→出具报告。
6
单元五 路基路面回弹模量检测
1.准备仪具与材料
a. 构造图
（3）绘制顺滑的P～L曲线，如曲线起始部分出现反弯， 应按下图所示修正原点O，O′则是修正后的原点。
修正原点示意图 13
单元五 路基路面回弹模量检测
（4）各级荷载下的土基回弹模量 Ei值：
Ei
D . pi
4 Li
(1
2 0
)
（5）取结束试验前的各回弹变形值,按线性回归方法由
下式计算土基回弹模量E0 值 ：
具体要求同模块五课题二。 （3）路表温度计：分度不大于1℃。 （4）接长杆：直径为16mm，长为500mm。 （5）其他：皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。
道路工程测量作业指导书
道路工程测量作业指导书标题：道路工程测量作业指导书引言概述：道路工程测量是道路建设过程中不可或者缺的环节，准确的测量数据是保证道路建设质量的重要保障。
本指导书旨在为道路工程测量作业提供详细的指导，匡助工程人员正确进行测量工作，确保道路建设的顺利进行。
一、测量前准备1.1 确定测量目的：在进行测量工作前，需要明确测量的目的，是为了进行设计、施工还是验收。
1.2 确定测量范围：确定需要测量的道路段落长度、宽度、高程等具体范围。
1.3 准备测量工具：准备好测量仪器和设备，如全站仪、水准仪、测量杆等。
二、测量方法2.1 高程测量：采用水准仪或者全站仪进行高程测量，确保道路的坡度符合设计要求。
2.2 横断面测量：通过全站仪或者测量杆进行横断面测量，获取道路的横向剖面数据。
2.3 纵断面测量：利用全站仪或者测量杆进行纵断面测量，获取道路的纵向剖面数据。
三、测量精度控制3.1 标志点设置：在测量过程中设置标志点，以确保测量数据的准确性和一致性。
3.2 测量误差处理：及时记录和处理测量误差，避免误差积累导致数据不许确。
3.3 数据校核：对测量数据进行校核，确保数据的准确性和可靠性。
四、测量数据处理4.1 数据整理：对测量获得的数据进行整理和归档，确保数据的完整性和可追溯性。
4.2 数据分析：通过对测量数据进行分析，获取道路设计和施工所需的关键参数。
4.3 数据报告：编制测量数据报告，清晰地呈现测量结果，为道路建设提供参考依据。
五、测量作业安全5.1 安全意识培训：对参预测量工作的人员进行安全意识培训，确保他们了解并遵守安全规定。
5.2 安全防护设施：在测量现场设置安全防护设施，保障工作人员的安全。
5.3 应急预案：制定测量作业的应急预案，应对突发情况，确保测量作业的顺利进行。
结语：道路工程测量是道路建设的基础工作，准确的测量数据是道路建设质量的保障。
本指导书详细介绍了道路工程测量作业的各个环节，希翼能为工程人员提供实用的指导，确保道路建设的顺利进行。
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第五章 路面抗滑性能检测技术
(4)水泥混凝土路面养护抗滑能力评定标准
评价等级
优
良
中
次
差
构造深度 （mm）
≥0.8
0.7~0.6
0.5~0.4
0.3~0.2
<0.2
抗滑值SRV ≥65
64~55
54~45
44~35
<35
横向力系数 SFC
≥0.55
0.54~0.45 0.44~0.38 0.37~0.30
>1000 500~1000 250~500
交工检测指标值
横向力系数SFC60
构造深度TD （mm）
≥54
≥0.55
≥50
≥0.50
≥45
≥0.45
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第五章 路面抗滑性能检测技术
2）测试方法及原理
①在玻璃板上标定厚度t0
平均长度：
l0
=
l1
+ 2
l2
厚度：
t0
=
V B× l0
× 1000
四、单轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数 1. 仪器设备： （1）摩擦系数测定车：SCRIM型，由承载车辆、距离测
量装置、横向力测量装置、供水系统和主控制系统组成。
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每一测点3次取平均值 注意：砂质、密度、人为影响
0.15～0.3mm粒径、干燥 回收过筛晾干
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第五章 路面抗滑性能检测技术
2．电动铺砂法 1）仪具与材料 电动铺砂仪 电动、砂漏、铺砂 宽B=5cm， 厚度均匀t0 标准量筒 50mL=V 砂 玻璃板等
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第五章 路面抗滑性能检测技术
试验原理： 铺砂、刮平 量D ：D=（D1+D2）/2
TD =
1000V π D2 / 4
=
31831 D2 (mm)
-6
-4
-3
-1
0
+2 +3 +5 +7
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第五章 路面抗滑性能检测技术
4．讨论 ①仪器之间差别，如国产、进口，
对比试验、相关关系。 ②人为影响大 ③不合理现象
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第五章 路面抗滑性能检测技术
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第五章 路面抗滑性能检测技术
（8）SFC值的修正 ①速度修正
当测速超出50km/h±4km/h范围，需对测值SFC进 行修正。
SFC标= SFC测—0. 22（v标—v测）
②温度修正 当测试路面温度超出20℃±5 ℃范围，需对测值SFC进
行修正。 SFC值温度修正
温度（℃）10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
<0.30
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第五章 路面抗滑性能检测技术
二、构造深度TD检测 1．手工铺砂法 仪具与材料： 1 ）人工铺砂仪：由圆筒、推平板
组成。 （1）量砂筒： V=25cm3 （2）推平板：直径 50mm ， 底面粘一层厚 1.5mm 的橡胶 片。 （3）刮平尺：可用 30cm 钢 板尺代替。 2 ）量砂：干燥洁净的匀质砂，粒 径 0.15~ 0.3mm 。 3 ）量尺：钢板尺、钢卷尺
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第五章 路面抗滑性能检测技术
三、摆式仪 1．主要设备 摆式仪： 橡胶片：物理性质技术要求，有效使用期一年。 温度计：尺子（126mm）、洒水壶、刮板（或刷子）等。
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构造深度大，点接触，BPN低； 泛油段，接触面大，BPN高。 ④风力影响 ⑤电脑摆式仪，读数电脑化 ⑥应用局限性，二级以下公路
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第五章 路面抗滑性能检测技术
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第五章 路面抗滑性能检测技术
④温度修正：标准温度20℃ 当路面温度为t（℃）时测得的摆值为BPNt，按下式
换算成标准温度20℃的摆值BPN20。 BPN20 = BPNt +△ BPN
温度修正值△ BPN
温度t（℃） 0 5 10 15 20 25 30 35 40
温度修正值 △ BPN
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第五章 路面抗滑性能检测技术
(3) 沥青路面养护抗滑性能评价指标
评价等级
评价指标
优
良
中
次
差
横向力系 数SFC
≥50
40~50
30~40
20~30
<30
摆值BPN ≥42 37~42 32~37 27~32 <27
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第五章 路面抗滑性能检测技术
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第五章 路面抗滑性能检测技术
一、概述
1．意义：行车安全性，路面抗滑性能 路面滑溜——雨天，弯道，下坡——侧翻、追尾事故
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第五章 路面抗滑性能检测技术
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3. 激光构造深度仪 利用激光测距原理量测深 度变化(同激光平整度仪) 。 注意其检测结果不同于铺 砂法。 车载式激光构造深度仪 测速：50km/h以上 采样间隔：小于 10mm 精度：0. 1mm
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第五章 路面抗滑性能检测技术
(2)水泥混凝土路面高速公路、一级公路、竣工验收抗滑指标 一般路段：1.1 mm≥TD≥0.7mm 特殊路段：1.2 mm≥TD≥0.8mm
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构造深度为：
TD
=
l0
−L L
×
t0
=
l0 − L L × l0
× 1000(mm )
每测点三次取平均值。
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第五章 路面抗滑性能检测技术
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第五章 路面抗滑性能检测技术
3．测试方法 v 直接：
（制动距离法） 摆式仪法→摩擦摆值BPN 单轮式横向力系数测试车→横向力系数SFC 双轮式横向力系数测试车→摩擦系数SCRIM——SFC 动态旋转式摩擦系数测定仪 v 间接：
构造深度测试法→构造深度TD：铺砂法：手工铺砂法 电动铺砂法
=
1000 l0
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第五章 路面抗滑性能检测技术
②在路面上实测 L1、L2
L = L1 + L2 2
由于一部分砂填入构造深度，L<l0，砂填入构造深度内的砂量 为(l0-L）×B×t0，面积为L×B，所以
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第五章 路面抗滑性能检测技术
2．原理：机械 3．要点 ①标定、调零 ②位置：行车道轮迹带、行车方向 ③每测点测5次 最大与最小之差<3BPN，取平均值。
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第五章 路面抗滑性能检测技术
2. 测试系统主要技术要求和参数 （1）车速大于100km/h （2）测试轮胎为3.00/20的光面轮胎 （3）测试轮胎标准气压为350kPa （4）测试轮静态垂直标准载荷为2kN
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第五章 路面抗滑性能检测技术
3. 测试技术要点 （1）每个测试项目开始前或连续测试1000km后，必 须对测试系统进行标定； （2）检查测试轮胎气压； （3）检查测试轮胎磨损情况，当轮胎直径减少达6mm 时，需要换新轮胎； （4）检查洒水位置（测试轮前400mm）和宽度 （150mm）； （5）行驶中降下测试轮预跑500m，开始正式测试； （6）沿正常轮迹行驶； （7）标准测速50km/h；