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車輛動力學測試 - 成功數據收集的五大基本條件

“在車輛動力學試驗中，精確同步測量資料獲取的基準是什麼?

在測試和評估車輛操控性和動力學時，會記錄許多不同的參數，如車輪力、轉向扭矩、速度、RPM、振動、踏板位置等，以確定它們之間的因果關係。這些資料通常來自不同的感測器和系統，如車輪力感測器、方向盤感測器、速度和加速度感測器、速度向量感測器、距離感測器、應變計、GPS和慣性導航系統(INS)，以及CAN或FlexRay等現場匯流排。這為車輛動力學測試提出了一些挑戰，因為所有測量變數必須同時同步獲取。


特別是在試驗台或測試軌道上，在某些情況下，一次記錄超過一百個通道，高度精確的即時測量資料獲取對於車輛動力學測試是必不可少的。特別是在測試和優化互聯系統時，如電子控制單元(ECU)——從簡單的駕駛員助理到ADAS和自動駕駛系統——這種形式的資料獲取是至關重要的。

為了提供可靠的測量結果，瞭解精確同步資料獲取的基本標準很重要。以下是成功資料獲取的5個關鍵組成部分：



1.時間同步
所有傳感器和數據源的精確時間同步對於評估車輛動力學研究的結果至關重要。目標是評估駕駛行為和司機輔助系統的干預。精確的同步允許對數據點進行準確對齊，有助於避免可能導致錯誤分析的時間差異。通常，車輛動力學測試的數據來自不同延遲時間和同步機制的多個傳感器和系統。因此，建立同步性非常重要。現代的數據收集系統，如imc CRONOSflex，負責處理此任務。例如，在數據收集期間，imc CRONOSflex DAQ會自動調整所有放大器的通道，以配合最慢放大器的延遲，以保持系統的所有活動通道的同步性。

2.緩衝、數據質量和傳輸
沒有什麼比在測量後發現數據實際上無法使用更令人沮喪的了。使用環形緩衝區，可以將數據安全存儲到內部存儲介質，或將其傳輸到外部介質，從而避免在處理或傳輸延遲時丟失數據。隨著發展中的電動車技術帶來的新挑戰，測量技術必須對電磁輻射不敏感，因此早期對測量數據的數字化處理變得非常重要。這使得傳感器和測量系統對外部影響更加健壯。

3.可擴展性和靈活性
車輛已經全副武裝，準備運送到測試道。突然間，電話響了，你被告知需要額外的測量點。在數據收集中具有靈活的方法意味著您始終可以給出正確的答案。車輛動力學測試通常與疲勞測試和數據收集的其他任務相關。因此，數據收集系統不僅必須處理來自不同來源的數據，還必須具備可擴展性，提供額外通道的連接選項，並且具有靈活性。例如，您的數據收集系統應該可以分佈式安裝，而不會影響同步性。

具有模塊設備架構的現代數據收集系統，例如imc CRONOSflex，允許單擊到基本設備的任意數量的測量模塊，並在測量點附近以分佈式方式安裝測量模塊。它還通過一個獨立的測量模塊實現了imc WFT-Cx輪子力傳感器的無縫集成，用於車輛動力學研究。

4.硬件和軟件同步
如何同時查看所有系統和傳感器？為確保同步數據收集，硬件和測量軟件應該在數據收集解決方案內無縫合作。由於車輛動力學測試通常是大型測量活動的一部分，因此通過軟件實現測量解決方案的集中控制和自動化是有利的。
測量軟件可以用於設置所有測量變數和通道，節省現場時間。除了配置外，數據收集系統的集中啟動和傳感器功能的監控也是優勢。理想情況下，傳感器的配置和控制應直接集成到系統中。現代數據收集系統通過進一步的自動功能支持這一過程，例如，通過在實時進行測量數據的合理性檢查來自動化觸發測量。

5.校準和信號處理
異常測量數據和數據分配給特定通道的疑問是什麼原因？在大多數情況下，特別是在具有許多不同傳感器的複雜數據收集任務中，由於混淆和缺乏測試設備數據庫，使用中的傳感器未經校準。正確校準傳感器對於準確可靠的測量是必要的。傳感器數據庫是確保正確的傳感器和校準數據可用並可以分配給測量軟件中的適當通道的重要基礎。使用RFID標籤管理傳感器可以在數據庫內方便地管理傳感器，分配傳感器數據並檢索傳感器數據，從而避免混淆和手動錯誤輸入。

文章來源:
作者：Florian Sailer，imc業務發展專家，車輛動力學

本文以ChatGPT直譯，原文請參考: https://www.imc-tm.com/news-events/news/vehicle-dynamics-five-basics
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