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传感器在汽车安全气囊上的应用

导读: 随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,为了保护人驾驶安全,在安全气囊中使用传感器感知速度变化保证行驶安全。传感器作为汽车电控系统的关键部件,其优劣直接影响到系统的性能。

  随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,为了保护人驾驶安全,在安全气囊中使用传感器感知速度变化保证行驶安全。传感器作为汽车电控系统的关键部件,其优劣直接影响到系统的性能。目前,普通汽车上大约装有几十到近百只传感器,豪华轿车上则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统,安全气囊和车身控制系统中。尤其传感器在安全气囊上的应用显得非常重要。

  碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时,由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号,并将信号输入安全气囊电脑,安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。安全气囊系统一般装有2~4个碰撞传感器,前左、右挡泥板各装一个,有的前面保险杠中间还装有一个,有的车内还装有一个。碰撞传感器现大多数采用惯性式机械开关结构。碰撞传感器由壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转触点等部分组成。在传感器外还固定有一个电阻R,电阻R的功用是对系统进行自检时,检测安全气囊电脑与前气囊碰撞传感器之间的联接导线是否断路或短路。在正常情况下,偏心转子和偏心重块在螺旋弹簧弹力的作用下,顶靠在与外壳相连的止动块上,此时,旋转触点与固定触点不接触,开关“OFF”。当汽车发生碰撞时,偏心重块由于惯性力将带动偏心转子克服弹簧弹力产生偏转。当碰撞强度达到设定值时,偏心转子偏转角度将使旋转触点与固定触点接触而闭合,此时碰撞传感器向安全气囊电脑输入一个“ON”信号。安全气囊电脑只有收到碰撞传感器输入的“ON”信号时,才会去引爆充气元件。在有些汽车中还装有侧向安全气囊,当汽车发生侧向碰撞时,安全气囊也会充气,因此装有侧向安全气囊的系统,在汽车的左右侧还装有碰撞传感器。

  在安全应用中,基于MEMS的传感器技术近几年已取得显著进步。用来探测加速度的最常用方法之一就是测量可移动震动体的位移,然后将该值转换为可变电容来测量。加速度计的快速反应非常重要。安全气囊应在什么时候弹出要迅速确定,所以加速度计必须在瞬间做出反应。通过采用可迅速达到稳定状态而不是振动不止的传感器设计可以缩短器件的反应时间。当前高端汽车上用于探测碰撞的加速度传感器的数量已经达6个,并且有增加趋势。

  随着电子技术的发展,车用传感器的技术必将趋于完善。
 

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