汽车电子控制基础10-加速度与振动传感器

1、第十章 加速度与振动传感器,曹家喆,汽车电子控制基础,概述,加速度、减速度与振动 都是速度的变化，本质是相同的 加速度与振动传感器 用于检测安全气囊的冲击、ABS、主动悬架等的速度变化场合 检测发动机的爆震 在车轮动平衡机上用于检测车轮的振动 加速度传感器种类 偏心锤式、钢球式、半导体式、水银式和光电式 爆燃（爆震）传感器种类 磁应变式和压电式两种类型，压电式又分为共振型和非共振型,加速度传感器,用于汽车安全气囊的加速度传感器,加速度传感器,偏心锤式加速度传感器 传感器的工作原理 应用：安全气囊的前碰撞传感器,加速度传感器,钢球式加速度传感器 钢球式加速度传感器的结构 应用：安全气囊的前碰撞传

2、感器,1-线束 2-垫圈 3-骨架 4-轭铁 5-注塑件 6-信号处理电路 7-外壳 8-永久磁铁 9-检测线圈 10-钢球,加速度传感器,钢球式加速度传感器的检测电路,产生交流信号,一次侧,二次侧,冲击,惯性运动,输出信号,差动变压器,加速度传感器,半导体加速度传感器 结构：采用半导体电阻应变片 加速度检测部分的 等效电路,电阻应变片,冲击,加速度传感器,半导体加速度传感器 传感器的输出特性 应用：安全气囊的中央传感器,加速度传感器,光电式加速度传感器 匀速行驶时，遮光板不动作 加速或减速时，遮光板因惯性转动,1-光敏三极管；2-透光口；3-遮光板；4-发光二极管,加速或减速时，遮光板的摆动

3、方向,加速度传感器,水银式加速度传感器 结构原理 应用 高级轿车或赛车若急转弯时产生的横向加速度过高，则通过ECU调整左右车轮的制动力以减少侧滑。 用于安全气囊的安全传感器,行驶时,串联电路,1-汽车行驶方向；2-玻璃管；3-水银,碰撞时,爆震传感器,关于爆燃（爆震）现象 与点火时刻有关 振动频率：约7kHz 爆燃（爆震）传感器 磁应变式 压电式 共振型 非共振型,爆震传感器,磁应变（磁致伸缩）式爆震传感器 磁应变式爆燃传感器的结构 基本原理：爆震时，在7000kHz附近传感器 共振，强导磁铁心的导磁率发生变化，永久磁 铁磁场变化，线圈感应电动势 特点：输出信号比较强 通用、日产公司多用,1外

4、壳；2强磁铁心；3永久磁铁；4-内盖；5-感应线圈,无爆震,有爆震,压电式爆震传感器,压电效应(Piezoelectric Effect) 当对某些晶体（石英、钛酸钡、酒石酸钾钠、锆钛酸铅等）施加压力时会产生极化效应，材料的两个表面将产生相反的电荷。当去掉外力后，它又重新回到不带电状态。 正压电效应：机械能（压缩）电能 负压电效应：电能机械能（“电致伸缩”效应）,压电式爆震传感器,压电式爆震（爆燃）传感器 原理：晶体的压电效应 共振型爆震传感器性能特点 共振点附近信号比较强，对某 个频率敏感，常与发动机配套用 丰田、克莱斯勒多用,1连接器 2、10O形环 3基座 4振荡片 5压电元件 6引线端

5、头 7外壳 8密封剂 9接线端子,对于爆震型传感器，很容易检测出爆震信号，根据信号强度由ECU判别处理。,爆震传感器,压电式爆燃传感器 非共振型爆燃传感器结构特点 无共振板，但有平衡重块，压在压电晶体上，爆震时重块对压电晶体产生高频震动产生电信号 性能特点：输出信号与振动幅度成比例，但对爆震频率不敏感，因而通用性强，适用于各种发动机,1平衡重块 2压电元件,对于非爆震型传感器，需要经过滤波后检测出对应发动机爆震频率的信号强度，再由ECU判别处理。,爆震传感器,ECU对爆震传感器信号的分析处理 爆燃信号滤波 爆燃信号判别 ECU处理： 强度积分-调整点火时刻,1爆燃传感器 2滤波电路 3爆燃判别信号 4峰值检测 5比较计算电路 6爆燃判定 7爆燃信号 8CPU,思考题,1、说明汽车中哪些地方用到加速度传感器？哪些地方用