新型车载机械式碰撞传感器的研究与实现.pdf

《新型车载机械式碰撞传感器的研究与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、24卷第5m机电产品开发与剀新V01．24。No．5呈Q!!堡皇旦里!!!!!!竺!垒!竺!：塑竺!竺竺!!!!!苎墨竖生!竺!型竺竺璺皇巳：!兰里!!文章编号：1002—6673(2011)05—129-03新型车载机械式碰撞传感器的研究与实现刘玲(湖北广播电视大学机电工程系，湖北武汉430074)摘要：根据牛顿运动定律的惯性原理，利用国家汽车碰撞的标准试验数据，研究实现了平面内3600敏感度的车载机械式传感器。运用物理仿真实验室对传感器运动情况仿真。当汽车车速超过50km／h时传感器能精确发出碰撞信号。经过材料选

2、择、尺寸精确计算的传感器结构均能满足当前汽车车祸碰撞及时发出报警信号的任务。在汽车车栽报警系统以及车裁气囊精确弹出的实际应用上具有较好的利用价值。关键词：车栽；碰撞；传感器中图分类号：耵)212．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002--6673．2011．05．054ResearchandImplementationofNewAutomotiveMechanicalColfisionSensorsLIUling(CollegeofScience，HuBeiRadio&TVUniversity

3、,WuhanHubei430074，China)Abstraet：AccordingtONewton’slawofinertia,andtheuscofnationalstandardsforautomobilecrashtestdatatOachieveaplaneof360。thesensitivityofthevehiclemechanicalsen∞巧．UseofPhysicalSimulationLaboratorysimulationofse]瞳sormovement．whenthevehiclespee

4、dover50km／hcrash辨nso巧sendsi孕l也accurately．Throughmaterialselection。size，2CL'Uratecalculationofthe∞nsorstructurecanmeetthecurrcntcarcrashcollisionahrmsi弘altaskinatimelynlanncl"．Inthecaralarmsystemsandcarairbagsprecisepracticalappficafionofpop—upthathasgoodvaluein

5、use．Keywords：car；collision；sensor0引言传统的汽车机械式传感器种类繁多，纯机械的、机电一体化的、纯电子的等等，但大都是检测汽车朝同一个方向的碰撞，灵敏度也高低层次不同，随着汽车业的日益发达。家庭和商业用车越来越多。汽车的安全性对传感器也提出了新的要求。目前仅有丰田。本田等著名汽车厂家研制出自己的双向传感器．减少碰撞传感器在汽车零部件的使用数量，避免了传感器行业发展的参差不齐，符合未来传感器集成、智能化发展方向。机械式碰撞传感器检测方向单一是目前众多传感器所共有的特点。其次准确性也是其非

6、常重要的特性之一，针对传统机械类传感器检测方向单一的特点，本文提出了提出能够在水平面内3600感应惯性冲击的感应传感器是有理可依的。避免在汽车的安装过程中只安装多个碰撞传感器。采用国家汽车碰撞的标准试验数据及物理仿真实验室分析其碰撞参数，然后对其尺寸设计。达收稿日期：2011-07_14作者简介：刘玲(1983-)，男，湖北武汉人，助教，硕士研究生。研究方向：机械式传感嚣、嵌入式系统。到不会错误的发出碰撞信号的目的，确立其准确性，如此此类传感器将会有较大市场1”。1碰撞传感器模型建立及工作原理为了完成3600撞击敏感

7、度。传感器实现采用金属壳体内封装金属小球制作，将金属壳体和金属小球接人电路中，相当于电路开关的两个触点，若两者接触，则电路接通四。金属壳体内壁形状为圆柱形。其内封装的金属小球采用上下两轻质弹簧固定。汽车速度发生变化时小球由于惯性运动产生位移。若汽车受到猛烈撞击。小球运动位移达到设定值即接触金属壳内壁．小球和金属壳体作为导体接入电路中。两者接触时电路接通，从而发出撞击脉冲信号。如图1所示。该传感器可达到3600撞击敏感度．通过分析计算可知。汽车发生剧烈碰撞时发出脉冲信号，而在正常行驶时急加速、急减速情况下小球由于惯性运

8、动产生的位移很小，远远小于设定值。小球与金属壳体无法接触，电路处于断开状态，不发出脉冲，从而避免发生误报。其工作原理：小球由于惯性运动产生位移，当汽车129测试与控制发生剧烈碰撞时小球运动位移达到设定值．与金属壳体内壁接触的状态。2碰撞传感器结构设计汽车发生碰撞时瞬间会产生很大的加速度。根图1传毫器的三维结构模型据国家汽车c—NCAP实验Fig