汽车碰撞传感器原理

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汽车碰撞传感器原理

汽车碰撞传感器原理

安全气囊系统传感器的结构原理

1碰撞传感器

碰撞传感器是安全气囊系统和座椅安全带收紧系统必不可少的传感器,其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。因此碰撞传感器实际上是一种减速度传感器,其公用是收紧电控单元(ECU),以便ECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。 1.1碰撞传感器的分类

碰撞传感器种类繁多、形式各异,常用的碰撞传感器可按用途与结构进行分类。

⑴按碰撞传感器的用途分类

按传感器用途不同,碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。

碰撞信号传感器又称为碰撞烈度(激烈程度)传感器,安装在汽车左前与右前翼子板内侧,两侧前照灯支架下面,发动机散热器支架左、右两侧,左右仪表台下面等。

碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器,简称防护传感器,一般都安装在SRS ECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同。换句话说,一只碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器,也可用作碰撞防护传感器,但是必须重新设定其减速度阈值。设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。当汽车以40km/h左右的速度撞到一辆静止或同样大小的汽车上或以20km/h左右的速度迎面撞到一个不可变形的障碍物上时,减速度就会达到碰撞信号传感器设定的阈值,传感器就会动作。

⑵按碰撞传感器的结构类型分

按传感器结构不同,碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式三种类型。

机电结合式是一种利用机械机构运动(滚动或转动)来控制电器触电运动,再由触电断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。目前常用的有滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器和偏心锤式碰撞传感器。

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器是一种用于检测物体碰撞的装置,其工作原理基于以下几个方面。

1. 光学原理:碰撞传感器中的光电二极管发射出红外线光束,光束经过一个透镜发散成一束较宽的光带,然后被一个接收器接收。当光束没有被物体阻挡时,接收器接收到的光的电压较高;而当有物体阻挡光束时,接收器接收到的光的电压会下降。

2. 超声波原理:碰撞传感器中的超声波发射器会发射一个高频声波,并且记录下发射时刻。当声波遇到一个物体时,它会发生反射并返回到传感器。传感器接收到反射的声波后,会记录下接收时刻。通过检测发射与接收时刻之间的时间差,可以计算出物体与传感器的距离。

3. 压电效应原理:碰撞传感器内部装有压电传感器,该传感器具有电荷分布不均匀的特性。当物体碰撞到传感器时,物体施加的力会导致压电传感器中的电荷分布发生变化。通过检测电荷的不均匀分布,传感器可以检测到碰撞事件的发生。

以上是碰撞传感器常见的工作原理,不同的碰撞传感器可能采用不同的原理或是结合多种原理来实现碰撞检测。

安全气囊传感器

安全气囊传感器

安全气囊传感器

安全气囊传感器是一种用于检测车辆碰撞情况的重要装置,它能够在车辆碰撞时迅速感知到撞击力度并触发气囊的释放,保护车内乘客免受伤害。

安全气囊传感器通常是通过使用加速度传感器和压力传感器来实现的。加速度传感器能够感知到车辆在碰撞过程中的加速度变化,而压力传感器则能够感知到车辆碰撞时产生的压力变化。这些传感器将收集到的信号传递给车辆的电脑系统,电脑系统将根据这些信号来判断车辆是否发生了碰撞。

当安全气囊传感器检测到车辆碰撞的信号时,它会向车辆控制系统发送信号,触发气囊的充气装置,使气囊膨胀迅速膨胀,组织驾驶员和乘客的身体向前碰撞。这样一来,气囊就能够为乘客提供额外的缓冲力,减轻车辆碰撞时产生的冲击力对人身体的伤害。

安全气囊传感器的工作原理是基于惯性传感器的原理。惯性传感器是一种能够感知物体加速度变化的传感器。当车辆碰撞时,传感器内部的惯性体会由于碰撞而发生位移,传感器会把这个位移转化成电信号,然后送到电脑系统进行判断。如果惯性体位移超过了一定的程度,电脑系统会判断为碰撞发生,从而触发气囊的释放。

安全气囊传感器的设计需要考虑多种因素,包括车辆运行状态、撞击力度、乘客重量等,以确保在各种情况下都能够准确地触发气囊的释放。此外,安全气囊传感器还需要经过严格的测试

和验证,以确保其可靠性和稳定性。

总之,安全气囊传感器是一项关乎人们生命安全的重要技术装置。它能够在车辆碰撞时迅速感知到碰撞力度并触发气囊的释放,保护车内乘客免受伤害。我们应该重视安全气囊传感器的作用,并且在日常驾驶中保持安全驾驶,避免发生交通事故。

fcw的工作原理(一)

fcw的工作原理(一)

fcw的工作原理(一)

FCW的工作原理

什么是FCW

FCW(Forward Collision Warning)是一种汽车安全系统,旨在

通过使用雷达、摄像头或激光等技术,检测前方的交通障碍,并预警

驾驶员可能发生碰撞的风险。

FCW的工作原理

FCW的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:

1.传感器检测:FCW系统会使用传感器来实时监测车辆

前方区域的交通状况。传感器的种类包括雷达、摄像头或激光等。

它们能够感知前方的障碍物并收集相关数据。

2.障碍物识别:通过对传感器获取的数据进行处理与分

析,FCW系统能够识别出前方的障碍物。这些障碍物可能是其他

车辆、行人、自行车等。

3.距离计算:基于传感器数据,FCW系统能够计算出驾

驶员车辆与前方障碍物之间的距离。这是判断是否存在碰撞风险

的重要指标。

4.速度计算:除了计算距离,FCW系统还会分析车辆的

速度。通过比较车辆速度与前方障碍物的速度(如果障碍物也在移动),系统可以判断是否存在潜在的碰撞风险。

5.风险评估:基于距离和速度的计算结果,FCW系统会

评估当前的碰撞风险。如果风险较高,系统将触发相应的预警措施。

6.预警方式:FCW系统可以通过多种途径向驾驶员发出

预警信号,以提醒其注意前方的碰撞风险。常见的预警方式包括声音、闪光灯或震动等。

7.驾驶员响应:最后,驾驶员接收到预警信号后,需要

根据实际情况做出及时的反应。驾驶员可以通过刹车、变道或减速等方式来避免潜在的碰撞。

FCW的优势与局限

•优势:

–提示驾驶员:FCW系统可以迅速发现潜在的碰撞风险,并及时提醒驾驶员采取行动,从而大大减少事故的发生。

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

1碰撞传感器

碰撞传感器是一种多功能的传感器,它可以感受和检测物体之间的碰撞。它深受工程师的喜爱,因为它可以检测出物体的抵消力,从而协助运动控制。它看似简单、实际操作也不复杂,但其实也有非常严谨的工作原理。

2工作原理

碰撞传感器会发出一种低能量的超声波信号,该信号从发射器传播,如果物体位于发射路径中,信号就会被物体反射回碰撞传感器,从而被检测到。当检测到反射信号时,碰撞传感器会根据反射信号量及回波与发射信号的时间差来推测物体的距离,从而判断出物体是否正在碰撞。

3关键元件

在碰撞传感器中,其核心元件有声学发射器、接收器和电路处理器。声学发射器用于发射超声波信号,接收器用于读取反射回波,而电路处理器则用于将信号处理,如将时延转化为距离,从而实现碰撞检测和控制。

4特点

碰撞传感器的无视射程短和敏感度高,使它除了用于检测物体碰撞之外,还可以用于检测超声波阻挡。同时,它具有耐高低温,耐湿

温性能强,故障率低,不受干扰等优点。所以,它广泛应用于单机、自动化系统以及工业控制领域,可以减少机械设备上多余的部件,从而更加安全可靠地控制电机、泵、电磁阀等元件。

总而言之,碰撞传感器是一种用于检测物体碰撞或阻挡的多功能传感器,它的运行原理是利用一种发射的低能量超声波信号,并通过电路处理器根据反射回波量及时差来测算物体的距离,从而检测出物体的碰撞。

SRS工作原理

SRS工作原理


(2) 滚球机电开关式碰撞传感器 在图9-7中,滚球机电开关式碰撞传感器亦 称偏压磁铁式碰撞传感器,该传感器主要 由固定触点1、滚球2、永久磁铁3和壳体等 零件构成。滚球用铁材料制成,能在柱状 滚道内滚动。略带弹性的两个固定触点绝来自百度文库缘固定在壳体上,分别引出两个传感器电 极。


汽车未碰撞时(图9-7(a)),传感器处于静止状态, 滚球被永久磁铁吸引,静止于右侧,两个固定触 点未搭接,传感器电路未接通,无碰撞信号输人 SRSECU。 当汽车碰撞且减速度达到碰撞强度设定的阈值时 (图9-7(b)),滚球由于惯性产生的惯性力大于永久 磁铁的磁力,滚球克服磁力在柱状滚道内滚动到 两个固定触点侧,将两个固定触点搭接,使传感 器电路接通,碰撞强度信号即输入SRSECU。 滚球机电开关式碰撞传感器在日本尼桑、马自达 轿车的SRS上均有使用。该碰撞传感器由德国博 世(BOSCH)公司生产。

汽车未碰撞时(图9-9(a)),传感器处于静止 状态,水银珠在重力作用下处于壳体下 端,传感器的两电极断开,传感器电路未 接通,无碰撞信号输入SRSECU。 当汽车碰撞且减速度达到碰撞强度设定的 阈值时(图9-9(b)),水银珠由于碰撞产生的 惯性力在壳体轴线方向的分力,克服水银 珠重力在壳体轴线方向的分力,将水银珠 抛向传感器电极一端,变形并将两电极接 通,碰撞强度信号即输入SRSECU。

安全气囊的科学原理

安全气囊的科学原理

安全气囊的科学原理

安全气囊的科学原理基于以下几个关键概念:

1. 碰撞传感器:车辆中安装了碰撞传感器,它会感应到车辆发生碰撞的情况,并向气囊系统发送信号。

2. 气体发生器:气囊系统中包括了一个气体发生器,通常是一个基于化学反应的装置。当碰撞传感器触发时,气体发生器会迅速生成大量气体,用于充气气囊。

3. 包裹气囊的布料:安全气囊通常由一个包裹在车辆座椅或车身中的布料构成。布料通常是由强度高、阻燃性能好的材料制成,以确保在发生碰撞时能够承受高压的气体。

4. 速度传感器:安全气囊系统中还包括了速度传感器,用于测量车辆的速度和方向。这些数据可以帮助气囊系统判断何时触发气囊,以及充气的力度和方向。

当发生碰撞时,碰撞传感器会感应到碰撞的力度,并向气囊系统发送信号。气体发生器会立即启动,释放大量气体,充入气囊中。通过充入气囊的气体产生较高的气压,气囊能够迅速充气并充分膨胀,进而提供额外的保护,减少乘客和驾驶员碰撞时身体与车辆内部构件之间的接触。由于充气速度非常快,气囊能够迅速膨胀,以在碰撞发生前将乘客和驾驶员从车辆内部的硬物上分离开来,降低其碰撞到车辆内部构件的几率。

值得注意的是,安全气囊仅仅是在车辆碰撞发生时才会触发,且它并不能完全消除碰撞给乘客和驾驶员带来的伤害,但它可以在一定程度上减轻碰撞造成的伤害,提供更安全的乘坐环境。

汽车防撞预警系统工作原理

汽车防撞预警系统工作原理

汽车防撞预警系统工作原理汽车防撞预警系统是现代汽车上一种非常重要的安全装置,其工作原理可简单分为四个步骤:感知,识别,警告和干预。

首先,汽车防撞预警系统通过采用前向或全向雷达、摄像头或激光雷达等传感器设备来感知周围环境和其他车辆。这些传感器会不断扫描车辆前方和周围空间,获取到车辆的位置、速度和距离等信息。

接下来,系统会根据传感器获取的数据进行识别分析。它使用先进的算法和机器学习技术,将感知到的车辆与预设的车辆模型进行比对,以确定它们的类型、行驶方向和速度等。通过这样的识别分析,系统能够判断是否存在潜在的碰撞风险。

一旦系统识别到潜在的碰撞风险,它会立即通过警示器、震动座椅或者声音等方式向驾驶员发出警告。这样的警告通常是即时的,以便驾驶员能够及时做出反应,采取避免碰撞的措施。

最后,如果驾驶员没有采取相应的措施,系统还可以进行干预。例如,它可以通过自动制动系统,自动降低车速或者减小发动机输出功率,以便避免或者减轻碰撞的严重性。

汽车防撞预警系统的工作原理是基于先进的感知和识别技术,使得它能够准确地判断道路上潜在的碰撞风险。通过及时发出警告信号和进行干预,它能够大大提升驾驶员的安全意识和驾驶反应能力,从而降低交通事故的风险。

对于驾驶员而言,正确使用汽车防撞预警系统非常重要。首先,

他们应该经常检查系统的工作状态,确保传感器和测试器均正常运行。此外,驾驶员在行驶过程中要时刻关注系统的警告信息,并及时采取

相应的措施。最重要的是,驾驶员仍然需要保持集中注意力,遵守交

通规则并保持安全驾驶。

总而言之,汽车防撞预警系统的工作原理是通过感知、识别、警

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器是一种用于检测物体之间碰撞或接触的装置。它主要基于物体间碰撞时发生的力和能量变化来进行工作。

碰撞传感器通常由以下几个组件组成:感应器、处理器和输出装置。

感应器是碰撞传感器的核心部分。它可以是机械、电子或光电的。机械感应器通常使用弹簧或振动电路,在碰撞发生时能够感应到物体的运动。而电子或光电感应器则使用电流、电压或光信号的变化来检测碰撞。

一旦感应器侦测到碰撞,它会将所收集到的信息传输给处理器。处理器可以是微控制器、运算电路或其他相应的电子设备。它负责接收并解读感应器传输的信号,并进行相应的处理和判断。

处理器根据碰撞传感器的设计,可以实现不同的输出方式。最常见的输出方式是通过电子信号或开关触发输出。这些输出可以用来触发警报、关闭电路或启动其他相应的动作。

总的来说,碰撞传感器的工作原理是通过感应器侦测物体间的碰撞,将信息传输给处理器进行处理,并根据设计的要求进行相应的输出。这种装置在许多领域中都有应用,如汽车安全系统、工业自动化和安防系统等。

bms碰撞信号检测原理

bms碰撞信号检测原理

BMS碰撞信号检测原理

BMS(Battery Management System,电池管理系统)是一种用于监控和控制电池状态的系统。在电动车、混合动力车、储能系统等领域中广泛应用。BMS的碰撞信号检测原理是指通过检测车辆是否发生碰撞来触发相关保护措施,以保障电池和车辆的安全。

1. BMS的基本原理

BMS的基本原理是通过对电池组进行电压、温度、电流等参数的监测,来实现对电池状态的实时监控和控制。BMS的主要功能包括电池状态估计、充放电控制、温度管理、SOC(State of Charge,电池荷电状态)估计等。

BMS通过采集电池组内各个单体电池的电压和温度信息,并结合电流传感器测量的电池组的充放电电流,计算得到电池组的SOC和SOH(State of Health,电池健康状态)。通过实时监测电池组的状态,BMS可以及时发现电池组的异常情况,并采取相应的措施,例如调整充放电策略、报警或切断电池组的输出等。

2. BMS碰撞信号检测原理

BMS碰撞信号检测原理是在BMS中加入碰撞传感器,通过检测车辆是否发生碰撞来触发相关保护措施。碰撞传感器通常采用加速度传感器,可以感知车辆的加速度变化。

当车辆发生碰撞时,车辆的加速度会发生突变。碰撞传感器会检测到这种突变,并将信号传输给BMS。BMS根据接收到的碰撞信号来判断碰撞的严重程度,并触发相应的保护措施。

3. BMS碰撞信号检测的保护措施

BMS碰撞信号检测可以触发以下保护措施来保护电池和车辆的安全:

3.1 断电保护

当BMS检测到碰撞信号时,可以立即切断电池组的输出,以防止电池组受到进一步的损害。断电保护可以避免电池组在碰撞后继续供电,减少事故的风险。

气囊传感器原理

气囊传感器原理

气囊传感器原理

气囊传感器原理是利用压力变化来判断车辆碰撞是否发生的一种技术。它主要由压力传感器和控制系统组成。

压力传感器位于车辆的前保险杠内部,一般安装在反装槽内。当车辆发生碰撞或受到外力冲击时,压力传感器会感知到由碰撞产生的压力变化。压力变化会引起压力传感器内部的电阻变化,然后将信号发送给控制系统。

控制系统会接收到压力传感器发出的信号,并根据预设的碰撞标准来判断碰撞的严重程度。如果控制系统判断碰撞达到了触发气囊的条件,它会立即发送信号到气囊模块。

气囊模块收到信号后,会通过装置内的雷管来引爆气囊。气囊充气后能够迅速膨胀,形成一个保护胸部和头部的气囊,减轻驾驶员和乘客在碰撞事故中的伤害。

总的来说,气囊传感器利用压力传感器感知碰撞产生的压力变化,通过控制系统进行碰撞判断,并最终触发气囊充气的过程,以提供车辆乘员额外的保护。

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器工作原理

碰撞传感器是一种常见的传感器,它可以感知到外部环境中的碰撞或撞击,并

将这些信息转化为电信号输出。其工作原理主要基于物理学中的力学和电磁学原理。

首先,碰撞传感器内部通常包含一个或多个弹簧负载的质量块,当外部发生碰

撞时,质量块会受到冲击力并发生位移。这个位移会导致传感器内部产生加速度,根据牛顿第二定律,力和加速度之间存在着直接的关系。传感器内部的加速度传感器可以测量这个加速度,并将其转化为电信号输出。

其次,碰撞传感器还会利用电磁学原理来进行信号的处理和输出。当质量块发

生位移时,内部的电路会产生变化,这个变化会导致传感器内部的电磁感应现象。通过感应产生的电磁感应电流,传感器可以将碰撞信息转化为电信号输出。

除此之外,现代碰撞传感器还会结合微处理器和数字信号处理技术,对传感器

输出的信号进行进一步的处理和分析。通过对信号的处理,可以实现对碰撞强度、方向、持续时间等信息的提取和分析,从而更加准确地反映外部碰撞事件的情况。

总的来说,碰撞传感器的工作原理主要基于力学和电磁学原理,通过测量外部

碰撞引起的质量块位移和电路变化,将碰撞信息转化为电信号输出。同时,现代碰撞传感器还会利用微处理器和数字信号处理技术对信号进行进一步处理和分析,以实现对碰撞事件更加准确的感知和反馈。

在实际应用中,碰撞传感器被广泛应用于汽车安全系统、工业自动化设备、智

能家居系统等领域,为这些系统提供了重要的碰撞感知和保护功能。随着科技的不断发展,碰撞传感器的工作原理和性能也在不断得到改进和提升,为各种应用场景提供了更加可靠和精准的碰撞感知技术。

汽车SRS的工作原理与检修

汽车SRS的工作原理与检修

汽车SRS的工作原理与检修

SRS是汽车安全气囊系统(Supplerme ntal Restrai nt

System)的简称,是现代汽车安全防护技术的高科技产品。是用

于保护驾驶员和乘员的一种安全装置,即一种辅助保护系统。当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时,气囊迅速膨胀,在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫,利用气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能,从而减轻人体遭受伤亡的程度。

1 SRS 的组成

它是由碰撞传感器、控制单元、气囊组件及诊断控制器等组成。

(1)碰撞传感器。它是用来检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力,并将信号送给控制单元。当碰撞生产很大的速度变化,足以使SRS膨胀时,碰撞传感器将线路接通。SRS中通常设有3〜5 只碰撞传感器,分别安装在车身前部和中部。以便撞车时传递准确撞击信息给电控单元,发出指令点燃膨胀气体发生器中的充气剂:叠氮化钠,使气囊膨胀。

(2)控制单元。通常称为SRS电脑,安装于档位操作杆前面或后面的装饰板内、后排座椅下面中部位置或后备箱内。是连续监测汽车行驶过程中碰撞传感器输送来的信号,经计算和逻辑判断处理,确定是否发生碰撞。当判断结果为发生碰撞时,立即

发出指令使SRS膨胀

(3)气囊组件。目前汽车最普遍装备有驾驶座气囊组件和前排乘员座气囊组件。驾驶座气囊组件主要由气囊装饰盖、气囊、气体发生器和

装在气体发生器内部的点火器(电子雷管)组成。驾驶座气囊组件安装在转向盘的中央,前排乘员座气囊组件安装在副驾驶员座椅正前方的仪表台上。气囊在静止状态时,像降落伞未打开时一样折叠成包,安放在气体发生器上部与气囊盖之间。驾驶座SRS的容积约为60L,前排乘员座SRS的容积约为180L。

碰撞传感器原理

碰撞传感器原理

碰撞传感器原理

碰撞传感器(也称为碰撞开关或碰撞检测器)是一种用于检测物体碰撞或撞击的传感器。它基于以下原理工作:

1. 压力传感器原理:一种常见的碰撞传感器是基于压力传感器原理。当物体撞击传感器时,传感器受到压力,该压力将被转化为电信号。这个电信号可以被对应的电子装置(如微处理器)识别和处理。

2. 加速度传感器原理:另一种常见的碰撞传感器是基于加速度传感器原理。加速度传感器能够测量物体运动状态的变化。当物体发生碰撞时,加速度传感器可以检测到物体的加速度变化,并将其转化为电信号。这个电信号可以被其他装置(如车辆安全系统)用于预警或触发相应的安全措施。

3. 光电传感器原理:还有一些碰撞传感器是基于光电传感器原理。这种传感器使用红外线或激光束发射器和接收器。当物体碰撞传感器时,它会阻挡光束的传播。接收器检测到光束的中断并产生相应的电信号,以指示碰撞的发生。

无论使用何种原理,碰撞传感器都能够检测到物体的碰撞或撞击,并将其转化为电信号。这些信号通常用于触发其他设备、警报系统或采取相应的应急措施。

安全气囊的工作原理物理解释

安全气囊的工作原理物理解释

安全气囊的工作原理物理解释

安全气囊是汽车中的一种主动安全装置,它通过快速充气和缓慢放气的过程,来保护乘车人员在发生碰撞时的头部和胸部免受严重撞击的伤害。其主要工作原理可以用物理学原理解释如下:

1. 碰撞感应:车辆中的安全气囊系统通常配备有碰撞传感器。当发生车辆碰撞时,这些传感器会检测到车辆的速度突然改变或受到冲击,从而启动安全气囊系统。

2. 加速度感知:碰撞传感器会测量车辆产生的加速度。在具体工作中,通常会使用压电传感器,该传感器能够将压力转化为电荷,通过测量电荷的大小来获得加速度的信息。

3. 快速充气:当碰撞传感器检测到车辆发生碰撞后,会迅速触发气体发生器(通常是以固态化合物爆炸产生气体的),产生大量高温、高压的气体。

4. 缓慢放气:气体进入安全气囊后,安全气囊会迅速充气膨胀以保护乘客免受撞击,防止头部和胸部碰撞到车辆内部的硬性部件。然后,安全气囊缓慢放气,以减少人体撞击后受到的冲击力,从而减小伤害。

5. 动量守恒:根据动量守恒定律,在碰撞中,车辆和乘车人员会获得相互作用的力,由于安全气囊的充气和放气过程需要时间,因此安全气囊能够延迟乘车人

员与车辆内硬件的碰撞时间,从而减小乘车人员所受到的冲击力,降低头部和胸部的伤害程度。

通过快速充气和缓慢放气的过程,安全气囊能够在车辆碰撞时减小乘车人员身体部位与车辆内硬件之间的碰撞力,从而有效地保护乘车人员免受严重伤害。

bms碰撞信号检测原理

bms碰撞信号检测原理

bms碰撞信号检测原理

BMS碰撞信号检测原理

1. 引言

在现代社会中,由于汽车的普及和交通流量的增加,车辆碰撞事

故越来越频繁。针对车辆碰撞事故,BMS碰撞信号检测技术被广泛应用于汽车安全系统中。本文将从浅入深地介绍BMS碰撞信号检测的原理

和工作方式。

2. BMS碰撞信号检测的定义

BMS(Body Control Module)是指车辆的车身控制模块,负责车

辆主要的电气和电子系统的控制。BMS碰撞信号检测就是通过对车辆的BMS系统进行监测,以检测出车辆碰撞发生的信号。

3. BMS系统碰撞信号的产生

当车辆发生碰撞时,BMS系统中的碰撞传感器会感知到碰撞信号,这些传感器通常安装在车辆的前部、侧部和后部。当传感器感知到碰

撞信号后,会通过BMS系统向车辆的安全系统发送碰撞报警信号。

4. BMS碰撞信号检测的原理

BMS碰撞信号检测的原理基于碰撞传感器的工作机制。碰撞传感

器通常采用加速度传感器或压电传感器。当车辆发生碰撞时,加速度

传感器会检测到车辆的加速度变化,压电传感器则会检测到车辆的压

力变化。这些传感器会将检测到的变化转化为电信号,并传输到BMS

系统中。

5. BMS碰撞信号检测的工作过程

BMS碰撞信号检测的工作过程主要包括传感器信号采集、信号处

理和报警触发。首先,BMS系统通过传感器对车辆的碰撞信号进行采集。然后,BMS系统将采集到的信号进行处理,通过算法判断是否为真正的碰撞事件。最后,如果判断为真正的碰撞事件,BMS系统会触发车辆的安全系统,例如启动安全气囊、切断燃油供给等。

6. BMS碰撞信号检测的应用

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安全气囊系统传感器的结构原理

1碰撞传感器

碰撞传感器是安全气囊系统和座椅安全带收紧系统必不可少的传感器,其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。因此碰撞传感器实际上是一种减速度传感器,其公用是收紧电控单元(ECU),以便ECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。 1.1碰撞传感器的分类

碰撞传感器种类繁多、形式各异,常用的碰撞传感器可按用途与结构进行分类。

⑴按碰撞传感器的用途分类

按传感器用途不同,碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。

碰撞信号传感器又称为碰撞烈度(激烈程度)传感器,安装在汽车左前与右前翼子板内侧,两侧前照灯支架下面,发动机散热器支架左、右两侧,左右仪表台下面等。

碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器,简称防护传感器,一般都安装在SRS ECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同。换句话说,一只碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器,也可用作碰撞防护传感器,但是必须重新设定其减速度阈值。设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。当汽车以40km/h左右的速度撞到一辆静止或同样大小的汽车上或以20km/h左右的速度迎面撞到一个不可变形的障碍物上时,减速度就会达到碰撞信号传感器设定的阈值,传感器就会动作。

⑵按碰撞传感器的结构类型分

按传感器结构不同,碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式三种类型。

机电结合式是一种利用机械机构运动(滚动或转动)来控制电器触电运动,再由触电断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。目前常用的有滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器和偏心锤式碰撞传感器。

水银开关式碰撞传感器是利用水银导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通与切断,一般用作防护传感器。

电子式碰撞传感器没有电器触点,常用的有压阻效应式和压电效应式两种,一般用

作防护传感器。

1.2滚球式碰撞传感器

滚球式碰撞传感器又称为偏压磁铁式碰撞传感器,结构如图1所示,主要由铁质滚球1、永久磁铁2、导缸3、固定触点4和壳体5

组成

图1 滚球式碰撞传感器的结构

1.滚球

2.磁铁

3.导缸

4.触点

5.壳体

┊ ┋

图2 滚球式碰撞传感器的工作原理

┊静止状态 ┋工作状态

两个触电分别与传感器引线端子连接。

滚球用来感测减速度大小,在导缸内可以移动或滚动。壳体5上印制有箭头标记,方向与传感器结构有关,有的规定指向汽车前方(如丰田凌志LS400型轿车),有的规定指向汽车后方,因此在安装传感器时,箭头方向必须符合使用说明书规定。

滚球式碰撞传感器工作原理如图2所示。当传感器处于静止状态时,在永久磁铁作

用下,导缸内的滚球被吸向磁铁,两个触点与滚球分离,传感器电路处于断开状态,如图2┊所示。

当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时,滚球产生的惯性力将大于永久磁铁的电磁吸力。滚球在惯性力作用下就会克服磁力沿导缸向两个固定触点运动并将固定触点接通,如图2┋所示。当传感器用作碰撞传感器信号时,固定触点接通则将碰撞信号输入SRS ECU;当传感器用作碰撞防护传感器时,则将点火器电源接通。

1.3滚轴式碰撞传感器

滚轴式碰撞传感器的结构如图3

所示。

┊┋

图3 滚轴式碰撞传感器的结构原理

┊静止状态 ┋工作状态

1.止动销

2.滚轴

3.滚动触点

4.固定触点

5.底座

6.片状弹簧

片状弹簧6一端固定在底座5上,并与传感器的一个引线端子连接,另一端绕在滚轴2上,滚动触点3固定在滚轴部分的片状弹簧上,并可随滚轴一起转动。

固定在触点4与片状弹簧6绝缘固定在底座5上,并与传感器的另一个引线端子连接。

当传感器处于静止状态时,滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销一端,滚动触点与固定触点处于断开状态,如图3┊所示,传感器电路断开。

当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时,滚轴产生的惯性力将大于片状弹簧的弹力。滚轴在惯性力作用下就会克服弹簧弹力向右滚动,滚动触点与固定触点接触,如图3┋所示。当传感器用作碰撞信号传感器时,滚动触点与固定触点接触则将碰撞信号输

入SRS ECU;当传感器用作碰撞防护传感器时,则将点火器电源电路接通。

1.4偏心锤式碰撞传感器

偏心锤式碰撞传感器又称为偏心转子式碰撞传感器。丰田、马自达汽车SRS采用了

所示。

这种传感器,其结构如图4

图4 偏心锤式碰撞传感器的结构

1、8.偏心锤

2、15.锤臂

3、11.转动触点臂

4、12.壳体

5、7、14、17.固定触点引线端子

6、13.转动触点 9.挡块 10、16.固定触点 18.传感器轴 19.复位弹簧

转子总成由偏心锤1、转动触点臂3及转动触点6与13组成,安装在传感器轴18上。偏心锤偏心安装在偏心锤臂上。转动触点臂3与11两端固定有触点6与13,触点随触点臂一起转动。两个固定触点10与16绝缘固定在传感器壳体上,并用导线分别与传感器接线端子7、14连接。

偏心锤式传感器的工作原理如图5所示。当传感器处于静止状态时,在复位弹簧作用下,偏心锤与挡块保持接触,转子总成处于静止状态,转动触点与固定触点断开,如图5┊

所示,传感器电路处于断开。

┊┋

图5 偏心式碰撞传感器工作原理

┊静止状态 ┋工作状态

当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时,偏心锤产生的惯性力矩将大于复位弹簧的弹力力矩,转子总成在惯性力矩作用下克服弹簧力矩沿逆时针方向转动一定角度,同时带动转动触点臂转动,并使转动触点与固定触点接触,如图5┋所示。当传感器用作碰撞信号传感器时,转动触点与固定触点接触则将碰撞信号输入SRS ECU;当传感器用作碰撞防护传感器时,则将点火器电源电路接通。

1.5水银开关式碰撞传感器

水银开关式碰撞传感器是利用水银具有良好的导电特性而制成的,结果如图6所示,主要由水银、壳体、电极和密封螺塞组成。

图6 水银开关式传感器结构

1.水银(静态位置)

2.壳体

3.水银(动态位置)

4.密封圈

5.电极(接点火器)

6.电极(接电源)

7.密封螺塞

当汽车发生碰撞时,减速度将使水银产生惯性力。惯性力在水银运动方向上的分力会将水银抛向传感器电极,使两个电极接通,从而接通气囊点火器电路的电源。

1.6电阻应变计式碰撞传感器

德国博世公司研制生产的电阻应变计式碰撞传感器的结构如图7┊所示,主要由电子电路4、电阻应变计5、震动块6、缓冲介质7、和壳体3等组成。电子电路包括稳压与温度补偿电路W、信号处理与放大电路A。应变计的电阻R℥、RΩ、R℧、Rℨ制做在硅膜片8上,如图7┋所示。当膜片产生变形时,应变电阻的阻值就会发生变化。为了提高传感器的检测精度,应变电阻一般都连接成桥式电路,并设计有稳压和温度补偿电路,

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