第10章 汽车加速度传感器

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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 7“帕杰罗”牌车ABS用G传感器 “帕杰罗”牌车 用 传感器
“帕杰罗”牌车CBS采用了检测位移量的差动变压器型传感 帕杰罗”牌车 采用了检测位移量的差动变压器型传感 器作为G传感器 传感器， 器作为 传感器，传感器内设有向激磁线圈供给交流电的振 荡电路及检测线圈整流电路用的控制电路。此外， 荡电路及检测线圈整流电路用的控制电路。此外，为了防止 差动变压器中可动线圈的振动， 传感器内密封有硅油。 差动变压器中可动线圈的振动，在G传感器内密封有硅油。 传感器内密封有硅油
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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 4“森铁阿”牌车安全气囊用传感器 “森铁阿”
“森铁阿”牌车安全气囊用传感器分为两种，即车前方的加 森铁阿”牌车安全气囊用传感器分为两种， 速度传感器和辅助传感器。 速度传感器和辅助传感器。 加速度传感器的结构是由测量减速度的传感球， 加速度传感器的结构是由测量减速度的传感球，将传感球保 持到某加速度为止的永磁铁， 持到某加速度为止的永磁铁，对传感球运动提供空气阻尼器 作用的导缸及二极端子构成的。 作用的导缸及二极端子构成的。
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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 5“西维克”牌车安全气囊用传感器 “西维克”
西维克牌车安全气囊用传感器分主传感器和辅助传感器两种， 西维克牌车安全气囊用传感器分主传感器和辅助传感器两种， 前者为气体阻尼型，后者为笛簧开关型， 前者为气体阻尼型，后者为笛簧开关型，这两种传感器均内 装于转向器轿车辅助保护系统(SRS)中。 装于转向器轿车辅助保护系统 中 主传感器的本体内装于封有惰性气体的金属壳中， 主传感器的本体内装于封有惰性气体的金属壳中，且采用了 耐久性非常好的镀金触头。主传感器的工作原理:当前方受到 耐久性非常好的镀金触头。主传感器的工作原理 当前方受到 强烈冲击时，在克服了弹簧弹力与阻尼力后， 强烈冲击时，在克服了弹簧弹力与阻尼力后，在惯性力的作 用下，重块即动触头滑动，与触头接触，传感器有ON信号 用下，重块即动触头滑动，与触头接触，传感器有 信号 输出。 输出。
包括“滑翔机牌”车在内的丰田车多数都将三种 传感器组 包括“滑翔机牌”车在内的丰田车多数都将三种G传感器组 合起来用作气囊传感器，这三种传感器是:前气囊传感器 前气囊传感器、 合起来用作气囊传感器，这三种传感器是 前气囊传感器、中 央气囊传感器及辅助传感器。前气囊传感器是由壳体、 央气囊传感器及辅助传感器。前气囊传感器是由壳体、偏心 固定触头及旋转触头构成. 锤、固定触头及旋转触头构成
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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 8“希玛”4WD车用 传感器 “希玛” 车用G传感器 车用
希玛4WD车具有牵引力控制、ABS功能，因此车上设置了 车具有牵引力控制、 功能， 希玛 车具有牵引力控制 功能 检测车辆前、后加速度的传感器及检测横向加速度的横G传 检测车辆前、后加速度的传感器及检测横向加速度的横 传 感器。 感器。 树脂外壳内充满了硅油，永久磁铁置于中间，当车辆加、 树脂外壳内充满了硅油，永久磁铁置于中间，当车辆加、减 速时，形成了永久磁铁的位移， 速时，形成了永久磁铁的位移，此位移通过霍尔元件变换成 电信号，再输入到控制组件中。 电信号，再输入到控制组件中。
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10.1 加速度传感器工作原理概述
传感器不动作时，在永久磁铁磁力的作用下，传感球被吸引， 传感器不动作时，在永久磁铁磁力的作用下，传感球被吸引， 维持于传感器的后部，因此触头之间处于开路状态即OFF状 维持于传感器的后部，因此触头之间处于开路状态即 状 态。 当碰撞后，有相当大的惯性力作用到加速度传感器上时， 当碰撞后，有相当大的惯性力作用到加速度传感器上时，传 感球克服了永久磁铁的磁力，脱开永久磁铁的吸引， 感球克服了永久磁铁的磁力，脱开永久磁铁的吸引，滚向前 因此，触点之间处于闭合状态，输出ON信号 信号. 方，因此，触点之间处于闭合状态，输出 信号
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10. 1. 3“花冠”车安全气囊用传感器 “花冠”
与丰田公司其他车型不同， 花冠” 与丰田公司其他车型不同，“花冠”车安全气囊的传感器均 为机械式. 为机械式 在传感器未动作时，触发轴与点火销是靠在一起的， 在传感器未动作时，触发轴与点火销是靠在一起的，点火销 不是处于弹出状态。 不是处于弹出状态。 因碰撞、减速度增加、 因碰撞、减速度增加、惯性力高于偏置弹簧的弹力及阻尼力 钢球开始移动， 时，钢球开始移动，阻尼力是指在钢球与球套之间存在着气 隙的气流形成的阻力。在减速度继续升高时， 隙的气流形成的阻力。在减速度继续升高时，钢球使触发轴 转动，点火销与触发轴之间脱开配合。此时， 转动，点火销与触发轴之间脱开配合。此时，在点火弹簧弹 力的作用下，点火销弹出，使气体发生器内的点火剂点火。 力的作用下，点火销弹出，使气体发生器内的点火剂点火。
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10.1 加速度传感器工作原理概述
辅助传感器为笛簧开关型，玻璃管内充入了惰性气体， 辅助传感器为笛簧开关型，玻璃管内充入了惰性气体，触点 采用了镀金与镀锗工艺。 采用了镀金与镀锗工艺。 当传感器受到前方的强烈冲击，动作时，在惯性力作用下， 当传感器受到前方的强烈冲击，动作时，在惯性力作用下， 永久磁铁滑动、笛簧开关闭合(ON)。 永久磁铁滑动、笛簧开关闭合 。
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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 9“蓝鸟”4WD车ABS用G传感器 “蓝鸟” 车 用 传感器
传感器， “蓝鸟”4WD车ABS用G传感器，在玻璃管中充入了水银， 蓝鸟” 车 用 传感器 在玻璃管中充入了水银， 在减速度比较小时(在低 路上制动时)，因为水银不移动， 在低µ路上制动时 在减速度比较小时 在低 路上制动时 ，因为水银不移动， 所以电路仍保持闭合;对行车的前进方向来说 对行车的前进方向来说， 所以电路仍保持闭合 对行车的前进方向来说，在减速度比较 大的场合下(在高 道路上制动时)，在惯性力的作用下， 在高µ道路上制动时 大的场合下 在高 道路上制动时 ，在惯性力的作用下，水 银移动，电路处于断开(OFF)状态，由此就可以判别出是较 状态， 银移动，电路处于断开 状态 小减速(低 路 还是较大减速 还是较大减速(高 路 ， 小减速 低µ路)还是较大减速 高µ路)，并将其信号输入到 控制组件中去。 控制组件中去。
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偏心锤式加速度传感器的工作原理:因旋转触头与偏心转子是 偏心锤式加速度传感器的工作原理 因旋转触头与偏心转子是 一个整体式结构，在弹簧预压力的作用下， 一个整体式结构，在弹簧预压力的作用下，偏心转子和偏心 锤都靠在挡块上，挡块与外壳也是一个整体结构， 锤都靠在挡块上，挡块与外壳也是一个整体结构，固定触头 与旋转触头处于断开状态。 与旋转触头处于断开状态。但当受到冲击有减速度加到传感 器上时，与偏心转子为一体的旋转触头旋转， 器上时，与偏心转子为一体的旋转触头旋转，并与固定触头 连通，输出ON信号 信号. 连通，输出 信号 辅助传感器的结构与前安全气囊用传感器的结构相同。 辅助传感器的结构与前安全气囊用传感器的结构相同。
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10. 1. 2“塞普达”车安全气囊用传感器 “塞普达”
“塞普达”车与“滑翔机牌”采用同样的安全气囊，但所用 塞普达”车与“滑翔机牌”采用同样的安全气囊， 传感器不同， 塞普达” 传感器不同，“塞普达”车用前安全气囊传感器的结构称为 滚轴式传感器，它是由滚柱、片簧及挡销等构成的， 滚轴式传感器，它是由滚柱、片簧及挡销等构成的，其中滚 柱和旋转触头制为一个合件，片簧和固定触点制为一个合件. 柱和旋转触头制为一个合件，片簧和固定触点制为一个合件 在传感器不起作用时，在片簧预加载荷的作用下， 在传感器不起作用时，在片簧预加载荷的作用下，滚柱靠在 挡销上，固定触头与旋转触头处于断开状态。当加有冲击时， 挡销上，固定触头与旋转触头处于断开状态。当加有冲击时， 在惯性力的作用下，滚柱转动， 在惯性力的作用下，滚柱转动，与滚柱成为合件的旋转触头 移动，当其与固定触头接触时，对外输出ON信号。 信号。 移动，当其与固定触头接触时，对外输出 信号
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另一个传感器是中央安全气囊传感器， 另一个传感器是中央安全气囊传感器，它所采用的是内装于 微机中、长期可得到稳定工作特性的半导体型G传感器 传感器。 微机中、长期可得到稳定工作特性的半导体型 传感器。其 结构采用的为悬臂支撑方式。 结构采用的为悬臂支撑方式。通过测量碰撞形成的测量元件 的应变，再将其转换成电信号，这种传感器的特点是:对减速 的应变，再将其转换成电信号，这种传感器的特点是 对减速 具有线性输出特性，超过预先所设定的数值时，则输出ON 具有线性输出特性，超过预先所设定的数值时，则输出 信号. 信号
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10.1 加速度传感器工作原理概述
利用差动变压器检测位移的工作原理如下所述:输出电压相同 利用差动变压器检测位移的工作原理如下所述 输出电压相同 但极性相反的两组线圈串联，且铁芯处于中间位置时， 但极性相反的两组线圈串联，且铁芯处于中间位置时，次级 绕组所感应的交流电压相等;当两个次级绕组的波形相位相反 绕组所感应的交流电压相等 当两个次级绕组的波形相位相反 其输出电压为零;当减速度加在传感器上 当减速度加在传感器上， 时，其输出电压为零 当减速度加在传感器上，铁芯偏离中间 位置时，两个次级绕组上的感应电压不同， 位置时，两个次级绕组上的感应电压不同，放大器上就会产 生与其差值成正比的交流电压。利用这一现象， 生与其差值成正比的交流电压。利用这一现象，通过将铁芯 的位移量变换成正、负直流电压值，就可知道铁芯的位移(即 的位移量变换成正、负直流电压值，就可知道铁芯的位移 即 加速度的大小)。 加速度的大小 。
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传感器是由两组发光二极管、 “陆地巡洋舰”牌车的G传感器是由两组发光二极管、光敏 陆地巡洋舰”牌车的 传感器是由两组发光二极管 三极管、信号板及变换电路构成的. 三极管、信号板及变换电路构成的 当减速度加到车身上时， 当减速度加到车身上时，由减速度所产生的惯性力使信号板 旋转，由发光二极管至光敏三极管的光通路或者畅通、 旋转，由发光二极管至光敏三极管的光通路或者畅通、或者 被隔断，由此光敏三极管或导通(ONE、或截止 被隔断，由此光敏三极管或导通 、或截止(OFF). 本节介绍的传感器上有两套发光二极管与光敏三极管， 本节介绍的传感器上有两套发光二极管与光敏三极管，根据 各自的光敏三极管的ON与OFF的组合，可以将减速度分为 的组合， 各自的光敏三极管的 与 的组合 三个档次来检测。 三个档次来检测。
第10章 加速度 传感器 章 加速度(G)传感器
10.1 加速度传感器工 作原理概述 10.2 钢球式加速度传 感器 10.3 半导体加速度传 感器 10.4 高精度高可靠性 MEMS加速度传感器 加速度传感器
10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1.1“滑翔机牌”车气囊用加速度传感 “滑翔机牌” 器
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10.1 加速度传感器工作原理概述
10. 1. 6“陆地巡洋舰”牌车 “陆地巡洋舰”牌车ABS用加速 用加速 度传感器
普通简称为4WD车的就是四轮驱动车，有时4个车轮大致是 车的就是四轮驱动车，有时 个车轮大致是 普通简称为 车的就是四轮驱动车 同相位减速的，特别是在低µ道路上 这种趋向更加显著， 道路上， 同相位减速的，特别是在低 道路上，这种趋向更加显著， 因而这种ABS控制是不可靠的，所以采用了 传感器，视道 控制是不可靠的， 传感器， 因而这种 控制是不可靠的 所以采用了G传感器 路状态是高µ或是低 或是低µ，改变运算方法，这才是可靠的ABA 路状态是高 或是低 ，改变运算方法，这才是可靠的 系统. 系统