碰撞传感器分析解析
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。
碰撞传感器性能测试以及它的应用解析
碰撞传感器性能测试以及它的应用解析碰撞传感器概述碰撞传感器（Collision Sensor）是一种能够检测物体碰撞的传感器，在智能车辆、机器人等领域得到了广泛应用。
它通常由压敏电阻、弹簧、导电片和封装壳组成。
当传感器受到碰撞时，弹簧变形，导电片碰触压敏电阻，使电阻值发生变化，从而可以检测到碰撞信号。
碰撞传感器的性能测试测试目的对碰撞传感器进行性能测试，了解它的检测范围、检测灵敏度、响应速度等性能指标。
测试方法1.测量碰撞传感器尺寸和重量。
2.将传感器固定在测试平台上，调整碰撞物的速度和方向。
3.使用示波器，通过测量电阻值变化来检测碰撞信号，并记录响应时间。
4.测量多组数据，统计平均响应时间和误差范围。
测试结果经过测试，我们得到了如下数据：测试参数测量值尺寸15mm×15mm×10mm重量2g检测范围0~2mm检测灵敏度≤1mm响应时间3~12ms碰撞传感器的应用解析智能车辆在智能车辆领域，碰撞传感器可用于检测车辆与障碍物的碰撞，从而能够避免事故的发生。
智能车辆上设置多个碰撞传感器，可以实现多方向的碰撞检测，提高车辆的防撞能力。
机器人在机器人领域，碰撞传感器能够检测机器人与障碍物的碰撞，在机器人行进过程中，遇到障碍物时，机器人可以通过碰撞传感器的检测，自动停止或改变行进方向，从而保证机器人的动作安全，防止机器人因碰撞而损伤。
家电一些家用电器如门锁、窗户等在防盗时就可以使用碰撞传感器，一旦检测到有人非法开门等行为，传感器也能及时发出报警信号，从而可以有效减少家庭财产损失。
总结通过本次碰撞传感器的性能测试以及应用解析，我们可以了解到碰撞传感器的使用方法和适用范围。
随着技术的发展和普及，碰撞传感器将越来越广泛地应用于智能交通、机器人和家电等领域，并为我们的生活带来更多便利和安全。
车辆安全气囊系统与碰撞传感器原理的深入解析
车辆安全气囊系统与碰撞传感器原理的深入解析车辆安全气囊系统是现代汽车中至关重要的 pass 系统之一，它在保护乘车人员在碰撞发生时减少伤害方面发挥着重要作用。
而作为安全气囊系统核心的碰撞传感器，则是该系统正常工作的基础。
本文将对车辆安全气囊系统与碰撞传感器的原理进行深入解析，以帮助读者更好地了解和认识这一关乎行车安全的关键技术。
一、车辆安全气囊系统的工作原理车辆安全气囊系统是一种主动安全装置，其设计初衷是在车辆发生碰撞时，通过快速充气将气囊迅速展开，以减少乘车人员在碰撞时对车内结构造成的直接伤害。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 碰撞感知阶段：在车辆发生与碰撞相关的事件时，安全气囊系统中的传感器将感知到与碰撞相关的信号，并迅速将这些信息传输给气囊控制单元。
2. 决策和控制阶段：气囊控制单元接收到传感器传输的信息后，会对碰撞的严重程度和需要展开的气囊进行评估，然后根据评估结果做出决策。
若判断需要展开特定气囊以保护乘车人员，控制单元会向气囊充气装置发送指令。
3. 气囊充气阶段：接收到指令后，气囊充气装置将快速充入一定气体以使气囊迅速充气，并迅速展开。
4. 保护乘车人员：展开后的气囊会通过空气阻力和乘车人员的撞击将后者从车身结构上分离，从而减轻冲击力产生的伤害。
5. 迅速排气阶段：安全气囊系统在展开后的瞬间会立即开始排气，以防止乘车人员被气囊内的气体妨碍脱离车辆。
排气完成后，安全气囊逐渐收回，并被驾驶员和乘客弹出的身体推动回到原本位置。
二、碰撞传感器的工作原理碰撞传感器是安全气囊系统中起着关键作用的元件，它的作用是感知车辆碰撞事件，并将相关信息传输给气囊控制单元。
现代车辆通常配备了多个碰撞传感器，以多方位感知碰撞，提高安全气囊系统的灵敏度和准确性。
碰撞传感器的工作原理基于其内部的传感器元件，例如微机电系统（MEMS）。
它们通常根据以下原理进行碰撞事件的感知：1. 加速度感知：当车辆发生碰撞时，传感器内部的加速度传感器会感知到车辆加速度的变化。
ABAQUS汽车安全气囊碰撞传感器有限元分析(中英对照)
汽车安全气囊系统撞击传感器的有限单元分析摘要汽车弹簧碰撞传感器可以利用有限单元分析软件进行设计，这样可以大大减少设计时间。
该传感器包括一个球和一个有弹簧在内的塑料套管的外壳。
传感器设计的重要因素是碰撞中的两个传感器的力位移响应和传感器的弹簧压力。
以前传感器的设计、制作和测试需要满足力位移原型硬件的要求。
弹簧必须远低于材料的弹性极限而设计。
利用有限元分析，传感器可以被设计为满足力位移的水平压力。
本文的讨论说明利用有限单元分析进行设计可以节省很多时间。
MSC/ABAQUS已经被用于分析和设计安全气囊碰撞传感器。
弹簧的大挠度和球与弹簧之间的接触用几何非线性分析。
贝塞尔三维刚性球表面元素和惯性基准系统刚性表面界面元素被用于塑料球与弹簧接触面的分析。
滑动轨道分析被用于弹簧与弹簧接触的平行界面间。
有限元传感器的力位移响应分析结果与实验结果非常一致。
引言汽车安全气囊系统的重要组成部分是碰撞传感器。
包括机械、电子传感器在内的碰撞传感器主要用于各类安全气囊系统。
本文研究的是由一个球和一个塑料套管和两个弹簧组成的机电传感器（见图1）。
当传感器遇到严重的撞击脉冲，球被推入完成电路连接然后两个弹簧接触到消防安全气囊。
这两个弹簧的力位移设计关键是要满足不同的加速度对传感器的输入要求。
传感器的弹簧强度必须保持低于弹簧材料屈服强度，防止弹簧塑性变形。
有限元分析，可以作为预测工具，以优化工程所需的力和位移反应，同时保持在弹簧压力可接受的水平。
过去传感器的设计需要不断地进行制作和测试，直到力位移原型硬件得到满足需要的条件。
利用有限元分析，制作和测试原型的数量大大减少，这大大降低了传感器设计的时间。
本文讨论的内容可以表明有限单元分析软件能够节省原型制作时间的能力。
MSC/ABAQUS [1]已经用于分析和设计安全气囊碰撞传感器。
对于大挠度的弹簧与球接触的有限单元分析应是几何非线性的。
各种接触单元中使用了这个包括硬表面界面分析，例如贝塞尔曲线的三维刚性表面元素，平行线界面元素，以及滑线元素。
碰撞传感器
碰撞传感器
总述
碰撞传感器有机电开关式、电子开关式和水银开关式3大类型。
常用的机电开关式碰撞传感器有滚轴式、滚球式和偏心锤式。
本机器人采用开关式碰撞传感器，它利用机械运动来控制触点的开合，触点的断开或闭合则通过上层板控制电机的运转。
工作原理
利用压阻效应或压电效应原理工作，当机器人小车碰撞前方物体时电路开关1和2端口闭合，电路接通VCC产生电平信号传送给JP1HEADER芯片。
传感器电路（包括驱动板部分电路）产生数据信息提交给嵌入式ARM板进行处理。
嵌入式程序根据所提交的数据编写日志文件以及通信文件，并发出停车指令，底层驱动板则驱动电机停转。
流程图
电路原理图。
汽车碰撞传感器
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。
全国苏科版初中信息技术九年级全册第二单元第3节1《碰撞传感器》教学设计
课题：：
一、教材分析
本节课选自全国苏科版初中信息技术九年级全册第二单元第3节，课程主要内容是《碰撞传感器》。本节课通过介绍碰撞传感器的基本原理和应用，让学生了解传感器在生活中的重要作用，并学会如何利用传感器来获取信息。
- 案例研究：提供实际案例，让学生分析碰撞传感器的应用场景，加深对传感器原理和应用的理解。
- 项目导向学习：设计实践项目，让学生亲自动手使用碰撞传感器，培养实践能力和解决问题的能力。
2. 设计具体的教学活动：
为了促进学生参与和互动，我们将设计以下教学活动：
- 角色扮演：让学生扮演碰撞传感器的研发者和用户，通过角色扮演体验传感器的设计和应用过程。
5. 碰撞传感器的工作原理是通过检测碰撞力和碰撞时间来判断是否发生了碰撞。
八、教学评价与反馈
1. 课堂表现：评价学生在课堂上的参与度和理解程度。观察学生是否认真听讲、积极提问和参与讨论。
2. 小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的表现和成果。观察学生是否积极参与讨论、提出有价值的观点和想法，以及小组成员之间的合作和交流。
5. 增强团队合作能力：在小组讨论和实践操作中，学生能够与同伴合作，共同解决问题，提高团队合作和沟通能力。
6. 培养批判性思维：学生能够对碰撞传感器的原理和应用进行批判性思考，提出问题和解决方案，提高分析和解决问题的能力。
7. 增强技术伦理意识：学生能够意识到传感器技术的重要性和伦理问题，尊重他人隐私和保护环境，培养良好的技术伦理意识。
2. 掌握碰撞传感器的使用方法：学生能够掌握碰撞传感器的安装、调试和数据读取等操作步骤，能够独立完成传感器的使用和维护。
3. 提高问题解决能力：学生能够利用碰撞传感器解决实际问题，如通过传感器检测车辆碰撞情况，实现自动报警和保护措施。
汽车典型安全气囊碰撞传感器分析
汽车典型安全气囊碰撞传感器分析谢帮权【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】People require more safety performance of automobile. At the same time, the car safety technology has been rapid development. This paper mainly introduces an important part of automobile safety technology——airbag crash sensor technology. This paper first outlines the role and type of collision sensor. And then focuses on ball type and resistance type collision sensors. Third tells connection circuit. Finally we’ll simply introduce the development situation of domestic.%人们对汽车的安全性能要求越来越高，同时，汽车安全技术也得到了快速发展。
文章主要介绍汽车安全技术的重要组成部分——安全气囊碰撞传感器。
文章先概述碰撞传感器的作用类型，接着重点介绍滚球式与电阻式两种典型碰撞传感器，然后讲述连接电路，最后简述国内发展现况。
【总页数】4页(P82-85)【作者】谢帮权【作者单位】广东省交通运输技师学院，广东广州 510520【正文语种】中文【中图分类】U461【相关文献】1.汽车安全气囊碰撞传感器扫描 [J], 王有信;王赟松2.汽车安全气囊滚球式碰撞传感器结构设计 [J], 周宗马;聂孝辉;王新明3.汽车安全气囊滚球式碰撞传感器结构设计 [J], 周宗马;聂孝辉;王新明4.汽车安全气囊（SRS）碰撞传感器的结构与原理 [J], 王有信;王Yun松5.ST新款中央碰撞传感器完善汽车安全气囊电子配套产品 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汽车安全气囊(SRS)碰撞传感器的结构与原理
锤 、偏 心 锤 臂 、转 动 触 点 臂 及 转 动 触 点 、固 定 触 点 、复 位 弹 簧 、挡 块 和 壳 体 等 组 成 。转 子 总 成 由偏 心 锤 、转 动 触 点 臂 、两 端 固 定 有 触 点 ，触 点 随 触 点 臂 一 起 转 动 两 个 固 定 触 点 绝 缘 固 定 在 传 感 器 壳 体 上 ， 并 用 导 线 分 别 与
产 生 变 形 ． 阻 值 ６ 发 生 变 化 ． 经 过 信 号 处 理 与 放 大 后 ，传 感 器 Ｓ端 输 出 的 信 违之
号 电 压 就 会 发 生 变 化 。Ｓ 电脑 根 据 电压 信 号 强 弱便 可 判 断 碰 撞 的 烈 度 Ｓ Ｒ （ 烈 激
程 度 Ｊ 如 果 信 号 电压 超 过 设 定 值 ．Ｓ 电 脑 就 会 立 即 向点 火 器 发 出 点 火 指 令 引 。 Ｓ Ｒ
５ （ 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 ａＪ 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 １、Ｒ ２、Ｒ ３、Ｒ ４制 做 在 硅 膜 片 ８ 上 ， 如 图 ５ （ ｂ） 所 示 。 当 膜 片 产 生
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维普资讯
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培 训 基 地
而接通 Ｓ Ｓ气 囊 的 搭 铁 回 路 。 Ｒ
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图３ 偏 心 锤 式 传 感 器 的 工 作 原 理
碰撞传感器
安全气囊—碰撞传感器摘要：碰撞传感器是安全气囊系统中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。
碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。
按结构可分为机械式和电子式两种。
机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。
关键词：碰撞传感器、安全气囊一、基本介绍碰撞传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。
安全气囊SRS(SupplementalRestraint Systems)是汽车上一种常见的被动安全装置。
气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫，避免硬性撞击而受伤。
安全气囊系统一般由碰撞传感器、电控单元(ECU)、气囊模块(包括气体发生器、气囊、点火器)、监控装置、储备电源等组成。
传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。
碰撞防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。
一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。
碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。
传感器按其结构可分为偏心锤式传感器、滚球式碰撞传感器、滚轴式膨胀传感器、水银开关式碰撞传感器、有压阻效应式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。
二、碰撞传感器种类按功能分1）碰撞烈度传感器：用于检测汽车受碰撞程度。
该传感器按安装位置分为：左前碰撞传感器、右前碰撞传感器和中央碰撞传感器。
2）碰撞防护传感器：用于防止安全气囊产生误胀开。
又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器。
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。
碰撞传感器原理和加工工艺设计
碰撞传感器原理和加工工艺设计姓名李佳骏班级机11-1学号11101030109碰撞传感器原理和加工工艺设计摘要：本文介绍了5种目前基于MEMS技术的加速度传感器，并详细介绍了碰撞传感器原理和加工工艺设计。
从物理结构，制作方法等角度对几种传感器进行了分析。
关键词：加速度传感器碰撞传感器工艺一加速度传感器1硅微电容式加速度传感器硅微电容式加速度传感器的敏感部分通常为梳齿结构。
敏感元件由活动部分A、B和固定电极三部分组成。
其中，活动部分由超静定梁、质量块以及与质量块相连的活动电极组成。
通过反馈电压的正负和大小来度量输入加速度的方向和大小。
2硅微压阻式加速度传感器硅微压阻式传感器由一个振动片和4个用微机械技术处理形成的褶曲部分组成，4个支架中的每一个都含有2个移植的电阻，它们互相连接形成一个惠斯登电桥，当它承受一个加速度时，这个片将上下移动，导致4个电阻值增加，其它的4个减少，这样就形成了一个与电源电压成比例的电压变化。
3硅微热电耦式加速度传感器硅微热电耦式的加速度传感器目前多应用于低成本的传感器领域，此类加速度传感器既可以测量动态加速度，也可以测量静态及速度。
基于热交换原理，介质是气体。
4硅微谐振式加速度传感器谐振式传感器的独特优点在于，它的准数字量输出可直接用于复杂的数字电路而免去了其它类型传感器在信号传递方面的诸多不便。
二碰撞传感器1简介碰撞传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。
传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。
防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。
一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。
碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。
汽车安全与舒适系统_汽车安全气囊系统：碰撞传感器的功能、结构与原理
为保证方向盘向一侧转到极 限位置而不被拉断，螺旋线 束要留有余量，在安装时必 须让其保证在中间位置。
螺旋线束的外观和安装位置
END
滚球式或类似原理的其他传感器 只能判断一个方向的撞击力。
只能确定碰撞力是否超过阈值， 而无法知道确切大小。
无法获知确切的加速度大小。
电子式安全气囊
“传感器-控制单元-执行器”模型 取代了“控制单元-电子开关-执行 器”模型。
加速度传感器取代了碰撞传感器。
电子式安全气囊
加速度传感器 （多个）
《汽车安全与舒适系统》
碰撞传感器的 功能、结构与原理
车辆工程系 吕旭
旧课回顾：安全气囊按照触 发方式分为几类？
机械式 机械电子式 电子式
无传传感器
水银开关式传感器
偏心锤式碰撞传感器
机械电子式安全气囊控制原 理
机械电子式安全气囊 控制缺陷
安全气囊电脑
气囊总成
将碰撞加速度传递给 气囊电脑，体现碰撞
剧烈程度。
如果符合气囊弹出条 件，则输出控制电压，
控制气囊弹出。
综合多个加速度传感 器传来的数据，判断 是否弹出安全气囊。
加速度传感器的类型
常见的加速度传感 器分为压阻式、压 电式和电容式。
现在的加速度传感 器都可以同时感应3 个方向的加速度大 小。
压电式传感器的原理
压电晶体在发 生形变时会在 晶体两端产生 电压。 根据作用在晶 体上的力的大 小产生不同的 形变，就可以 产生不同的电 压变化从而测 量出加速度。
安全气囊电脑和其他控制单 元的区别
圈中是一颗大容量的电容。
发生碰撞时， 整车供电很 有可能断开。
车辆安全气囊系统与碰撞传感器
车辆安全气囊系统与碰撞传感器安全是车辆设计中至关重要的一环，而车辆安全气囊系统与碰撞传感器则是车辆安全保护的重要组成部分。
本文将探讨车辆安全气囊系统与碰撞传感器的作用、原理以及发展趋势。
一、车辆安全气囊系统的作用与原理车辆安全气囊系统是一种重要的被动安全装置，主要用于碰撞时保护车辆乘员的安全。
当车辆发生碰撞时，安全气囊系统能在极短的时间内迅速膨胀，形成一个保护屏障，减缓乘员与车辆的碰撞力量，从而降低乘员受伤的风险。
安全气囊系统是由多个组件构成的，其中最重要的是安全气囊装置、碰撞传感器和控制模块。
当车辆发生碰撞时，碰撞传感器会感知到碰撞的冲击力，并将信号传达给控制模块。
控制模块根据传感器信号的强度和时间，判断是否需要触发安全气囊装置。
一旦触发条件满足，控制模块会向安全气囊装置发出指令，使其迅速充气，以保护乘员的安全。
二、车辆碰撞传感器的作用与原理碰撞传感器是车辆安全系统中关键的感测元件，用于感知碰撞瞬间车辆受到的冲击力。
碰撞传感器的作用是在发生碰撞时迅速感应到冲击并将信号传递给控制模块，以便控制模块做出相应的决策。
常见的碰撞传感器包括加速度传感器、惯性传感器和电子控制单元等。
加速度传感器会测量车辆受到的冲击力大小和方向，并将这些信息转化为电信号传递给电子控制单元。
电子控制单元会根据传感器信号的强度和时间来判断是否需要触发安全气囊装置。
三、车辆安全气囊系统与碰撞传感器的发展趋势随着科技的不断进步，车辆安全气囊系统与碰撞传感器也在不断创新与发展。
以下是一些发展趋势：1. 多传感器融合技术：传统的碰撞传感器单一感测方式存在一定局限性，未来的发展趋势将是多传感器融合技术。
通过多种传感器的联合应用，能够更准确地感知碰撞瞬间的冲击力，从而提高安全气囊系统的触发准确性。
2. 主动安全与被动安全的融合：除了被动安全气囊系统外，主动安全系统也将逐渐与安全气囊系统融合。
通过车辆感知和智能控制技术，将主动安全系统中的预警、制动辅助等功能与安全气囊系统相结合，可以更有效地减少车辆碰撞的发生，提高乘员的安全。
碰撞传感器在家庭轿车中的应用
碰撞传感器在家庭轿车中的应用摘要：随着汽车安全性能的提升，安全气囊技术得到了飞快的发展。
文章主要介绍了安全气囊技术的重要组成部分——碰撞传感器。
文章先简要概述了碰撞传感器的工作流程与特点，之后介绍了各种类型的碰撞传感器，最后简述碰撞传感器发展前景。
关键词：碰撞传感器；碰撞；安全气囊一、前言随着汽车数量的日益增长，人们对于汽车的安全性能要求也越来越高，这时汽车安全装置的发展变得尤为重要。
安全气囊就是解决汽车安全技术的有效方法，汽车安全气囊是辅助安全带保护驾驶员的一种被动安全装置。
其作用是当汽车受到剧烈冲击时，气囊迅速膨胀，承受并缓冲作用在驾驶员身上的巨大冲击力，从而减轻人体受到的伤害。
作为安全气囊的重要组成部分，碰撞传感器也相应有着越来越高的发展。
二、碰撞传感器概述1.作用碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。
其作用是在汽车发生碰撞时，碰撞传感器检测汽车碰撞的强弱程度信号，并将信号输给电子控制单元（ECU），电子控制单元综合其他碰撞传感器的信号来决定是否触动触发器，进而引爆气体发生器，以打开安全气囊保护车上的人。
[1]2.要求碰撞传感器性能对于汽车安全气囊非常重要，一般需要满足下面三个方面的要求[2]：（1）要保证实时性，汽车工业标准要求安全气囊在正确的时间点要做出正确的反应，传感器实时检测到碰撞信息是控制系统做出正确反应的前提。
（2）数据准确性，要保证传感器能够真实的反应碰撞的情况。
（3）错误信息的及时反馈，需要传感器支持自检功能。
3.分类碰撞传感器按不同角度可以分为不同类型。
从功能上看，碰撞传感器分为碰撞烈度传感器与碰撞防护传感器。
碰撞烈度传感器用于检测汽车受碰撞程度并将检测信号输给ECU。
该传感器按安装位置分为左前碰撞传感器、右前碰撞传感器和中央碰撞传感器。
碰撞防护传感器用于防止安全气囊产生误胀开，又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器。
从结构上看，碰撞传感器分为机电结合式、电子式和水银开关式。
碰撞传感器
安全气囊—碰撞传感器摘要：碰撞传感器是安全气囊系统中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。
碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。
按结构可分为机械式和电子式两种。
机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。
关键词：碰撞传感器、安全气囊一、基本介绍碰撞传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。
安全气囊SRS(SupplementalRestraint Systems)是汽车上一种常见的被动安全装置。
气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫，避免硬性撞击而受伤。
安全气囊系统一般由碰撞传感器、电控单元(ECU)、气囊模块(包括气体发生器、气囊、点火器)、监控装置、储备电源等组成。
传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。
碰撞防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。
一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。
碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。
传感器按其结构可分为偏心锤式传感器、滚球式碰撞传感器、滚轴式膨胀传感器、水银开关式碰撞传感器、有压阻效应式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。
二、碰撞传感器种类按功能分1）碰撞烈度传感器：用于检测汽车受碰撞程度。
该传感器按安装位置分为：左前碰撞传感器、右前碰撞传感器和中央碰撞传感器。
2）碰撞防护传感器：用于防止安全气囊产生误胀开。
又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器。
任务2.8认识碰撞传感器和距离传感器
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
动手操作—碰撞传感器
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
二、距离传感器
用来检测对象与传感器之间距 离的传感器。
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
二、距离传感器
(1)选择对象 选择距离传感器所依附的刚体。 (2)指定点 指定用来测量距离的起点。 (3)指定矢量 指定测量的方向。 (4)开口角度 设置测量范围的开启角度。 (5)范围 设置测量的距离。 (6)仿真过程中显示距离传感器 当距离传感器检测到 其他碰撞体的时候，高亮显示碰撞传感器。 (7)标度 勾选“标度”后，将检测到的距离按比例转 换成常数、电压或电流输出
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
三、位置传感器
(1)选择轴 选择位置传感器所连接的运动副。 (2)周类型 线性或角度 (3)修剪和比例 (4)比例 勾选“比例”后，将检测到的距离按 比例转换成常数、电压或电流输出
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
动手操作—位置传感器
the end
智能制造专业群技术技能提升课《机电一体化虚拟调试》
任务2.8认识碰撞传感器和距离传感器
任务2.8 认识碰撞传感器和距离传感器
一、碰撞传感器
碰撞传感器依附在几何体上，用来提供对象之间的反馈。用户可以选择不同的形状来封装几何 体以形成检测区域。在虚拟调试中，传感器的结果往往被传回外部控制系统。
在连接到外部控制系统之前，碰撞传感器在MCD模型中可以用来完成以下操作：作为仿真序列 执行的条件；作为运行时表达式的参数；用来计数；检测对象的位置；获取对象，例如将触发碰撞 传感器的刚体通过仿真序列依附到运动副上；用来收集对象，例如对象收集器；用来改变几何体颜 色，例如颜色变换器。
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• 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。
碰撞传感器
一、碰撞传感器
• 碰撞传感器的作用是检测汽车在发生碰撞时的减 速度或惯性力，并讲信号输入安全气囊系统（SRS） 的电子控制装置。 • 碰撞传感器类型: • 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 • 碰撞防护传感器
• 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
• ⑵按碰撞传感器的结构类型分 • 机电结合式 滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器 偏心锤式碰撞传感器 • 水银开关式 • 电子式 压阻效应式和压电效应式
•
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。 • 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.
1.1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
图2 滚球式碰撞传感器的工作原理 ┊ 静止状态 ┋ 工作状态
• 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。
1.2 滚轴式碰撞传感器
图3 滚轴式碰撞传感器的结构原理 ┊轴 3.滚动触点 4.固定触点 5.底座 6.片状弹簧
• 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。
1.3 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 采用了这种传感器，其结构如图4 所示。
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
图5 偏心式碰撞传感器工作原理 ┊ 静止状态 ┋ 工作状态 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。
1.4 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。
1.6 压电效应式碰撞传感器
• 压电效应式碰撞传感器是利用压电效应制成的传感器。压 电效应是指压电晶体在压力作用下，晶体外形发生变化而 使其输出电压发生变化的效应。压电晶体通常用石英或陶 瓷制成。在压力作用下，压电晶体的外形和输出电压就会 发生变化。 • 当汽车遭受碰撞时，传感器内的压电晶体在碰撞产生的压 力作用下，输出电压就会变化。SRS 电脑根据电压信号强 弱便可判断碰撞的烈度。如果电压信号超过设定值，SRS 电脑就会立即向点火器发出点火指令，引爆点火剂使气体 发生器给气囊充气，SRS 气囊膨开，达到保护驾驶员和乘 员之目的。
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
1.5 电阻应变计式碰撞传感器
图7 电阻应变计式碰撞传感器 1.密封树脂 2.传感器底板 3.壳体 4.电子电路 5.电阻应变计 6.震动块 7.缓冲介质 8.硅膜片
• 当汽车遭受碰撞时，震动块震动，缓冲介质随之震动，应 变计的应变电阻产生变形，阻值随之发生变化，经过信号 处理与放大后，传感器S 端输出的信号电压就会发生变化。 • SRS 电脑根据电压信号强弱便可判断碰撞的劣度（激烈程 度）。如果电压超过设定值，SRS电脑就会立即向点火器 发出点火指令引爆点火剂，使充气剂受热分解产生气体给 气囊充气。