腳踏板的傳感器應(yīng)用

1、一：剎車腳踏板力的檢測(cè)一：設(shè)計(jì)背景 需要你們自己寫二：方案論證：為準(zhǔn)確檢測(cè)駕駛員在踩剎車時(shí)腳踏板所受力的大小，本項(xiàng)目一共考慮了三種設(shè)計(jì)方案。方案一：采用采用傳統(tǒng)壓阻式壓力傳感器，用惠斯登電橋原理組成的壓力傳感器通過(guò)橋上應(yīng)變電阻受壓改變阻值使得電橋輸出電壓發(fā)生改變的原理，靈敏度高并且檢測(cè)得到的壓力值精度高。方案二：使用成品壓力儀表，壓力儀表避免了傳感器因?yàn)槭墉h(huán)境因素影響而使得檢測(cè)存在較大誤差的問(wèn)題，而且使用方面，一般可通過(guò)RS232等通信接口直接與CPU控制器相連，控制器用通信協(xié)議直接讀取壓力值，經(jīng)過(guò)分析做出相應(yīng)反應(yīng)。典型的壓力儀表有海寶公司的HL系列。方案三：采用專用踏板力傳感器，典型的有歐美

2、大地儀器公司的MLA-1KNA。傳統(tǒng)壓阻式壓力傳感器如果需要安裝在剎車踏板上，需要做結(jié)構(gòu)上的改裝，而且車內(nèi)環(huán)境因素如溫度，濕度的影響對(duì)于傳感器精度有很大影響。壓力儀表一般體積上較大，而且檢測(cè)觸頭很儀表一般一體化制造，很難在空間狹小的踏板上安裝。專用踏板力傳感器無(wú)需改造踏板，安裝方便，而且測(cè)量精度高。對(duì)于上述三種方案的綜合考慮，我們決定采用這三種方案。三：傳感器結(jié)構(gòu)及測(cè)力原理 本傳感器探頭的變形體采用輪式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是剛性大，并可利用其對(duì)稱特點(diǎn)，獲得消除側(cè)向力的影響。其結(jié)構(gòu)見圖1.駕駛員下踩作用力通過(guò)蓋板傳遞到輪軸，使其下沉，然后由傳力結(jié)構(gòu)傳遞給內(nèi)部檢測(cè)電路，即惠斯登電橋中的應(yīng)變電阻，見圖2.應(yīng)

3、變電阻變化使橋路輸出電壓UO改變，電壓UO經(jīng)過(guò)差分放大器放大信號(hào)后經(jīng)過(guò)濾波器然后由控制器通過(guò)AD采集就能通過(guò)關(guān)系換算得出壓力值。圖2四：?jiǎn)卧K設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目的主控器選擇STC公司的89C52（見附圖1.） 二：家踏板加速度的檢測(cè)一：設(shè)計(jì)背景自己寫二：方案論證 為檢測(cè)剎車踏板在受踩踏時(shí)的加速度，本項(xiàng)目一共考慮了三種設(shè)計(jì)方案。方案一：采用Freescale公司的MMA7260三軸加速度傳感器，他具有低成本電容為加速度信號(hào)調(diào)節(jié)功能，使用方便，只要對(duì)XYZ三軸信號(hào)口用AD采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)控制器分析計(jì)算得出當(dāng)前加速度值。方案二：在踏板的傳動(dòng)桿上做等距離打孔處理，空間距離已知。然后在傳動(dòng)桿底部的對(duì)側(cè)安裝激光

4、頭和接收管。在駕駛員踩剎車時(shí)傳動(dòng)桿會(huì)下沉，激光頭能射過(guò)打孔部分的傳動(dòng)桿到達(dá)接收管，而射在在未打孔部分的傳動(dòng)桿上便無(wú)法使接收管接收到信號(hào)，最后控制器能通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)接收管信號(hào)跳變次數(shù)便能計(jì)算出傳動(dòng)桿的位移，最終計(jì)算出加速度。方案三：采用角度傳感器。角度傳感器固定安裝在踏板上，踏板往下踩時(shí)控制器便能計(jì)算出單位時(shí)間角度變化，最終計(jì)算出加速度。MMA7260在汽車上安裝時(shí)因?yàn)檐嚤旧砭陀袝r(shí)常變化的加速度，靈敏的三軸加速度傳感器就能檢測(cè)到加速度，然后在駕駛員踩踏時(shí)控制器計(jì)算出的加速到便存在了絕對(duì)的誤差。激光頭對(duì)射計(jì)數(shù)原理因?yàn)橐淖冘嚨脑冀Y(jié)構(gòu)，不適合市場(chǎng)化推廣。而角速度傳感器精度高，不受環(huán)境影響，安裝

5、方便。對(duì)于上述三種方案的綜合考慮，我們決定采用這三種方案。三：傳感器結(jié)構(gòu)及檢測(cè)原理 角度傳感器種類很多，有光電式，磁感式等。以光電式為例。傳感器內(nèi)部有一個(gè)孔，可以配合轉(zhuǎn)軸軸。軸每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)固定角度，角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí)，它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0?？刂破髦灰獧z測(cè)單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)值，就能計(jì)算出角度變化范圍。四：?jiǎn)卧K設(shè)計(jì) 因?yàn)檎{(diào)度傳感器輸出的是脈沖信號(hào)，所以主控器只要對(duì)傳感器的信號(hào)輸出口進(jìn)行確定方向的單位時(shí)間脈沖捕獲，就能計(jì)算出當(dāng)前踏板角度值。在項(xiàng)目中對(duì)STC89C52的Timer2設(shè)置為計(jì)數(shù)功能，P1.0口便是它的信號(hào)輸入端。所以我們只要把角度傳感器的信號(hào)線連接到單片機(jī)的P1.0口，同時(shí)給角度傳感器共+5V電壓。三系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)介 控制器實(shí)時(shí)進(jìn)行AD采樣和脈沖計(jì)數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)分別代表了壓力值的大小和角度變化大小，一旦這兩個(gè)值超過(guò)了