汽車傳感器的原理與應(yīng)用

汽車傳感器的原理與應(yīng)用第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日VOLVOS80車速傳感器當(dāng)脈動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，感知器產(chǎn)生一脈衝電流(方波)，其強(qiáng)度取決於脈動(dòng)輪的位置。來自車輪感知器線圈的訊號(hào)於是受到一個(gè)磁阻元件的影響，該元件所產(chǎn)生的電流在7mA和14mA之間變化，第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日車速傳感器-E38、E39新的寶馬采用電子型式的車速傳感器，傳感器為二線式（搭鐵線為車身搭鐵），其中一條線為電腦輸出8V電壓。車速傳感器切割安裝于輪心軸承中的切割齒，切割盤上安裝有48個(gè)切割齒，產(chǎn)生信號(hào)波形電壓為0.75-2.5V的脈沖方波信號(hào)。新的寶馬后輪車速傳感器切割齒安裝于輪心軸承內(nèi)。ASC/DSC電腦將車速信號(hào)D-BUS傳輸至IKE儀表電腦。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日車速傳感器第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日E65/E66/E60車速傳感器新的寶馬735i/745i車上采用車速傳感器為三組霍爾晶體，監(jiān)測(cè)車輪靜止、前進(jìn)、后退的車速變化。經(jīng)電子機(jī)構(gòu)放大后輸出脈沖信號(hào)。電腦通過監(jiān)測(cè)信號(hào)波形的脈寬，起始時(shí)刻制出車輛是在靜止?fàn)顟B(tài)及例車狀態(tài)或前進(jìn)狀態(tài)的車速大小。第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日壓力傳感器基本原理，介質(zhì)壓力通過隔離膜片和封入液，將壓力傳遞給測(cè)量膜片，膜片隨兩側(cè)壓差作正反兩方向位移。其位移量與壓差成正比，最大位移60～80μ，用電子線路將差動(dòng)電容變化量變成與之成正比電壓信號(hào)或4～20mA電輸出。當(dāng)單項(xiàng)沖擊壓力到來時(shí)，除測(cè)量膜片移動(dòng)外，浮動(dòng)膜片和浮動(dòng)膜盒也發(fā)生位移，快速將隔離膜片與變送器本體間的封入液吸入體內(nèi)，從而保護(hù)測(cè)量膜片，不產(chǎn)生過大的位移，以實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日VW側(cè)向加速度傳感器安裝位置：轉(zhuǎn)向柱下方偏右側(cè)，與橫擺角速度傳感器一體。任務(wù)：確定側(cè)向力失效影響：沒有G200信號(hào)，無法識(shí)別車輛狀態(tài)，ESP失效測(cè)量精度：1.2V/g測(cè)量范圍：+-1.7g(加速度） 信號(hào)：0-2.5VVW側(cè)向加速度傳感器第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日VW側(cè)向加速度傳感器結(jié)構(gòu)原理按電容器原理工作：兩個(gè)串聯(lián)電容，中間極片可在作用力下運(yùn)動(dòng)。電容可吸收一定量電荷。只要沒有側(cè)向力作用在中間極片上，則兩電容間隙保持恒定，電容相等。中間電極在側(cè)向力作用下，其中一個(gè)電容間隙增加，另一個(gè)減小，串聯(lián)電容值也隨之改變。最終，電荷的改變決定了側(cè)向力的大小和方向。VW側(cè)向加速度傳感器第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日BMW剎車壓力傳感器輸出電5V電源；一條搭鐵；另一條為信號(hào)線電壓為0.5~4.5V。壓力正常時(shí)輸出0.5-1V左右直流電壓。監(jiān)測(cè)剎車液壓系統(tǒng)最大壓力與最小壓力，監(jiān)測(cè)范圍為0-250bar。第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日BENZ剎車壓力傳感器電容式剎車壓力傳感器數(shù)據(jù)分析說明第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日VW制動(dòng)壓力傳感器G201安裝位置：在主缸上為最大限度的保證安全，有些系統(tǒng)采用了2個(gè)傳感器（雙重保障，實(shí)際1個(gè)就夠用，本車采用1個(gè)）功能：計(jì)算制動(dòng)力，控制預(yù)壓力第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日信號(hào)失效影響：ESP功能不起作用。最大測(cè)量值：170bar最大能量消耗：10mA5V制動(dòng)壓力傳感器G201VW制動(dòng)壓力傳感器

第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日光電-聲波傳感器轉(zhuǎn)向角度傳感器倒車距離檢測(cè)傳感器室內(nèi)防盜傳感器輪胎壓力監(jiān)測(cè)第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日倒車距離檢測(cè)傳感器超聲波傳感器工作時(shí)會(huì)發(fā)出嘀、嘀……響聲，可以用耳朵貼近聽見，說明傳感器有工作。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日室內(nèi)監(jiān)測(cè)傳感器室內(nèi)監(jiān)測(cè)傳感器超聲波監(jiān)測(cè)駕駛室，當(dāng)正常工作時(shí)發(fā)射超聲波，并經(jīng)室內(nèi)物體反射后，探測(cè)障礙物信號(hào)，并將此時(shí)位置記憶。當(dāng)反射探測(cè)到有物體位置改變時(shí)，則會(huì)引起防盜系統(tǒng)作用，防盜喇叭工作。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日輪胎壓力監(jiān)控裝置BENZ傳感器第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日安裝位置：轉(zhuǎn)向柱上，轉(zhuǎn)向開關(guān)與方向盤之間，與安全氣囊時(shí)鐘彈簧集成為一體。任務(wù)：向帶有EDL/TCS/ESP的ABS控制單元傳遞方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)。測(cè)量范圍為+-720度，4圈測(cè)量精度：1.5度分辨速度：1-2000度/秒VW方向盤轉(zhuǎn)角傳感器第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85結(jié)構(gòu)原理利用光柵原理測(cè)量角度。傳感器構(gòu)成如下：-a光源；-b編碼盤；-c+d光學(xué)傳感器；-e整圈計(jì)數(shù)器我們將結(jié)構(gòu)簡化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學(xué)傳感器在兩板之外。我們將結(jié)構(gòu)簡化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學(xué)傳感器在兩板之外。光束通過孔隙照到傳感器上，產(chǎn)生電壓信號(hào)。如果光線被擋住，電壓消失。第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日移動(dòng)模板產(chǎn)生2個(gè)不同的電壓序列。其中一個(gè)模板因孔隙間隔一致，產(chǎn)生的電壓信號(hào)也是規(guī)則信號(hào)。另一塊模板因不規(guī)則間隙生成不規(guī)則信號(hào)。比較2個(gè)信號(hào)，系統(tǒng)可以計(jì)算出模板移動(dòng)的距離。由不規(guī)則板確定運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日側(cè)向加速度傳感器G200安裝位置：轉(zhuǎn)向柱下方偏右側(cè)，與橫擺角速度傳感器一體。任務(wù)：確定側(cè)向力失效影響：沒有G200信號(hào)，無法識(shí)別車輛狀態(tài)，ESP失效測(cè)量精度：1.2V/g測(cè)量范圍：+-1.7g(加速度） 信號(hào)：0-2.5V第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日側(cè)向加速度傳感器G200結(jié)構(gòu)原理按電容器原理工作：兩個(gè)串聯(lián)電容，中間極片可在作用力下運(yùn)動(dòng)。電容可吸收一定量電荷。只要沒有側(cè)向力作用在中間極片上，則兩電容間隙保持恒定，電容相等。中間電極在側(cè)向力作用下，其中一個(gè)電容間隙增加，另一個(gè)減小，串聯(lián)電容值也隨之改變。最終，電荷的改變決定了側(cè)向力的大小和方向。第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日汽車新型傳感器的機(jī)構(gòu)原理與應(yīng)用(二）第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日光電-聲波傳感器轉(zhuǎn)向角度傳感器倒車距離檢測(cè)傳感器室內(nèi)防盜傳感器輪胎壓力監(jiān)測(cè)第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日倒車距離檢測(cè)傳感器超聲波傳感器工作時(shí)會(huì)發(fā)出嘀、嘀……響聲，可以用耳朵貼近聽見，說明傳感器有工作。第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日室內(nèi)監(jiān)測(cè)傳感器室內(nèi)監(jiān)測(cè)傳感器超聲波監(jiān)測(cè)駕駛室，當(dāng)正常工作時(shí)發(fā)射超聲波，并經(jīng)室內(nèi)物體反射后，探測(cè)障礙物信號(hào)，并將此時(shí)位置記憶。當(dāng)反射探測(cè)到有物體位置改變時(shí)，則會(huì)引起防盜系統(tǒng)作用，防盜喇叭工作。第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日輪胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日輪胎壓力監(jiān)控裝置BENZ傳感器第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日安裝位置：轉(zhuǎn)向柱上，轉(zhuǎn)向開關(guān)與方向盤之間，與安全氣囊時(shí)鐘彈簧集成為一體。任務(wù)：向帶有EDL/TCS/ESP的ABS控制單元傳遞方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)。測(cè)量范圍為+-720度，4圈測(cè)量精度：1.5度分辨速度：1-2000度/秒VW方向盤轉(zhuǎn)角傳感器第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85結(jié)構(gòu)原理利用光柵原理測(cè)量角度。傳感器構(gòu)成如下：-a光源；-b編碼盤；-c+d光學(xué)傳感器；-e整圈計(jì)數(shù)器我們將結(jié)構(gòu)簡化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學(xué)傳感器在兩板之外。我們將結(jié)構(gòu)簡化一下，如左圖：帶孔模板1和模板2，光源在兩板之間，光學(xué)傳感器在兩板之外。光束通過孔隙照到傳感器上，產(chǎn)生電壓信號(hào)。如果光線被擋住，電壓消失。第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日移動(dòng)模板產(chǎn)生2個(gè)不同的電壓序列。其中一個(gè)模板因孔隙間隔一致，產(chǎn)生的電壓信號(hào)也是規(guī)則信號(hào)。另一塊模板因不規(guī)則間隙生成不規(guī)則信號(hào)。比較2個(gè)信號(hào)，系統(tǒng)可以計(jì)算出模板移動(dòng)的距離。由不規(guī)則板確定運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日側(cè)向加速度傳感器G200安裝位置：轉(zhuǎn)向柱下方偏右側(cè)，與橫擺角速度傳感器一體。任務(wù)：確定側(cè)向力失效影響：沒有G200信號(hào)，無法識(shí)別車輛狀態(tài)，ESP失效測(cè)量精度：1.2V/g測(cè)量范圍：+-1.7g(加速度） 信號(hào)：0-2.5V第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日側(cè)向加速度傳感器G200結(jié)構(gòu)原理按電容器原理工作：兩個(gè)串聯(lián)電容，中間極片可在作用力下運(yùn)動(dòng)。電容可吸收一定量電荷。只要沒有側(cè)向力作用在中間極片上，則兩電容間隙保持恒定，電容相等。中間電極在側(cè)向力作用下，其中一個(gè)電容間隙增加，另一個(gè)減小，串聯(lián)電容值也隨之改變。最終，電荷的改變決定了側(cè)向力的大小和方向。第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日旋轉(zhuǎn)加速、橫向加速傳感器旋轉(zhuǎn)的鐵心由慣性運(yùn)動(dòng)經(jīng)電子機(jī)構(gòu)放大輸出信號(hào)橫向加速傳感器第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日橫擺角速度傳感器G202安裝位置：轉(zhuǎn)向柱下方偏右側(cè)，與側(cè)向加速度傳感器一體。任務(wù)：G202感知作用在車輛上的扭矩，識(shí)別車輛圍繞垂直于地面軸線方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。失效影響：沒有此信號(hào)，控制單元不能識(shí)別車輛是否發(fā)生轉(zhuǎn)向，ESP功能失效。VW橫擺角速度傳感器第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日結(jié)構(gòu)原理其基本工作原理簡化成左圖雙調(diào)節(jié)叉結(jié)構(gòu)，1激勵(lì)叉，1測(cè)量叉雙叉經(jīng)過匹配，使得激勵(lì)叉在11千赫時(shí)共振，而測(cè)量叉在11.33千赫時(shí)產(chǎn)生共振，向雙叉施加11千赫的交變電壓，在激勵(lì)叉上發(fā)生共振，而測(cè)量叉上不出現(xiàn)。發(fā)生共振的調(diào)節(jié)叉對(duì)于外力的反應(yīng)，要比沒有發(fā)生共振的調(diào)節(jié)叉運(yùn)動(dòng)響應(yīng)慢。VW橫擺角速度傳感器G202第三十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日這意味著