对百度竞价排名的看法,网络推广优化品牌公司,网络营销的方法,htm网页设计本文中#xff0c;我们将研究汽车MEMS惯性传感器的应用#xff0c;描述它们的工作原理#xff0c;并讨论如何利用MEMS惯性传感器来实现更大的应用改进。 当前#xff0c;微机电系统#xff08;MEMS#xff09;传感器已被大多数汽车工程师视为尖端技术或边缘技术#xff…本文中我们将研究汽车MEMS惯性传感器的应用描述它们的工作原理并讨论如何利用MEMS惯性传感器来实现更大的应用改进。 当前微机电系统MEMS传感器已被大多数汽车工程师视为尖端技术或边缘技术以寻求提高性能、降低成本并增强家用轿车的可靠性。实际上在过去的十年中汽车中已经使用了数亿个MEMS传感器。但是MEMS传感器中的许多传感器例如MEMS压力传感器只是用更便宜、更可靠的设备替代了旧技术相比之下MEMS惯性传感器实现了许多理想的功能这些功能在当今的汽车中越来越普遍。据了解惯性传感器包括加速度计(或加速度传感计)和角速度传感器(陀螺)以及它们的单、双、三轴组合IMU(惯性测量单元)、AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)。 在本文中我们将研究汽车MEMS惯性传感器的应用描述它们的工作原理并讨论如何利用MEMS传感器来实现更大的应用改进。许多应用程序你可能很熟悉因为它们已经在汽车中无处不在一些应用程序通常是最有趣的虽然只出现在高端机型中但未来注定会成为标准设备。 一、安全气囊控制的碰撞感测 用于安全气囊控制的碰撞感测是惯性MEMS传感器在汽车上最大的应用。在这种应用中加速度计连续测量汽车的加速度当该参数超过预定阈值时微控制器计算加速度的积分即曲线下的面积以确定速度是否发生了较大的净变化。如果有的话安全气囊就会被引爆发射前安全气囊的决定必须在几十毫秒内做出由于车门比方向盘或仪表板更靠近乘员因此必须更快地决定是否启用侧气囊。 大约15或20年前当安全气囊首次出现在汽车中时安全气囊控制模块的制造商就依赖于分布在整个汽车中的g个开关惯性开关它由装在圆柱形外壳中的触点、球和弹簧组成。这些开关没有提供有关所感测到的加速度性质的大量信息它们只是提供开/关信号告诉你加速度高于或低于阈值。因此一个简单的中控台安全气囊控制模块需要几个开关通常是3到7个来确定加速度是路面不平还是撞车的结果。而且更糟糕的是由于其触点g开关的可靠性、所需的长寿命以及高昂成本因此将它们连接到整个汽车的多个位置增加了成本降低了可靠性。 而将MEMS加速度计引入安全气囊控制模块实际上消除了将g开关用作安全气囊模块中的主要加速度传感器的麻烦由于MEMS加速度计读取连续模拟测量值因此可以在中央控制台中用一个MEMS设备替换g开关。随之而来的可靠性提高和安全气囊系统价格的下降有助于使其在汽车中普及。更重要的是MEMS加速度计可以执行可靠的自检从而使安全气囊模块处理器可以确定传感器的数据是否可靠或者是否必须对安全气囊模块进行维修。 MEMS加速度计通常控制侧面安全气囊。由于必须迅速做出火灾决定因此没有时间等待传感器信号通过汽车底盘的传播因此必须将卫星放置在它所控制的安全气囊附近。此外由于冲击和加速度计之间实际上没有挤压区因此测量范围必须在中控台加速度计上方。结果许多配备有侧面安全气囊的车辆可能会为此增加两到四个MEMS加速度计。 某些车型上还增加了位于前保险杠后面的前视碰撞传感器以帮助确定正面碰撞的严重性。将前视传感器的加速度信号与中控台加速度计的加速度信号进行比较从而使安全气囊模块控制器可以调节安全气囊的充气速度使其与汽车的减速速度匹配。在此高g范围和紧凑尺寸也是该应用中的重要因素。二、车辆动态控制VDC 车辆动态控制VDC系统可帮助驾驶员在汽车开始打滑时重新获得对汽车的控制如果VDC正常工作驾驶员甚至可能不知道系统干预了。 VDC系统由一个陀螺仪、一个低重力加速度计和每个车轮处的车轮转速传感器组成ABS也可以使用车轮转速传感器。测量车轮转速并将汽车的预测偏航或转向速度与陀螺仪测得的速度进行比较。低重力加速度计还用于确定汽车是否在横向滑动如果测得的横摆速度与计算出的横摆速度不同或者检测到横向滑动则可以使用单轮制动或减小扭矩来使汽车恢复原状。 在MEMS陀螺仪和加速度计出现之前普通乘用车的VDC是不切实际的常规的陀螺仪和加速度计将使汽车成本增加数千美元。事实上用旋转质量和应变计制造的传统陀螺仪可能不够坚固无法满足汽车市场10年以上的运行要求即使是MEMS陀螺仪也几乎不能胜任这项任务。 典型的MEMS陀螺仪使用石英音叉音叉的振动以及施加的角度旋转汽车的偏航率在音叉上产生科里奥利加速度安装在音叉上的加速计或应变计测量微小的科里奥利力。 信号输出与音叉大小成正比。为了产生足够强的输出信号音叉必须剧烈振动最好用高Q结构来完成这个任务。制造商经常把音叉放在真空中以尽量减少音叉周围空气的机械阻尼因为高Q结构可能相当脆弱。 由于陀螺仪必须牢固地连接到汽车上才能准确更多见https://m.sensorexpert.com.cn/article/9445.html
