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我們常見的大多數(shù)傳感器都基本上通用一個工作原理,那就是壓電效應(yīng)。我們順便對壓電效應(yīng)做一下介紹,以便讓大家更好的了解它的工作原理。壓電效應(yīng)就是指某些電介質(zhì)在遇到外來影響而變形的時候,在晶體內(nèi)部就會發(fā)生極化這種現(xiàn)象,同時會在晶體的表面產(chǎn)生正負極的電荷。當外來影響消失的時候,就又會回到不帶電的初始狀態(tài),這就是壓電效應(yīng)。下面我們就來講講加速度傳感器所應(yīng)用的幾個常見領(lǐng)域。
車身安全、控制及導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用
加速度傳感器已被廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域,主要集中在車身操控、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航,典型的應(yīng)用如汽車安全氣囊(Airbag)、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛系統(tǒng)等。
目前車身安全越來越得到人們的重視,汽車中安全氣囊的數(shù)量越來越多,相應(yīng)對傳感器的要求也越來越嚴格。整個氣囊控制系統(tǒng)包括車身外的沖擊傳感器(Satellite Sensor)、安置于車門、車頂,和前后座等位置的加速度傳感器(G-Sensor)、電子控制器,以及安全氣囊等。電子控制器通常為16位或32位MCU,當車身受到撞擊時,沖擊傳感器會在幾微秒內(nèi)將信號發(fā)送至該電子控制器。
隨后電子控制器會立即根據(jù)碰撞的強度、乘客數(shù)量及座椅/安全帶的位置等參數(shù),配合分布在整個車廂的傳感器傳回的數(shù)據(jù)進行計算和做出相應(yīng)評估,并在短的時間內(nèi)通過電爆驅(qū)動器(Squib Driver)啟動安全氣囊保證乘客的生命安全。
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通常僅靠ABS和牽引控制系統(tǒng)無法滿足車輛在彎曲路段上的行車安全要求。該場合下電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (ESC) 就能夠通過修正駕駛員操作中的轉(zhuǎn)向不足或過度轉(zhuǎn)向,來控制車輛使其不偏離道路。該系統(tǒng)通過使用一個陀螺儀來測量車輛的偏航角,同時用一個低重力加速度傳感器來測量橫向加速度。將所得測量數(shù)據(jù)與通過行駛速度和車輪傾斜角兩項數(shù)據(jù)計算得到的結(jié)果進行比對,從而調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向以防止發(fā)生側(cè)滑。
除了車身安全系統(tǒng)這類重要應(yīng)用以外,目前加速度傳感器在導(dǎo)航系統(tǒng)中的也在扮演重要角色。 其主要利于GPS衛(wèi)星信號實現(xiàn)定位。而當進入衛(wèi)星信號接收不良的區(qū)域或環(huán)境中,如遂道、高樓林立、叢林地帶,就會因失去信號而喪失導(dǎo)航功能。基于MEMS技術(shù)的3軸加速度傳感器配合陀螺儀或電子羅盤等元件一起可創(chuàng)建方位推算系統(tǒng)(DR, Dead Reckoning),對GPS系統(tǒng)實現(xiàn)互補性應(yīng)用。。
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