汽车传感器的原理与应用优秀课件.ppt

汽车传感器的原理与应用第1页，本讲稿共38页VOLVO S80车速传感器當脈動輪旋轉時，感知器產生一脈衝電流(方波)，其強度取決於脈動輪的位置。來自車輪感知器線圈的訊號於是受到一個磁阻元件的影響，該元件所產生的電流在7 mA 和14 mA 之間變化，第2页，本讲稿共38页车速传感器车速传感器-E38、E39n新的宝马采用电子型式的车速传感器，传感器为二线式（搭铁线为车身搭铁），其中一条线为电脑输出8V电压。车速传感器切割安装于轮心轴承中的切割齿，切割盘上安装有48个切割齿，产生信号波形电压为0.75-2.5V的脉冲方波信号。n新的宝马后轮车速传感器切割齿安装于轮心轴承内。nASC/DSC电脑将车速信号D-BUS传输至IKE仪表电脑。第3页，本讲稿共38页车速传感器第4页，本讲稿共38页E65/E66/E60车速传感器n新的宝马735i/745i车上采用车速传感器为三组霍尔晶体，监测车轮静止、前进、后退的车速变化。经电子机构放大后输出脉冲信号。电脑通过监测信号波形的脉宽，起始时刻制出车辆是在静止状态及例车状态或前进状态的车速大小。第5页，本讲稿共38页压力传感器基本原理基本原理，介质压力通过隔离膜片和封入液，将压力传递给测量 膜片，膜片随两侧压差作正反两方向位移。其位移量与压差成正比，最大位移6080，用电子线路将差动电容变化量变成与之成正比电压信号或420mA电输出。当单项冲击压力到来时，除测量膜片移动外，浮动膜片和浮动膜盒也发生位移，快速将隔离膜片与变送器本体间的封入液吸入体内，从而保护测量膜片，不产生过大的位移，以实现过压保护。第6页，本讲稿共38页VW侧向加速度传感器安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感器一体。任务：确定侧向力失效影响：没有G200信号，无法识别车辆状态，ESP失效测量精度：1.2V/g测量范围：+-1.7g(加速度）信号：0-2.5VVW侧向加速度传感器第7页，本讲稿共38页VW侧向加速度传感器结构原理按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间隙保持恒定，电容相等。中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。VW侧向加速度传感器第8页，本讲稿共38页BMW刹车压力传感器n输出电5V电源；一条搭铁；另一条为信号线电压为0.54.5V。压力正常时输出0.5-1V左右直流电压。监测刹车液压系统最大压力与最小压力，监测范围为0-250bar。第9页，本讲稿共38页BENZ刹车压力传感器电容式刹车压力传感器数据分析说明第10页，本讲稿共38页VW 制动压力传感器 G201安装位置：在主缸上为最大限度的保证安全，有些系统采用了2个传感器（双重保障，实际1个就够用，本车采用1个）功能：计算制动力，控制预压力第11页，本讲稿共38页信号失效影响：ESP功能不起作用。最大测量值：170bar最大能量消耗：10mA 5V制动压力传感器 G201VW制动压力传感器 第12页，本讲稿共38页光电-声波传感器n转向角度传感器n倒车距离检测传感器n室内防盗传感器n轮胎压力监测第13页，本讲稿共38页倒车距离检测传感器超声波传感器工作时会发出嘀、嘀响声，可以用耳朵贴近听见，说明传感器有工作。第14页，本讲稿共38页室内监测传感器 室内监测传感器超声波监测驾驶室，当正常工作时发射超声波，并经室内物体反射后，探测障碍物信号，并将此时位置记忆。当反射探测到有物体位置改变时，则会引起防盗系统作用，防盗喇叭工作。第15页，本讲稿共38页轮胎压力检测系统第16页，本讲稿共38页轮胎压力监控装置nBENZ传感器第17页，本讲稿共38页安装位置：转向柱上，转向开关与方向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成为一体。任务：向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制单元传递方向盘转角信号。测量范围为+-720度，4圈测量精度：1.5度分辨速度：1-2000度/秒VW方向盘转角传感器第18页，本讲稿共38页方向盘转角传感器G85结构原理利用光栅原理测量角度。传感器构成如下：-a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e整圈计数器我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2，光源在两板之间，光学传感器在两板之外。我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2，光源在两板之间，光学传感器在两板之外。光束通过孔隙照到传感器上，产生电压信号。如果光线被挡住，电压消失。第19页，本讲稿共38页移动模板产生2个不同的电压序列。其中一个模板因孔隙间隔一致，产生的电压信号也是规则信号。另一块模板因不规则间隙生成不规则信号。比较2个信号，系统可以计算出模板移动的距离。由不规则板确定运动的起始点。方向盘转角传感器G85第20页，本讲稿共38页侧向加速度传感器G200安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感器一体。任务：确定侧向力失效影响：没有G200信号，无法识别车辆状态，ESP失效测量精度：1.2V/g测量范围：+-1.7g(加速度）信号：0-2.5V第21页，本讲稿共38页侧向加速度传感器G200结构原理按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间隙保持恒定，电容相等。中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。第22页，本讲稿共38页汽车新型传感器的机构原理与应用(二）第23页，本讲稿共38页光电-声波传感器n转向角度传感器n倒车距离检测传感器n室内防盗传感器n轮胎压力监测第24页，本讲稿共38页倒车距离检测传感器超声波传感器工作时会发出嘀、嘀响声，可以用耳朵贴近听见，说明传感器有工作。第25页，本讲稿共38页室内监测传感器 室内监测传感器超声波监测驾驶室，当正常工作时发射超声波，并经室内物体反射后，探测障碍物信号，并将此时位置记忆。当反射探测到有物体位置改变时，则会引起防盗系统作用，防盗喇叭工作。第26页，本讲稿共38页轮胎压力检测系统第27页，本讲稿共38页轮胎压力监控装置nBENZ传感器第28页，本讲稿共38页安装位置：转向柱上，转向开关与方向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成为一体。任务：向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制单元传递方向盘转角信号。测量范围为+-720度，4圈测量精度：1.5度分辨速度：1-2000度/秒VW方向盘转角传感器第29页，本讲稿共38页方向盘转角传感器G85结构原理利用光栅原理测量角度。传感器构成如下：-a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e整圈计数器我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2，光源在两板之间，光学传感器在两板之外。我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2，光源在两板之间，光学传感器在两板之外。光束通过孔隙照到传感器上，产生电压信号。如果光线被挡住，电压消失。第30页，本讲稿共38页移动模板产生2个不同的电压序列。其中一个模板因孔隙间隔一致，产生的电压信号也是规则信号。另一块模板因不规则间隙生成不规则信号。比较2个信号，系统可以计算出模板移动的距离。由不规则板确定运动的起始点。方向盘转角传感器G85第31页，本讲稿共38页侧向加速度传感器G200安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感器一体。任务：确定侧向力失效影响：没有G200信号，无法识别车辆状态，ESP失效测量精度：1.2V/g测量范围：+-1.7g(加速度）信号：0-2.5V第32页，本讲稿共38页侧向加速度传感器G200结构原理按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间隙保持恒定，电容相等。中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。第33页，本讲稿共38页旋转加速、横向加速传感器 旋转的铁心由惯性运动经电子机构放大输出信号横向加速传感器第34页，本讲稿共38页横摆角速度传感器G202安装位置：转向柱下方偏右侧，与侧向加速度传感器一体。任务：G202感知作用在车辆上的扭矩，识别车辆围绕垂直于地面轴线方向的旋转运动。失效影响：没有此信号，控制单元不能识别车辆是否发生转向，ESP功能失效。VW横摆角速度传感器第35页，本讲稿共38页结构原理其基本工作原理简化成左图双调节叉结构，1激励叉，1测量叉双叉经过匹配，使得激励叉在11千赫时共振，而测量叉在11.33千赫时产生共振，向双叉施加11千赫的交变电压，在激励叉上发生共振，而测量叉上不出现。发生共振的调节叉对于外力的反应，要比没有发生共振的调节叉运动响应慢。VW横摆角速度传感器G202第36页，本讲稿共38页这意味着，车辆的角加速度使得测量叉与车辆同步运动，而共振叉滞后于车辆的运动。结果，双叉发生扭曲。摇摆的结果是改变了叉上的电荷分配，传感器感知此信号并将其传递给控制单元。横摆角速度传感器G202第37页，本讲稿共38页VW纵向加速度传感器G249注：只在4驱车上安装此传感器。对于单轴驱动车辆，系统通过计算制动压力、车轮转速信号以及发动机管理系统信息，得出纵向加速度。第38页，本讲稿共38页