腳踏板的傳感器應(yīng)用

1、一：剎車腳踏板力的檢測一：設(shè)計背景 需要你們自己寫二：方案論證：為準(zhǔn)確檢測駕駛員在踩剎車時腳踏板所受力的大小，本項目一共考慮了三種設(shè)計方案。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為受環(huán)境因素影響而使得檢測存在較大誤差的問題，而且使用方面，一般可通過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需改造踏板，安裝方便，而且測量精度高。對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)及測力原理 本傳感器探頭的變形體采用輪式結(jié)構(gòu)，其特點是剛性大，并可利用其對稱特點，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)過差分放大器放大信號后經(jīng)過濾波器然后由控制器通過AD采集就能通過關(guān)系換算得出壓力值。圖2四：單元模塊設(shè)計 本項目的主控器選擇STC公司的89C52（見附圖1.） 二：家踏板加速度的檢測一：設(shè)計背景自己寫二：方案論證 為檢測剎車踏板在受踩踏時的加速度，本項目一共考慮了三種設(shè)計方案。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調(diào)節(jié)功能，使用方便，只要對XYZ三軸信號口用AD采集信號，經(jīng)過控制器分析計算得出當(dāng)前加速度值。方案二：在踏板的傳動桿上做等距離打孔處理，空間距離已知。然后在傳動桿底部的對側(cè)安裝激光

4、頭和接收管。在駕駛員踩剎車時傳動桿會下沉，激光頭能射過打孔部分的傳動桿到達接收管，而射在在未打孔部分的傳動桿上便無法使接收管接收到信號，最后控制器能通過計算單位時間內(nèi)接收管信號跳變次數(shù)便能計算出傳動桿的位移，最終計算出加速度。方案三：采用角度傳感器。角度傳感器固定安裝在踏板上，踏板往下踩時控制器便能計算出單位時間角度變化，最終計算出加速度。MMA7260在汽車上安裝時因為車本身就有時常變化的加速度，靈敏的三軸加速度傳感器就能檢測到加速度，然后在駕駛員踩踏時控制器計算出的加速到便存在了絕對的誤差。激光頭對射計數(shù)原理因為要改變車的原始結(jié)構(gòu)，不適合市場化推廣。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)部有一個孔，可以配合轉(zhuǎn)軸軸。軸每轉(zhuǎn)過一個固定角度，角度傳感器就會計數(shù)一次。往一個方向轉(zhuǎn)動時，計數(shù)增加，轉(zhuǎn)動方向改變時，計數(shù)減少。計數(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，它的計數(shù)值被設(shè)置為0?？刂破髦灰獧z測單位時間內(nèi)計數(shù)值，就能計算出角度變化范圍。四：單元模塊設(shè)計 因為調(diào)度傳感器輸出的是脈沖信號，所以主控器只要對傳感器的信號輸出口進行確定方向的單位時間脈沖捕獲，就能計算出當(dāng)前踏板角度值。在項目中對STC89C52的Timer2設(shè)置為計數(shù)功能，P1.0口便是它的信號輸入端。所以我們只要把角度傳感器的信號線連接到單片機的P1.0口，同時給角度傳感器共+5V電壓。三系統(tǒng)運行簡介 控制器實時進行AD采樣和脈沖計數(shù)，這兩個參數(shù)分別代表了壓力值的大小和角度變化大小，一旦這兩個值超過了