碰撞傳感器教材

1、碰撞傳感器一、碰撞傳感器 碰撞傳感器的作用是檢測汽車在發(fā)生碰撞時的減速度或慣性力，并講信號輸入安全氣囊系統(tǒng)（SRS）的電子控制裝置。 碰撞傳感器類型: 按碰撞傳感器的用途分類 按傳感器用途不同，碰撞傳感器可分為 碰撞信號傳感器 碰撞防護(hù)傳感器 碰撞信號傳感器又稱為碰撞烈度（激烈程度）傳感器，安裝在汽車左前與右前翼子板內(nèi)側(cè)，兩側(cè)前照燈支架下面，發(fā)動機(jī)散熱器支架左、右兩側(cè)，左右儀表臺下面等。 碰撞防護(hù)傳感器又稱為安全傳感器或保險傳感器，簡稱防護(hù)傳感器，一般都安裝在SRS ECU 內(nèi)部 按碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)類型分 機(jī)電結(jié)合式 滾球式碰撞傳感器、滾軸式碰撞傳感器 偏心錘式碰撞傳感器 水銀開關(guān)式 電子式

2、壓阻效應(yīng)式和壓電效應(yīng)式 機(jī)電結(jié)合式是一種利用機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動（滾動或轉(zhuǎn)動）來控制電器觸電運(yùn)動，再由觸電斷開與閉合來控制氣囊點(diǎn)火器電路接通與切斷的傳感元件。 水銀開關(guān)式碰撞傳感器是利用水銀導(dǎo)電良好的特性來控制氣囊點(diǎn)火器電路接通與切斷，一般用作防護(hù)傳感器.1.1滾球式碰撞傳感器 滾球式碰撞傳感器又稱為偏壓磁鐵式碰撞傳感器，結(jié)構(gòu)如圖1 所示，主要由鐵質(zhì)滾球1、永久磁鐵2、導(dǎo)缸3、固定觸點(diǎn)4 和殼體5 組成圖圖2 滾球式碰撞傳感器的工作原理 靜止?fàn)顟B(tài) 工作狀態(tài) 滾球式碰撞傳感器工作原理如圖2 所示。當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在永久磁鐵作用下，導(dǎo)缸內(nèi)的滾球被吸向磁鐵，兩個觸點(diǎn)與滾球分離，傳感器電路處于斷開狀態(tài)

3、，如 圖2 所示。 當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時，滾球產(chǎn)生的慣性力將大于永久磁鐵的電磁吸力。滾球在慣性力作用下就會克服磁力沿導(dǎo)缸向兩個固定觸點(diǎn)運(yùn)動并將固定觸點(diǎn)接通，如圖2 所示。 當(dāng)傳感器用作碰撞傳感器信號時，固定觸點(diǎn)接通則將碰撞信號輸入SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點(diǎn)火器電源接通。1.2 滾軸式碰撞傳感器 圖3 滾軸式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)原理 靜止?fàn)顟B(tài) 工作狀態(tài)1. 止動銷 2.滾軸 3.滾動觸點(diǎn) 4.固定觸點(diǎn) 5.底座 6.片狀彈簧 當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，滾軸在片狀彈簧的彈力作用下滾向止動銷一端，滾動觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，如圖3 所示，傳感器電路斷開。 當(dāng)汽

4、車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時，滾軸產(chǎn)生的慣性力將大于片狀彈簧的彈力。滾軸在慣性力作用下就會克服彈簧彈力向右滾動，滾動觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸，如圖3所示。當(dāng)傳感器用作碰撞信號傳感器時，滾動觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸則將碰撞信號輸入 SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點(diǎn)火器電源電路接通。1.3 偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器又稱為偏心轉(zhuǎn)子式碰撞傳感器。豐田、馬自達(dá)汽車SRS 采用了這種傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖4 所示。1、8.偏心錘 2、15.錘臂 3、11.轉(zhuǎn)動觸點(diǎn)臂 4、12.殼體 5、7、14、17.固定觸點(diǎn)引線端子6、13.轉(zhuǎn)動觸點(diǎn) 9.擋塊 10、16.固定觸點(diǎn) 18.傳感器軸

5、19.復(fù)位彈簧偏心錘式傳感器的工作原理如圖5 所示。當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在復(fù)位彈簧作用下，偏心錘與擋塊保持接觸，轉(zhuǎn)子總成處于靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)動觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)斷開，如圖5 所示，傳感器電路處于斷開。圖5 偏心式碰撞傳感器工作原理 靜止?fàn)顟B(tài) 工作狀態(tài)1.4 水銀開關(guān)式碰撞傳感器 水銀開關(guān)式碰撞傳感器是利用水銀具有良好的導(dǎo)電特性而制成的，結(jié)果如圖6 所示，主要由水銀、殼體、電極和密封螺塞組成。1.水銀（靜態(tài)位置） 2.殼體 3.水銀（動態(tài)位置）4.密封圈 5.電極（接點(diǎn)火器）6.電極（接電源） 7.密封螺塞1.5 電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器 圖7 電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器1.密封樹脂 2.傳感器底板 3.

6、殼體 4.電子電路 5.電阻應(yīng)變計6.震動塊 7.緩沖介質(zhì) 8.硅膜片 當(dāng)汽車遭受碰撞時，震動塊震動，緩沖介質(zhì)隨之震動，應(yīng)變計的應(yīng)變電阻產(chǎn)生變形，阻值隨之發(fā)生變化，經(jīng)過信號處理與放大后，傳感器S 端輸出的信號電壓就會發(fā)生變化。 SRS 電腦根據(jù)電壓信號強(qiáng)弱便可判斷碰撞的劣度（激烈程度）。如果電壓超過設(shè)定值，SRS電腦就會立即向點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令引爆點(diǎn)火劑，使充氣劑受熱分解產(chǎn)生氣體給氣囊充氣。1.6 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器是利用壓電效應(yīng)制成的傳感器。壓電效應(yīng)是指壓電晶體在壓力作用下，晶體外形發(fā)生變化而使其輸出電壓發(fā)生變化的效應(yīng)。壓電晶體通常用石英或陶瓷制成。在壓力作用下，壓電晶體的外形和輸出電壓就會發(fā)生變化。 當(dāng)汽車遭受碰撞時，傳感器內(nèi)的壓電晶體在碰撞產(chǎn)生的壓力作用下，輸出電壓就會變化