11.6.5. Датчики ускорения
Акселерометры для воздушных мешков безопасности являются механическими датчиками инерционного типа. Такие датчики должны располагаться не далее 40 см от предполагаемого места удара. Обычно в салоне устанавливают до пяти подобных инерционных датчиков. В обычных условиях движения автомобиля выходные контакты акселерометра разомкнуты (рис. 11.10). Они замыкаются в момент, когда датчик испытывает отрицательное ускорение в диапазоне от 15 до 20 g, что соответствует наезду автомобиля на препятствие со скоростью порядка 15 - 20 км/час [19, 28].
Самыми распространенными механическими акселерометрами являются акселерометры с постоянным магнитом. Конструкция такого акселерометра рассмотрена на рис (11.10). Подвижная масса (металлический шар) прочно удерживается постоянным магнитом. В обычных условиях движения выходные электрические контакты разомкнуты. При столкновении сила инерции металлического шара преодолевает притяжение магнита, шар катится по цилиндру вперед и замыкает контакты, сигнал поступает в ЭБУ и далее к системе защиты. Параметры элементов конструкции подбираются под конкретную модель машины с учетом веса, места расположения датчика, конструкции корпуса (масса шара, сила притяжения магнита, сила демпфирования и т. д.).
Известно что, некоторые
полупроводниковые материалы обладают электрической чувствительностью при
механических воздействиях. Это используется для преобразования механической
энергии в электрическую. На этом принципе созданы интегральные акселерометры.
На основе полупроводниковых пьезоэлектрических или тензоэлектрических
резисторов интегральные акселерометры малогабаритны, более надежны,
программируются. Характеристики этих приборов воспроизводимы с более высокой
точностью. Интегральные датчики обычно устанавливаются в центре салона ТС [10,
14, 19]. а) 
б)
Рис.11.10. Акселерометр с постоянным магнитом:
а – до столкновения, б) – после столкновения
Чувствительность интегральных датчиков к ударному ускорению существенно выше, чем у механических. Пьезоэлектрические датчики для фронтального удара используются в диапазоне от +50 g до -50 g. Одновременно могут применяться датчики боковых ударов: пьезоэлектрические, резистивные или емкостные. В современных датчиках, работающих в диапазоне от 0 Гц до.10 Гц, погрешность сигнала составляет менее 5 % [19, 28]. На рис 11.11 показана базовая конструкция акселерометра, работающая в компрессионном режиме.
Рис. 11.11. Базовая конструкция акселерометра
Акселерометры используются и в других системах, например, в активной подвеске для определения изменения нагрузки на колесо. Рабочий диапазон срабатывания составляет от + 2 g до -2 g и погрешность ― менее 5 %.
Вопросы для самопроверки
1. Объясните структурную схему электронной автоматизированной системы управления (ЭСАУ) транспортными средствами.
2. Назовите типы датчиков, устанавливаемые на ТТМ.
3. Назовите уровни интеграции бортовых датчиков.
4. Что такое интегральный датчик?
5. Перечислите составляющие датчика второго уровня интеграции.
6. Для каких целей используются датчики давления? Примеры.
7. Какие датчики используют для измерения температуры? Примеры.
8. Объясните принцип работы расходомера.
9. Принцип работы датчика расхода жидкости. Пример.
10. Как работает датчик положения дроссельной заслонки?
11. Назначение датчика положения дроссельной заслонки.
12. Принцип работы радарных датчиков. Примеры.
13. Для чего используются акселерометры (датчики ускорения)?
14. Назначение датчика детонации. Принцип работы.
15. Работы термоанемометрического датчика расхода воздуха.
16. Назовите простейший температурный датчик.
17. Объясните устройство пьезоэлектрического акселерометра.
18. Объясните устройство и назначение ультразвукового датчика.
19. Назначение кислородных датчиков в отработавших газах.
20. Примеры использования одного датчика в нескольких системах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.