三轴加速度传感器和六轴惯性传感器_一文读懂汽车MEMS惯性传感器的七大应用(上)...

本文中,我们将研究汽车MEMS惯性传感器的应用,描述它们的工作原理,并讨论如何利用MEMS惯性传感器来实现更大的应用改进。

  当前,微机电系统(MEMS)传感器已被大多数汽车工程师视为尖端技术或边缘技术,以寻求提高性能、降低成本并增强家用轿车的可靠性。实际上,在过去的十年中,汽车中已经使用了数亿个MEMS传感器。

59e6bec4239bb74cc20032955c99620b.png

但是,MEMS传感器中的许多传感器(例如MEMS压力传感器)只是用更便宜、更可靠的设备替代了旧技术,相比之下,MEMS惯性传感器实现了许多理想的功能,这些功能在当今的汽车中越来越普遍。据了解,惯性传感器包括加速度计(或加速度传感计)和角速度传感器(陀螺)以及它们的单、双、三轴组合IMU(惯性测量单元)、AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)。

  在本文中,我们将研究汽车MEMS惯性传感器的应用,描述它们的工作原理,并讨论如何利用MEMS传感器来实现更大的应用改进。许多应用程序你可能很熟悉,因为它们已经在汽车中无处不在;一些应用程序(通常是最有趣的)虽然只出现在高端机型中,但未来注定会成为标准设备。

  一、安全气囊控制的碰撞感测

  用于安全气囊控制的碰撞感测是惯性MEMS传感器在汽车上最大的应用。在这种应用中,加速度计连续测量汽车的加速度,当该参数超过预定阈值时,微控制器计算加速度的积分(即曲线下的面积),以确定速度是否发生了较大的净变化。如果有的话,安全气囊就会被引爆,发射前安全气囊的决定必须在几十毫秒内做出,由于车门比方向盘或仪表板更靠近乘员,因此必须更快地决定是否启用侧气囊。

  大约15或20年前,当安全气囊首次出现在汽车中时,安全气囊控制模块的制造商就依赖于分布在整个汽车中的g个开关(惯性开关,它由装在圆柱形外壳中的触点、球和弹簧组成)。这些开关没有提供有关所感测到的加速度性质的大量信息,它们只是提供开/关信号,告诉你加速度高于或低于阈值。因此,一个简单的中控台安全气囊控制模块需要几个开关(通常是3到7个)来确定加速度是路面不平还是撞车的结果。而且更糟糕的是,由于其触点g开关的可靠性、所需的长寿命以及高昂成本,因此将它们连接到整个汽车的多个位置增加了成本,降低了可靠性。

  而将MEMS加速度计引入安全气囊控制模块实际上消除了将g开关用作安全气囊模块中的主要加速度传感器的麻烦,由于MEMS加速度计读取连续(模拟)测量值,因此可以在中央控制台中用一个MEMS设备替换g开关。随之而来的可靠性提高和安全气囊系统价格的下降有助于使其在汽车中普及。更重要的是,MEMS加速度计可以执行可靠的自检,从而使安全气囊模块处理器可以确定传感器的数据是否可靠或者是否必须对安全气囊模块进行维修。

  MEMS加速度计通常控制侧面安全气囊。由于必须迅速做出火灾决定,因此没有时间等待传感器信号通过汽车底盘的传播,因此必须将卫星放置在它所控制的安全气囊附近。此外,由于冲击和加速度计之间实际上没有挤压区,因此测量范围必须在中控台加速度计上方。结果,许多配备有侧面安全气囊的车辆可能会为此增加两到四个MEMS加速度计。

  某些车型上还增加了位于前保险杠后面的前视碰撞传感器,以帮助确定正面碰撞的严重性。将前视传感器的加速度信号与中控台加速度计的加速度信号进行比较,从而使安全气囊模块控制器可以调节安全气囊的充气速度,使其与汽车的减速速度匹配。在此,高g范围和紧凑尺寸也是该应用中的重要因素。

99cf9dbef0304ef58e20ec69169f1abb.png

二、车辆动态控制(VDC)

  车辆动态控制(VDC)系统可帮助驾驶员在汽车开始打滑时重新获得对汽车的控制,如果VDC正常工作,驾驶员甚至可能不知道系统干预了。

  VDC系统由一个陀螺仪、一个低重力加速度计和每个车轮处的车轮转速传感器组成(ABS也可以使用车轮转速传感器)。测量车轮转速,并将汽车的预测偏航(或转向)速度与陀螺仪测得的速度进行比较。低重力加速度计还用于确定汽车是否在横向滑动,如果测得的横摆速度与计算出的横摆速度不同,或者检测到横向滑动,则可以使用单轮制动或减小扭矩来使汽车恢复原状。

  在MEMS陀螺仪和加速度计出现之前,普通乘用车的VDC是不切实际的,常规的陀螺仪和加速度计将使汽车成本增加数千美元。事实上,用旋转质量和应变计制造的传统陀螺仪可能不够坚固,无法满足汽车市场10年以上的运行要求,即使是MEMS陀螺仪也几乎不能胜任这项任务。

  典型的MEMS陀螺仪使用石英音叉,音叉的振动以及施加的角度旋转(汽车的偏航率)在音叉上产生科里奥利加速度,安装在音叉上的加速计或应变计测量微小的科里奥利力。

  信号输出与音叉大小成正比。为了产生足够强的输出信号,音叉必须剧烈振动,最好用高Q结构来完成这个任务。制造商经常把音叉放在真空中,以尽量减少音叉周围空气的机械阻尼,因为高Q结构可能相当脆弱。

  由于陀螺仪必须牢固地连接到汽车上才能准确

更多见:https://m.sensorexpert.com.cn/article/9445.html

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/561231.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

criteria函数_干货铺 | 二级MS office考试中一些常考函数(2)

同步文章:二级MS office考试中一些常考函数(2)1.AVERAGE(Number1,Number2,…)函数——计算平均值函数:参数解释:Number1,number2,...是要计算平均值的 1~255 个参数。2.averageif(ra…

html中图片透明度渐变效果,css怎么设置透明度渐变?

css怎么设置透明度渐变?下面本篇文章给大家介绍一下使用CSS设置透明度渐变效果的方法。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。css怎么设置透明度渐变?在CSS中可以使用linear-gradient()函数配合rgba()来…

oc 画一个圆弧_SolidWorks一步扫描特征,就可以画出一个螺母,你有思路吗

建模过程:1.在【上视基准面】画一个六边形。(引导线)1-1.圆角,半径:2 ,框选六边形。2.在【前视基准面】画草图如下:(轮廓)2-1.左侧画一段竖直构造线,端点与圆弧穿透几何关系。3.【线段】草图绘制点&#xf…

python默认安装位置_如何更改python中pip的默认安装路径

具体方法: 1、查看 site.py 文件的位置(一般在python安装目录的\Lib下),可使用指令查询:python -m site -help2、打开site.py文件,更改 USER_BASE 和USER_SITE 的路径即可。其中 USER_BASE 和USER_SITE其实就是用户自定…

html的选择字体样式代码,如何选择最好的HTML字体样式(Choose the Best HTML Font Style)?...

超文本标记语言(Hypertext Markup Language,简称HTML)是一种在网站设计中用来创建特定视觉效果的标记系统。HTML代码的主要用途之一是对文本进行装饰,例如在网页中添加下划线或突出显示链接或更改HTML字体样式,文本的颜色...超文本标记语言(H…

java被电脑阻止怎么办_学电脑,一定要记住的6个常用命令,它能让你快速成为电脑达人...

电脑对于我们所有人来说都是一项非常伟大的发明。目前,在我们的生活中它已经成为了一个不可或缺的工具。时时围绕在我们的周围,如果离开电脑,可以说很多人都将寸步难行,科技也得不到发展。那么作为电脑的初学者,我们该…

html实现动态多表单输入,使用javascript动态编辑多个相同的HTML表单

我正在构建一个小的网页,该网页将用于通过预定义的设置操作来控制一组RGB led。为了以图形方式配置操作,将使用一个包含开始和结束像素,相关颜色信息以及要使用的设置操作的表单。(顺便说一句,不提交表单,因此&#xf…

linux安装python3.7的步骤_centos7安装python3 的三种方式

Centos7默认自带了Python2.7版本,但是因为项目需要使用Python3.x你可以按照此文的三个方法进行安装. 安装必要工具 yum-utils ,它的功能是管理repository及扩展包的工具 (主要是针对repository) $ sudo yum install yum-utils 使用yum-builddep为Python3构建环境,安…

动词ing形式的5种用法_英语语法这样学就对了!动词-ing结构的特征和四种形式是?...

想彻底学好英语一定要善于总结语法!动词-ing结构的特征和四种形式都是什么?想彻底学好英语,语法这一关是一定要过的。我将通过这个平台定期更新实用、常用的英语语法知识解读,直至覆盖完全部的英语语法知识点,使你通过…

android+read_logs这权限有什么用,READ_LOGS是正常或危险的Android权限吗?

Is READ_LOGS a normal or dangerous Android permission?都不是.从Android 7.1开始,它是签名|开发.这基本上意味着作为固件构建的一部分签名或安装在特权分区上的应用程序可以保留权限,但没有其他任何内容可以.the Android Documentation website does not specify the prote…

mysql 数据迁移_【AWS 功能】Mysql 数据库迁移至Amazon RDS方案

今天,我们讲讲如何使用源MySQL数据库执行数据库迁移到MySQL数据库的目标Amazon RDS的方案,同时由于(源和目标数据库引擎是相同的)——模式结构、数据类型和数据库代码在源和目标数据库之间是兼容的,这意味着这种迁移不需要任何模式转换。数据…

eclipse run on server 点不了finish_分享点经验 | springboot入门及编码

点击蓝字关注我们AMP很多新人在刚刚接触后端开发的时候,可能对springboot的概念、如何快速上手一个springboot项目多多少少有些一知半解;此外写出来的代码也因为不够规范而可读性较低,导致后期难以维护。本文旨在站在新手的视角,尽…

福建省考计算机专业,2020福建省考,这些报考专业问题你清楚吗?

原标题:2020福建省考,这些报考专业问题你清楚吗?(一)“所学专业”用什么证明?有多个学历,其多重的学历信息可否交叉使用?“所学专业”由学历证书(也就是毕业证书)予以证明。由于每一份学历证书都明确标识了…

mac redis 客户端_分享一个免费好用的Redis桌面客户端

今天波波为做开发的朋友们分享一个免费好用的Redis桌面客户端。这个工具纯属机缘巧合下发现的,前几天波波在开发一个物联网平台,硬件通信部分用了Workman Gateway来负责通信和消息推送,结果因为自己把官方的文档理解错误,遇到了一…

实测实量数据表格_建筑工程质量实测实量操作手册,130页PPT下载!

来源:百度文库版权归原作者所有文件下载方式在最后第一篇 总 则1、适用范围2、取样总则第二篇 尺差控制篇1、混凝土结构工程2、实测实量数据、水平基准线上墙3、砌体工程4、抹灰工程5、设备安装6、涂饰工程7、饰面墙砖(石材)工程8、地面饰面砖(石材)工程9、吊…

0018计算机基础知识,0018 0019计算机应用基础上机试题

满意答案pgeqanyyafe2013.02.23采纳率:51% 等级:12已帮助:6328人有2套:复制发给你? 还是通过QQ发给你呢? 还是给你发到邮箱呢?第一套:《计算机应用基础》上机考试试题 姓名&…

java接口测试工具_【分享】接口工具对比(apipost、jmeter、postman、swagger等)

一、接口都有哪些类型?接口一般分为两种:1.程序内部的接口 2.系统对外的接口系统对外的接口:比如你要从别的网站或服务器上获取资源或信息,别人肯定不会把 数据库共享给你,他只能给你提供一个他们写好的方法来获取数据…

用flash做古诗动画_带孩子用两张A4纸做动画(内附资源可下载)

不要让孩子在成长过程中丢失了对自然的好奇心,在自然科学(物理,化学,生物,天文......)的实验中快乐成长,热爱生活,保护环境,探索精彩世界。科学爸爸的孩子从2014年四岁多开始对科学产生了浓厚兴…

计算机网络段标试卷,计算机网络基础-段标-第2章.ppt

计算机网络基础-段标-第2章第二章 网络体系结构与协议 2.1.1 网络协议 协议是用来描述进程之间信息交换过程的一组术语。在计算机网络中包含有多种计算机系统,它们的硬件和软件系统有着很大的差异,要使得它们之间能够相互通信,进行数据交换&a…

promise的状态以及api介绍_2019年,盘点一些我出过的前端面试题以及对求职者的建议

笔者虽然曾经也面试过很多求职者,但是对于前端的笔试和面试,我觉得并不能体现一个人的真实能力,所以建议大家多修炼前端真正的技术.对于前端面试题,之前也承诺过读者要出一篇,笔者大致总结一下曾经面试的题目.后续不会再出面试题,而是聚焦于一些真正的,有利于成长性的技术文章和…