碰撞传感器分析解析

碰撞传感器工作原理
碰撞传感器是一种用于检测物体碰撞的装置，其工作原理基于以下几个方面。

1. 光学原理：碰撞传感器中的光电二极管发射出红外线光束，光束经过一个透镜发散成一束较宽的光带，然后被一个接收器接收。

当光束没有被物体阻挡时，接收器接收到的光的电压较高；而当有物体阻挡光束时，接收器接收到的光的电压会下降。

2. 超声波原理：碰撞传感器中的超声波发射器会发射一个高频声波，并且记录下发射时刻。

当声波遇到一个物体时，它会发生反射并返回到传感器。

传感器接收到反射的声波后，会记录下接收时刻。

通过检测发射与接收时刻之间的时间差，可以计算出物体与传感器的距离。

3. 压电效应原理：碰撞传感器内部装有压电传感器，该传感器具有电荷分布不均匀的特性。

当物体碰撞到传感器时，物体施加的力会导致压电传感器中的电荷分布发生变化。

通过检测电荷的不均匀分布，传感器可以检测到碰撞事件的发生。

以上是碰撞传感器常见的工作原理，不同的碰撞传感器可能采用不同的原理或是结合多种原理来实现碰撞检测。

碰撞传感器性能测试以及它的应用解析碰撞传感器概述碰撞传感器（Collision Sensor）是一种能够检测物体碰撞的传感器，在智能车辆、机器人等领域得到了广泛应用。

它通常由压敏电阻、弹簧、导电片和封装壳组成。

当传感器受到碰撞时，弹簧变形，导电片碰触压敏电阻，使电阻值发生变化，从而可以检测到碰撞信号。

碰撞传感器的性能测试测试目的对碰撞传感器进行性能测试，了解它的检测范围、检测灵敏度、响应速度等性能指标。

测试方法1.测量碰撞传感器尺寸和重量。

2.将传感器固定在测试平台上，调整碰撞物的速度和方向。

3.使用示波器，通过测量电阻值变化来检测碰撞信号，并记录响应时间。

4.测量多组数据，统计平均响应时间和误差范围。

测试结果经过测试，我们得到了如下数据：测试参数测量值尺寸15mm×15mm×10mm重量2g检测范围0~2mm检测灵敏度≤1mm响应时间3~12ms碰撞传感器的应用解析智能车辆在智能车辆领域，碰撞传感器可用于检测车辆与障碍物的碰撞，从而能够避免事故的发生。

智能车辆上设置多个碰撞传感器，可以实现多方向的碰撞检测，提高车辆的防撞能力。

机器人在机器人领域，碰撞传感器能够检测机器人与障碍物的碰撞，在机器人行进过程中，遇到障碍物时，机器人可以通过碰撞传感器的检测，自动停止或改变行进方向，从而保证机器人的动作安全，防止机器人因碰撞而损伤。

家电一些家用电器如门锁、窗户等在防盗时就可以使用碰撞传感器，一旦检测到有人非法开门等行为，传感器也能及时发出报警信号，从而可以有效减少家庭财产损失。

总结通过本次碰撞传感器的性能测试以及应用解析，我们可以了解到碰撞传感器的使用方法和适用范围。

随着技术的发展和普及，碰撞传感器将越来越广泛地应用于智能交通、机器人和家电等领域，并为我们的生活带来更多便利和安全。

车辆安全气囊系统与碰撞传感器原理的深入解析车辆安全气囊系统是现代汽车中至关重要的 pass 系统之一，它在保护乘车人员在碰撞发生时减少伤害方面发挥着重要作用。

而作为安全气囊系统核心的碰撞传感器，则是该系统正常工作的基础。

本文将对车辆安全气囊系统与碰撞传感器的原理进行深入解析，以帮助读者更好地了解和认识这一关乎行车安全的关键技术。

一、车辆安全气囊系统的工作原理车辆安全气囊系统是一种主动安全装置，其设计初衷是在车辆发生碰撞时，通过快速充气将气囊迅速展开，以减少乘车人员在碰撞时对车内结构造成的直接伤害。

其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 碰撞感知阶段：在车辆发生与碰撞相关的事件时，安全气囊系统中的传感器将感知到与碰撞相关的信号，并迅速将这些信息传输给气囊控制单元。

2. 决策和控制阶段：气囊控制单元接收到传感器传输的信息后，会对碰撞的严重程度和需要展开的气囊进行评估，然后根据评估结果做出决策。

若判断需要展开特定气囊以保护乘车人员，控制单元会向气囊充气装置发送指令。

3. 气囊充气阶段：接收到指令后，气囊充气装置将快速充入一定气体以使气囊迅速充气，并迅速展开。

4. 保护乘车人员：展开后的气囊会通过空气阻力和乘车人员的撞击将后者从车身结构上分离，从而减轻冲击力产生的伤害。

5. 迅速排气阶段：安全气囊系统在展开后的瞬间会立即开始排气，以防止乘车人员被气囊内的气体妨碍脱离车辆。

排气完成后，安全气囊逐渐收回，并被驾驶员和乘客弹出的身体推动回到原本位置。

二、碰撞传感器的工作原理碰撞传感器是安全气囊系统中起着关键作用的元件，它的作用是感知车辆碰撞事件，并将相关信息传输给气囊控制单元。

现代车辆通常配备了多个碰撞传感器，以多方位感知碰撞，提高安全气囊系统的灵敏度和准确性。

碰撞传感器的工作原理基于其内部的传感器元件，例如微机电系统（MEMS）。

它们通常根据以下原理进行碰撞事件的感知：1. 加速度感知：当车辆发生碰撞时，传感器内部的加速度传感器会感知到车辆加速度的变化。

汽车安全气囊系统撞击传感器的有限单元分析摘要汽车弹簧碰撞传感器可以利用有限单元分析软件进行设计，这样可以大大减少设计时间。

该传感器包括一个球和一个有弹簧在内的塑料套管的外壳。

传感器设计的重要因素是碰撞中的两个传感器的力位移响应和传感器的弹簧压力。

以前传感器的设计、制作和测试需要满足力位移原型硬件的要求。

弹簧必须远低于材料的弹性极限而设计。

利用有限元分析，传感器可以被设计为满足力位移的水平压力。

本文的讨论说明利用有限单元分析进行设计可以节省很多时间。

MSC/ABAQUS已经被用于分析和设计安全气囊碰撞传感器。

弹簧的大挠度和球与弹簧之间的接触用几何非线性分析。

贝塞尔三维刚性球表面元素和惯性基准系统刚性表面界面元素被用于塑料球与弹簧接触面的分析。

滑动轨道分析被用于弹簧与弹簧接触的平行界面间。

有限元传感器的力位移响应分析结果与实验结果非常一致。

引言汽车安全气囊系统的重要组成部分是碰撞传感器。

包括机械、电子传感器在内的碰撞传感器主要用于各类安全气囊系统。

本文研究的是由一个球和一个塑料套管和两个弹簧组成的机电传感器（见图1）。

当传感器遇到严重的撞击脉冲，球被推入完成电路连接然后两个弹簧接触到消防安全气囊。

这两个弹簧的力位移设计关键是要满足不同的加速度对传感器的输入要求。

传感器的弹簧强度必须保持低于弹簧材料屈服强度，防止弹簧塑性变形。

有限元分析，可以作为预测工具，以优化工程所需的力和位移反应，同时保持在弹簧压力可接受的水平。

过去传感器的设计需要不断地进行制作和测试，直到力位移原型硬件得到满足需要的条件。

利用有限元分析，制作和测试原型的数量大大减少，这大大降低了传感器设计的时间。

本文讨论的内容可以表明有限单元分析软件能够节省原型制作时间的能力。

MSC/ABAQUS [1]已经用于分析和设计安全气囊碰撞传感器。

对于大挠度的弹簧与球接触的有限单元分析应是几何非线性的。

各种接触单元中使用了这个包括硬表面界面分析，例如贝塞尔曲线的三维刚性表面元素，平行线界面元素，以及滑线元素。

碰撞传感器
总述
碰撞传感器有机电开关式、电子开关式和水银开关式3大类型。

常用的机电开关式碰撞传感器有滚轴式、滚球式和偏心锤式。

本机器人采用开关式碰撞传感器，它利用机械运动来控制触点的开合，触点的断开或闭合则通过上层板控制电机的运转。

工作原理
利用压阻效应或压电效应原理工作，当机器人小车碰撞前方物体时电路开关1和2端口闭合，电路接通VCC产生电平信号传送给JP1HEADER芯片。

传感器电路（包括驱动板部分电路）产生数据信息提交给嵌入式ARM板进行处理。

嵌入式程序根据所提交的数据编写日志文件以及通信文件，并发出停车指令，底层驱动板则驱动电机停转。

流程图
电路原理图。

安全气囊系统传感器的结构原理1碰撞传感器碰撞传感器是安全气囊系统和座椅安全带收紧系统必不可少的传感器，其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。

因此碰撞传感器实际上是一种减速度传感器，其公用是收紧电控单元（ECU），以便ECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。

1.1碰撞传感器的分类碰撞传感器种类繁多、形式各异，常用的碰撞传感器可按用途与结构进行分类。

⑴按碰撞传感器的用途分类按传感器用途不同，碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。

碰撞信号传感器又称为碰撞烈度（激烈程度）传感器，安装在汽车左前与右前翼子板内侧，两侧前照灯支架下面，发动机散热器支架左、右两侧，左右仪表台下面等。

碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器，简称防护传感器，一般都安装在SRS ECU内部。

防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同。

换句话说，一只碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可用作碰撞防护传感器，但是必须重新设定其减速度阈值。

设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。

当汽车以40km/h左右的速度撞到一辆静止或同样大小的汽车上或以20km/h左右的速度迎面撞到一个不可变形的障碍物上时，减速度就会达到碰撞信号传感器设定的阈值，传感器就会动作。

⑵按碰撞传感器的结构类型分按传感器结构不同，碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式三种类型。

机电结合式是一种利用机械机构运动（滚动或转动）来控制电器触电运动，再由触电断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。

目前常用的有滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器和偏心锤式碰撞传感器。

水银开关式碰撞传感器是利用水银导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通与切断，一般用作防护传感器。

电子式碰撞传感器没有电器触点，常用的有压阻效应式和压电效应式两种，一般用作防护传感器。

1.2滚球式碰撞传感器滚球式碰撞传感器又称为偏压磁铁式碰撞传感器，结构如图1所示，主要由铁质滚球1、永久磁铁2、导缸3、固定触点4和壳体5组成图1 滚球式碰撞传感器的结构1.滚球2.磁铁3.导缸4.触点5.壳体⒜⒝图2 滚球式碰撞传感器的工作原理⒜静止状态⒝工作状态两个触电分别与传感器引线端子连接。

汽车典型安全气囊碰撞传感器分析谢帮权【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】People require more safety performance of automobile. At the same time, the car safety technology has been rapid development. This paper mainly introduces an important part of automobile safety technology——airbag crash sensor technology. This paper first outlines the role and type of collision sensor. And then focuses on ball type and resistance type collision sensors. Third tells connection circuit. Finally we’ll simply introduce the development situation of domestic.%人们对汽车的安全性能要求越来越高，同时，汽车安全技术也得到了快速发展。

文章主要介绍汽车安全技术的重要组成部分——安全气囊碰撞传感器。

文章先概述碰撞传感器的作用类型，接着重点介绍滚球式与电阻式两种典型碰撞传感器，然后讲述连接电路，最后简述国内发展现况。

【总页数】4页(P82-85)【作者】谢帮权【作者单位】广东省交通运输技师学院，广东广州 510520【正文语种】中文【中图分类】U461【相关文献】1.汽车安全气囊碰撞传感器扫描 [J], 王有信;王赟松2.汽车安全气囊滚球式碰撞传感器结构设计 [J], 周宗马;聂孝辉;王新明3.汽车安全气囊滚球式碰撞传感器结构设计 [J], 周宗马;聂孝辉;王新明4.汽车安全气囊（SRS）碰撞传感器的结构与原理 [J], 王有信;王Yun松5.ST新款中央碰撞传感器完善汽车安全气囊电子配套产品 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

安全气囊—碰撞传感器摘要：碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。

其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。

碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。

按结构可分为机械式和电子式两种。

机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。

关键词：碰撞传感器、安全气囊一、基本介绍碰撞传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。

安全气囊SRS(SupplementalRestraint Systems)是汽车上一种常见的被动安全装置。

气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫，避免硬性撞击而受伤。

安全气囊系统一般由碰撞传感器、电控单元(ECU)、气囊模块(包括气体发生器、气囊、点火器)、监控装置、储备电源等组成。

传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。

碰撞防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。

一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。

碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。

传感器按其结构可分为偏心锤式传感器、滚球式碰撞传感器、滚轴式膨胀传感器、水银开关式碰撞传感器、有压阻效应式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。

二、碰撞传感器种类按功能分1）碰撞烈度传感器：用于检测汽车受碰撞程度。

该传感器按安装位置分为：左前碰撞传感器、右前碰撞传感器和中央碰撞传感器。

2）碰撞防护传感器：用于防止安全气囊产生误胀开。

又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器。