磁组式磁电传感器在安全气囊中的应用

2024年安全气囊的工作原理和使用方法大致来说，安全气囊就相当于在碰撞发生时，有人及时在你面前塞了一个枕头，但是这个枕头要怎么塞，就需要一套相当精密的系统来工作了。

首先，要通过感应器，检测到车体受的冲击力大于设定值；然后，电脑启动充气元件中的电爆管，点燃火药粉和气体发生剂--它们可以在0.03秒内给气囊充气，使气囊瞬间变成一个大气球，冲破方向盘或中控台上的面板，填满驾驶员前方的空间，起到缓冲作用。

简单来说，这气囊就是被炸出来的，而炸出来的力量有多少呢？据测算，气囊弹出的速度大致是320KM/H，产生的撞击力约有180公斤--相当于两个胖子跳起来踩在你脸上。

好啦，现在你知道了，其实你平时开车的时候，确实就是带着几个炸弹在开。

只不过，正常情况下，只要传感器工作正常，这个炸弹是不会自己爆炸的。

车内安全气囊保证正确坐姿气囊才能起到保护作用汽车的安全气囊系统，其实真的不只是这几个气球而已。

它在设计之初，就是跟预张紧安全带和安全座椅这些装备是整体考虑的。

也就是说，你只有以正确的姿势坐在座椅上，并正确使用安全带固定好自己的身体，安全气囊才能起到正常的保护作用。

所以，有的人开车不系安全带就等于时刻要面临着被安全气囊打脸的风险；更多的是新手上路，因为太紧张，背一直是挺得直直的，脸凑在前面，恨不得能把头放到中控台上去开车--这正是要出大事的节奏啊。

放松身体，把座椅调到最舒服的位置，把背牢牢地靠在座椅靠背上，半舒展手和脚，并且系好安全带，这样你买的那些4安全气囊+侧气帘之类的牛逼配置，才能真正起到作用。

注重儿童乘车安全此外还必须要提的一点就是儿童。

在你买到新车时，一般都会看到副驾驶座的遮阳板上会贴有厂家的警告标志--请不要将儿童座椅放在这里，气囊弹出将会造成严重损伤。

现在许多家长都知道要为小朋友购买专用的儿童安全座椅了，但或许多少都会有人忽视这条警告信息。

安全气囊的巨大冲击力，对成人来说，正常坐姿下拍到脸上只是有点痛而已，但对小朋友来说，却往往能造成致命伤害。

安全气囊传感器安全气囊传感器是汽车 passivesafety 系统中的重要组成部分，它能够在车辆发生碰撞时迅速感知并触发气囊充气，保护乘车人员免受严重伤害。

安全气囊传感器的作用是通过感知车辆的碰撞情况，判断是否需要触发气囊充气，从而保护乘车人员的安全。

安全气囊传感器通常安装在车辆的前部、侧部和后部，以便全方位感知车辆的碰撞情况。

它可以通过多种传感器来感知车辆的加速度、角度、速度等参数，从而判断碰撞的严重程度和方向，以便及时触发气囊充气。

在车辆发生碰撞时，安全气囊传感器会迅速将碰撞信息传输给气囊控制单元，然后气囊控制单元会根据传感器的信号来决定是否触发气囊充气。

安全气囊传感器的工作原理主要是依靠 MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术，通过微型化的传感器来感知车辆的碰撞情况。

这些传感器通常包括加速度传感器、角度传感器、速度传感器等，它们能够精确地感知车辆在碰撞时的加速度、角度和速度等参数，从而及时准确地触发气囊充气。

安全气囊传感器的工作环境通常是极端恶劣的，它需要在高温、低温、高湿、高压等环境下正常工作。

因此，安全气囊传感器需要具备良好的环境适应性和抗干扰能力，以确保在各种恶劣环境下都能正常工作。

此外，安全气囊传感器还需要具备高可靠性和高精度，以便及时准确地感知车辆的碰撞情况，并触发气囊充气，保护乘车人员的安全。

在实际使用过程中，安全气囊传感器需要定期进行检测和维护，以确保其正常工作。

一旦发现传感器出现故障或损坏，就需要及时更换或修理，以免影响气囊的正常触发。

此外，安全气囊传感器还需要定期进行校准和调试，以确保其感知和触发的准确性和可靠性。

总的来说，安全气囊传感器是汽车 passivesafety 系统中的关键组成部分，它能够通过感知车辆的碰撞情况，及时触发气囊充气，保护乘车人员的安全。

因此，安全气囊传感器需要具备高可靠性、高精度和良好的环境适应性，以确保在各种恶劣环境下都能正常工作。

磁阻效应具体应用及原理磁阻效应是指当电流通过一个材料时，由于材料的电阻随着外加磁场的变化而发生变化，从而导致电阻的值发生变化。

它是固体材料中一种重要的磁电耦合效应，也是磁电耦合研究的重要内容之一。

磁阻效应的具体应用及原理如下：1.磁阻传感器磁阻传感器利用磁阻效应来测量磁场强度，常见的磁阻传感器有磁阻式角位移传感器、磁阻式线性位移传感器等。

这些传感器通常包含一个可测量磁场的磁敏感元件以及一个测量电阻变化的电路。

当磁场作用在磁敏感元件上时，电阻值发生变化，通过测量这个变化可以得到磁场的大小。

2.磁阻随机存取存储器(M R A M)磁阻随机存取存储器采用磁阻效应来实现数据存储。

它利用自旋极化的磁性材料中的磁阻变化来表示二进制信息。

在读取数据时，通过检测电阻的变化来判断存储的信息。

相较于传统的存储器技术，M R A M具有非常快的读写速度、低功耗和无需刷新等优点，已经广泛应用于电子产品中。

3.磁阻式磁力传感器磁阻式磁力传感器利用磁阻效应来测量磁场中的磁力大小和方向。

它通常由一个磁阻敏感层和一个感测电路组成。

当磁场作用于磁阻敏感层时，磁场的变化会导致敏感层的电阻发生变化，通过测量电阻的变化可以得到磁场的信息。

4.磁阻式变压器磁阻式变压器利用磁阻效应来实现电力的传输和变换。

它由一个磁阻敏感材料制成的传感器和一个电路组成。

当磁阻传感器接收到输入信号时，电路会根据电阻变化来调节和控制输出信号的大小，从而实现电力的传输和变换。

磁阻效应的基本原理是磁场对材料的电子态和载流子运动的影响。

磁场作用下，电子运动轨迹呈螺旋状，使平均自由程减小，电阻增大。

这是由于磁场引起了电子动量的散射，并阻碍了电子的运动。

在某些材料中，磁场对自旋运动的影响尤为显著，通过改变自旋方向来调控电子的散射和运动，从而实现电阻的变化。

磁阻效应的具体机制包括“自旋极化效应”和“自旋依赖散射效应”。

自旋极化效应是指磁场改变了电子的自旋方向，进而影响了载流子的散射和运动。

专利名称：具有磁性元件的车辆安全气囊系统和方法专利类型：发明专利
发明人：R·J·米姆
申请号：CN201810437554.6
申请日：20180509
公开号：CN108944772A
公开日：
20181207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种用于车辆的安全气囊模块，该安全气囊模块包括：安全气囊垫；充气器，该充气器联接于该安全气囊垫，并且配置成选择性地提供空气以使安全气囊垫充气并将安全气囊垫从收起状态变成展开状态；安全气囊磁性元件，该安全气囊磁性元件联接于安全气囊垫；以及磁性引导元件，该磁性引导元件在安全气囊垫处于收起状态中时设置在距安全气囊磁性元件一定距离处。

在安全气囊垫展开的情形下，该安全气囊磁性元件和磁性引导元件彼此磁性地相互作用，以进行沿预定方向引导安全气囊垫或者将安全气囊垫维持在预定展开位置中的至少一种。

申请人：通用汽车环球科技运作有限责任公司
地址：美国密歇根州
国籍：US
代理机构：中国专利代理(香港)有限公司
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磁阻传感器原理磁阻传感器是一种利用磁阻效应来检测磁场变化的传感器。

它广泛应用于汽车、工业自动化、消费类电子产品等领域，具有体积小、灵敏度高、成本低廉等优点。

本文将介绍磁阻传感器的工作原理及其应用。

磁阻传感器的工作原理基于磁阻效应，即在外加磁场的作用下，磁阻材料的电阻会发生变化。

磁阻传感器通常由磁阻材料、悬臂梁和电路组成。

当受测磁场作用于磁阻材料时，磁阻材料的电阻发生变化，导致悬臂梁的挠度发生改变，进而引起电路参数的变化。

通过测量电路参数的变化，就可以得知受测磁场的强度、方向等信息。

磁阻传感器有许多种类，包括磁阻电流传感器、磁阻角位移传感器、磁阻线性位移传感器等。

不同类型的磁阻传感器在工作原理上略有差异，但都是基于磁阻效应来实现磁场测量。

磁阻传感器具有许多优点。

首先，磁阻传感器的灵敏度高，可以检测微小磁场的变化。

其次，磁阻传感器的响应速度快，可以实现实时测量。

此外，磁阻传感器体积小、重量轻、功耗低，适合于集成到微型设备中。

最后，磁阻传感器的制造成本较低，易于大规模生产。

磁阻传感器在许多领域有着广泛的应用。

在汽车领域，磁阻传感器常用于发动机的转速测量、车速测量、刹车系统等。

在工业自动化领域，磁阻传感器常用于位置测量、角位移测量等。

在消费类电子产品中，磁阻传感器常用于指南针、陀螺仪等传感器的制造。

总之，磁阻传感器是一种重要的传感器技术，具有灵敏度高、成本低廉等优点，广泛应用于汽车、工业自动化、消费类电子产品等领域。

随着科技的不断发展，磁阻传感器的性能将会得到进一步提升，应用范围也将会更加广泛。

磁阻传感器在闪电磁场探测中的应用冯婉悦;徐新明;高原;王龙;王智敏;张阳【摘要】为进一步补充和完善现有的闪电磁场观测设备,文中介绍了一种基于磁阻传感器HMC1002的磁场测量系统,实现了对闪电磁场波形的快速采集存储.文章重点阐述了磁阻传感器的基本原理和探测系统的结构组成,通过在广东省从化地区开展的野外人工触发闪电和自然闪电观测试验的测试,分别获得了完整的触发闪电和自然闪电的磁场波形数据,通过与正交环形天线同步观测磁场数据的比较,发现两者数据一致性较好,表明了该系统可以对闪电磁场进行有效测量.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2017(034)002【总页数】5页(P30-34)【关键词】磁阻传感器;探测系统;正交环形天线;磁场【作者】冯婉悦;徐新明;高原;王龙;王智敏;张阳【作者单位】新疆维吾尔自治区气象技术装备保障中心,乌鲁木齐830002;新疆维吾尔自治区气象技术装备保障中心,乌鲁木齐830002;新疆维吾尔自治区气象技术装备保障中心,乌鲁木齐830002;新疆维吾尔自治区气象技术装备保障中心,乌鲁木齐830002;新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室,乌鲁木齐830002;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TH765闪电是一种自然现象，发生时伴随着强电磁脉冲(LEMP)，闪电的电磁干扰一直受到人们的关注，特别是近年来随着电力电子技术的快速发展，电力设施以及微电子集成电路对强电磁干扰的敏感程度越来越高，人们对雷电所产生的危害认识越来越深刻[1]。

雷电产生的强电磁辐射是产生间接雷电灾害的重要部分，深入研究其特征对于研究雷电的物理特征和雷电防护来说是非常必要的。

1975年Krider等[2]利用同轴电缆绕制成环形天线，后端利用模拟积分器的方法测量闪电磁场，这种方法后来被广泛采用。

1992年周忠华等[3]制作了磁场测量系统，其后端系统探测电路较为复杂，而且对频带限制较大，带宽在1 kHz以下。

第23卷第4期南　京　理　工　大　学　学　报Vol .23No .41999年8月Journal of Nanjing University of Science and Technology Aug .1999汽车安全气囊磁电式传感器的设计与研究张　河 翟性泉　李豪杰(南京理工大学机械学院,南京210094)摘要　该文论述了汽车安全气囊磁电式传感器的工作原理。

对传感器进行了结构设计和电路设计。

同时对加工的传感器样机进行了模拟冲击实验。

提出的传感器具有较大的测量范围。

加速度为0到588m /s 2,时间脉宽为0到20ms 可调。

识别电路具有峰值和时间双重判别。

该传感器是一种新型的汽车安全气囊传感器。

关键词　汽车,安全气囊,电子;磁电式传感器分类号　U 46.1,X 9.1,TP 212.7目前,在对汽车碰撞的安全装置的研究中,人们主要的注意力是集中在安全气囊上,而对安全气囊触发信号的发出者———传感器的深入研究还很不够。

已开展研究的传感器有触发开关式(如图1所示)、纯机械式[1]、单点电子式[2]、侧撞式(如图2所示)[3]、应变式(如图3所示)、磁电式[4](如图4所示)等,种类繁多,用途不同。

由于对安全气囊的装置还没有国际标准[5,6],各国汽车协会根据现有试验数据和仿真技术提出了各自对安全气囊装置的标准[5],如图5所示为欧洲电子工程学会试验滑车减加速度与时间曲线。

另一方面,由于汽车种类繁多,传感器安装在汽车上的位置不同,造成对传感器的要求标准不同,本文正是在此情况下,提出了设计一种磁电传感器,如图6所示。

此传感器可安装在汽车任何位置,通过调整某些参数,识别峰值为0～588m /s 2和时间脉宽为0～20ms 的碰击加速度信号,在加速度峰值和时间脉宽同时满足要求的条件下,为气囊输出一触发信号,打开空气发生器,使气囊充气对人进行保护,具体结构与电路论述如下。

图1　触发式开关Fig .1　Co ntract sw itch w ay 图2　侧撞式Fig .2　Side -impulse way张　河　男　42岁　教授收稿日期:1998-06-18DOI :10.14177/j .cn ki .32-1397n .1999.04.010 图3　应变式传感器图4　磁电式传感器图5　减加速度与时间曲线Fig .3　Strain sensor Fig .4　Magnetic -electric sensor Fig .5　Relative declerationand time curve1　传感器的工作原理1.1　传感器结构图6　传感器结构Fig .6　Constructure of sensor传感器结构如图6所示,它由外壳(非磁性材料)、磁性材料、惯性体(非磁性材料)、连接在惯性体上的软铁、支持和调节位移幅值的弹簧、安装在与外壳连接的凸柱内的永久磁铁和绕制在软铁上的线圈及引线组成。

专利名称：一种应用于汽车安全气囊控制的磁传感器组件专利类型：实用新型专利
发明人：焦卫东
申请号：CN201621335284.0
申请日：20161207
公开号：CN206523619U
公开日：
20170926
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种应用于汽车安全气囊控制的磁传感器组件，包括转轴和第一磁环，所述转轴的一端设有用于对磁传感器组件定位和限位的定位凹槽，所述转轴的另一端设有沿径向延伸设置的第一凸起，所述第一凸起上设有第一凹槽，所述第一磁环与所述第一凹槽相配合卡紧，通过第一凹槽的设置，能够稳固的对第一磁环进行限位固定，从而很好的保证第一磁环的磁场稳定性，使得磁传感器组件在工作中具备零抖动，从而保证了第一磁环的运转灵敏，使得气囊反应速度更快，触发位置更准确。

申请人：骏材(深圳)科技工程有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区沙河西路茶光工业园(百利源电商科技园)第一栋605
国籍：CN
代理机构：深圳市百瑞专利商标事务所(普通合伙)
代理人：马永健
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传感器原理及工程应用设计（论文）磁电式传感器在汽车安全气囊中的应用学生姓名：高娟指导教师：任爽所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化中国·大庆2011 年12 月摘要当今，随着科学技术以及社会经济的迅猛发展，汽车会愈加普及，提高其安全性是人们重点研究的课题。

在对汽车碰撞的安全装置的研究中，人们主要的注意力集中在安全气囊上，而对安全气囊触发信号的发出者——传感器的深入研究还很不够。

已开展研究的传感器有触发开关式、纯机械式、单点电子式、侧撞式、应变式等，其种类繁多，用途不同。

但由于对安全气囊的装置还没有国际标准，各国汽车协会根据现有试验数据和仿真技术提出了各自对安全气囊装置的标准。

另一方面，由于汽车种类繁多，传感器安装在汽车上的位置不同，造成对传感器的要求标准不同。

本文正是基于此种情况，提出设计了一种磁电式传感器，此传感器可安装在汽车任何位置上。

该文论述了汽车安全气囊磁电式传感器的工作原理，并对传感器进行了结构设计和电路设计，同时对加工的传感器样机进行了模拟冲击实验。

通过调整某些参数，识别峰值2-和时间脉宽为msm0s5880-的碰击加速度信号，在加速度峰值和时间脉20宽同时满足要求的条件下，为气囊输出一触发信号，打开空气发生器，使气囊充气对人进行保护识，电路具有峰值和时间双重判别，该传感器是一种新型的汽车安全气囊传感器。

关键词: 汽车安全气囊电子磁电式传感器目录摘要 (I)目录 (II)前言 (III)1磁电式传感器................................................ - 1 -1.1磁电式传感原理........................................ - 1 -1.2磁电式传感器结构...................................... - 2 -1.3钟形脉冲信号.......................................... - 3 -1.4判别电路.............................................. - 4 -1.5传感器测量电路........................................ - 4 - 2冲击试验.................................................... - 6 - 3磁电式传感器在实际中的应用.................................. - 8 - 结束语...................................................... - 11 - 参考文献.................................................... - 12 -前言磁电式传感器也称作电动式传感器，或感应式传感器，它只适合进行动态测量。

磁电式传感器的应用与发展系别专业班级姓名学号完成时间磁电式传感器的应用与发展电子信息与电气工程系09级自动化专业（1）班姓名学号摘要：磁电式传感器利用电磁感应效应，霍尔效应，或磁阻效应等电磁现象，把被测物理量的变化转变为感应电动势的变化，实现速度，位移等参数测量。

按电磁转换机理的不同，磁电式传感器可分为磁电感应式传感器，霍尔式传感器，和磁阻效应传感器等，广泛用于建筑，工业等领域中振动，速度，加速度，转速，转角，磁场参数等的测量。

[1]关键词：磁电式传感器；应用；发展正文：一．基本原理根据电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动切割磁力线，线圈内产生感应电动势e。

e的大小与穿过线圈的磁通Φ变化率有关。

按工作原理不同，磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式，即动圈式传感器和磁阻式传感器。

恒定磁通式磁电感应式传感器按运动部件的不同可分为动圈式和动铁式。

1.1 恒磁通式磁电感应传感器结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电动势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。

这类结构有动圈式和动铁式两种，如图所示。

磁铁与线圈相对运动使线圈切割磁力线，产生与运动速度dx/dt成正比的感应电动势E，其大小为式中：N为线圈在工作气隙磁场中的匝数；B为工作气隙磁感应强度；l为每匝线圈平均长度。

1.2 变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器，产生感应电动势的频率作为输出，而电动势的频率取决于磁通变化的频率。

变磁通式转速传感器的结构有开磁路和闭磁路两种。

变磁通式传感器对环境条件要求不高，能在-150～+90℃的温度下工作，不影响测量精度，也能在油、水雾、灰尘等条件下工作。

但它的工作频率下限较高，约为50Hz ，上限可达100kHz 。

二．磁电式传感器的应用2.1 磁电式速度传感器2.1.1 理论依据机组振动的大小可用振动参量如位移、速度和加速度等不同量值表征，目前测量机组轴承振动（瓦振）常用磁电式速度传感器。