碰撞傳感器流程圖、電路原理圖、檢測注意事項詳解

　　碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中的控制信號輸入裝置。其作用是在汽車發(fā)生碰撞時，由碰撞傳感器檢測汽車碰撞的強(qiáng)度信號，并將信號輸入安全氣囊電腦，安全氣囊電腦根據(jù)碰撞傳感器的信號來判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。

　　安全氣囊SRS（SupplementalRestraint Systems）是汽車上一種常見的被動安全裝置。氣囊的作用是在駕駛員與方向盤之間、前座乘員與儀表板間形成一個緩沖軟墊，避免硬性撞擊而受傷。

　　碰撞傳感器流程圖

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　　碰撞傳感器電路原理圖

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　　安全氣囊系統(tǒng)（SRS）也被稱為輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)汽車遭受沖撞導(dǎo)致車速急劇變化時，安全氣囊迅速膨脹，承受并緩沖駕駛員或乘員頭部與身體上部和膝蓋部位的慣性力，減輕人體遭受傷害的程度。從而達(dá)到保護(hù)乘客的目的。安全氣囊控制過程原理圖如下所示：

安全氣囊控制過程原理圖
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　　圖9-2是雷克薩斯LS400型轎車的安全氣囊系統(tǒng)，圖9-3是雷克薩斯LS400型轎車安全氣囊系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖，雷克薩斯IS400型轎車采用了駕駛員席和副駕駛員席都有安全氣囊的雙安全氣囊系統(tǒng)。

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碰撞傳感器電路原理圖之舉例說明：一

? 安全氣囊中最重要的裝置就是碰撞傳感器，碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中的控制信號輸入裝置。其作用是在汽車發(fā)生碰撞時，由碰撞傳感器檢測汽車碰撞的強(qiáng)度信號，并將信號輸入安全氣囊電腦，安全氣囊電腦根據(jù)碰撞傳感器的信號來判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。碰撞傳感器多數(shù)采用慣性式機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)，相當(dāng)一只控制開關(guān)，其工作狀態(tài)取決于汽車碰撞時加速度的大小。如圖所示，各個不同的碰撞傳感器所在的位置。

各個傳感器所在的位置

如下圖所示：寶馬系列轎車安全氣囊系統(tǒng)，寶馬車系自1996年9月采用BAE/ZAE-I/AZE-II/MRS-S/MRS-II五種型號的安全氣囊控制電腦，MRSII系統(tǒng)電腦采用了50PIN腳黑色接頭外，并具備下列功能：

　　a、增加左、右各一個安全氣囊（駕駛側(cè)及前乘客測）

　　b、提供車輛碰撞信號至中央門鎖模組（使車輛在碰撞時開啟所有車門）

　　c、具有車輛撞后保護(hù)措施（車門、油泵、電源等）

碰撞傳感器電路原理圖之舉例說明：二

　　以飛思卡爾的硅電容加速度傳感器MMA7260為例。它具有信號放大調(diào)理、低通濾波和補(bǔ)償功能。該器件的零加速度偏置、滿量程范圍和濾波特性均由制造廠家調(diào)定，不需要外接無源元件。由于該傳感器制作工藝上的高集成度和可靠性，最大程度地降低了外界的干擾。MMA7260直接采用IC集成封裝，可直接焊在PCB板上，調(diào)試方便。

　　LM3S1138處理器內(nèi)置8通道10位ADC，采樣速率可達(dá)1M/s，精度足夠用于安全氣囊。傳感器測得加速度后，從相應(yīng)的輸出管腳輸出電壓值。通過LM3S1138處理器內(nèi)置的ADC對電壓值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再存入到軟件設(shè)定的數(shù)組中。加速度測量電路的硬件原理圖如圖2所示。

　　本系統(tǒng)只使用MMA7260三軸加速度傳感的X和Z兩軸來進(jìn)行水平方向的碰撞判斷。X軸方向測量汽車正面碰撞的加速度，Z軸方向測量汽車垂直方向的加速度。當(dāng)汽車高速駛過溝、坎路面時，會導(dǎo)致傳感器即使在沒有發(fā)生碰撞的情況下，也產(chǎn)生較大信號。此信號疊加在低速碰撞的碰撞波形上，導(dǎo)致微控制器誤認(rèn)為高速碰撞，進(jìn)而發(fā)生誤啟爆。鑒于此，當(dāng)汽車Z軸（垂直方向）產(chǎn)生較大的加速度時，無論X軸方向加速度如何，安全氣囊均設(shè)計為不啟爆。避免了因為汽車高速駛過地面路障時，安全氣囊引爆所造成的不必要的損失，增強(qiáng)了路面抗干擾性。

　　點火觸發(fā)電路

　　由于氣囊氣體發(fā)生器的點爆時需20mA電流脈沖。若直接用LM3S1138的I/O口輸出高電平進(jìn)行引爆，驅(qū)動過小，無法滿足要求。系統(tǒng)選用電磁式繼電器，在LM3S1138輸出口的控制下可驅(qū)動大功率的負(fù)載。由于繼電器會產(chǎn)生較明顯的干擾，故在繼電器周圍加抗干擾電路的同時與光電耦合器配合使用，使得處理器與觸發(fā)電路光電隔離。當(dāng)碰撞發(fā)生時，安全氣囊對身材過于矮小的成年人或兒童不但沒有保護(hù)作用，引爆的巨大沖擊力甚至?xí)⑵鋸椝?。為了更好地實現(xiàn)安全點火和智能化點火，系統(tǒng)在觸發(fā)回路上設(shè)置一個座位壓力感應(yīng)裝置。如果有成年人入座，則裝置閉合，點火電路可正常工作。相反，如果裝置斷開，則表明無人入座或只有矮小成年人或兒童入座，觸發(fā)電路不能形成回路。此時，即使汽車發(fā)生碰撞且算法發(fā)出點火信號，安全氣囊也不爆破。這樣，既防止在無人入座的狀態(tài)下引爆氣囊而造成的經(jīng)濟(jì)損失，又避免了氣囊對矮小成年人和兒童造成的傷害。點火觸發(fā)電路的原理圖如圖3所示。

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　? ?碰撞傳感器的檢測注意事頂

　?、僭跈z查SRS安全氣囊系統(tǒng)部件之前，應(yīng)先關(guān)閉點火開關(guān)，拔下SRS系統(tǒng)熔斷器，防止SRS系統(tǒng)電路觸點誤觸。

　　②SRS安全系統(tǒng)電器零件均一次性使用，絕不能修復(fù)碰撞傳感器，左前和右前碰撞傳感器更換時應(yīng)同時更換。在更換碰撞傳感器時，應(yīng)使用新品，不能使用其他不同型號車輛上的零部件。

　?、墼跈z修汽車其他系統(tǒng)時，應(yīng)特別注意SRS系統(tǒng)電路連線是用黃色導(dǎo)線與其他系統(tǒng)電線相區(qū)別，在檢修之前應(yīng)關(guān)閉點火開關(guān)，拔下SRS系統(tǒng)熔斷器，防止SRS系統(tǒng)帶電。

　?、馨踩珰饽蚁到y(tǒng)的水銀開關(guān)式防護(hù)傳感器在更換后，不能隨意扔掉，因為水銀有毒，應(yīng)作有害物品處理。

　　⑤當(dāng)碰撞傳感器摔碰或其殼體、支架、導(dǎo)線連接器有損傷時，應(yīng)當(dāng)更換新件。

　?、耷芭鲎矀鞲衅骱蚐RS系統(tǒng)的其他部件不能放在太陽下暴曬或接近火源。

　?、咴赟RS系統(tǒng)的零部件表面均標(biāo)有標(biāo)牌或注意事項，使用時應(yīng)遵照執(zhí)行。

　　⑧碰撞傳感器的動作有方向性，安裝時應(yīng)注意傳感器殼體上的箭頭的指向，一定要按規(guī)定方向安裝。日本尼桑和馬自達(dá)汽車使用說明書規(guī)定指向汽車后方。豐田汽車前碰撞傳感器安裝時則要求傳感器殼體上的箭頭必須指向汽車前方。

　　⑨前碰撞傳感器的定位螺栓和螺母必須經(jīng)過防銹處理，拆卸或更換前碰撞傳感器時，必須同時更換螺栓和螺母。

　　⑩前碰撞傳感器的導(dǎo)線連接器裝有電路連接診斷機(jī)構(gòu)。安裝連接器時，插頭和插座應(yīng)當(dāng)插牢固。當(dāng)連接器插頭與插座未插牢時，自診系統(tǒng)會檢測出來，視為故障，并將以故障碼的形式存入存儲器中。