电容式倾角传感器在底盘悬挂系统中的应用

2012-12-07隋洪江

传感器与微系统 2012年6期

隋洪江，周滨

(中国人民解放军驻一二二厂军事代表室，黑龙江哈尔滨150066)

0 引言

随着电子技术的发展和应用，汽车的安全性、舒适性和智能性越来越高，汽车倾角传感器的应用是控制汽车行驶车速和车姿的一种有效的方法，是提高汽车安全性的重要措施［1］。通常使用磁阻式角度传感器进行测量，虽然能实现非接触的精确角度测量，达到使用要求［2］，但是，该角度传感器不方便安装，且不便于整机校准。本文提出的电容式倾角传感器应用在底盘悬挂系统中，便于安装，能实现整机自动校准，且具有系统响应时间快、精度高、性能稳定等优点。

1 系统方案

系统分为信号检测部分和控制部分，其中信号检测部分包括:角度测量模块和光电检测模块［3］;控制部分包括:控制器模块、电机驱动模块、液晶显示模块和声光指示模块。车辆的基本模块方框图如图1所示。

图1 车辆的基本模块方框图Fig 1 Basic module block diagram of vehicle

2 理论分析与计算

2.1 倾角传感器原理

所谓倾角传感器，其理论基础就是牛顿第二定律，根据基本的物理原理，在一个系统内部，速度是无法测量的，但却可以测量其加速度。如果初速度已知，就可以通过积分计算出线速度，进而可以计算出直线位移。所以，它其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。简言之，倾角传感器就是可以用来测量相对于水平面的倾角变化量［4］。