加速度傳感器在車載終端的應用
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amitriptyline depression read here現代汽車的防盜系統通常采用對車體的沖擊、振動監測的方式防盜預警,常用的器件多為磁效應傳感器(即彈簧式傳感器)。雖然磁效應加速度傳感器的敏感性能很好,但由于磁傳感器存在裝配、安裝誤差,其頻率響應不穩定,會造成后續信號處理電路和微控制器接口電路比較復雜,致使系統報警的可靠性降低,誤報率較高。另外,拖車或整車搬運的方法也是目前竊賦盜竊汽車常用的手段,對付這種盜竊方式最有效的方法是對車體的傾斜角度進行監測,而磁效應傳感器無法測量靜態加速度,不能對車體的傾斜角度進行測量,也就無法對這種盜竊方式進行監測預警。總之,利用磁效應傳感器不能很好地完成防盜監測的任務,這就需要一種更合理、更可靠的傳感器件來替代。
由于技術的革新,加速度傳感器(G-Sensor)應運而生,采用了MEMS工藝制作,使得原來由體積巨大的彈簧元件配合復雜處理電路完成的工作,可以簡化為單芯片實現。加速度傳感器外形如同一塊普通的IC,具有體積小,功耗低,精度高,可靠性好的優勢。可以對車體微小振動和整車的傾斜角度同時進行監測。將其應用于汽車防盜系統不但擴大了系統的監測范圍,而且簡化了系統,提高了防盜系統系統的可靠性。
它是在單一芯片上集成兩個相互獨立、測量方向相互垂直的敏感元的測量模塊,是由多晶硅微加工表面工藝制成的電容式加速度傳感器;由硅片表面的彈性結構支撐起的質量塊下面貼附電容的一個極板,電容的另一極扳固定。當加速度引起質量塊的相對位置變化時,電容值也發生變化;兩個敏感元的信號處理電路將各自的電容變化轉換成幅值與加速度成正比的方波信號,經工作周期調制(DCM)后,就能將模擬信號轉換為數字信號,通過I2C總線輸出給處理器,并可以支持中斷機制。
在實際應用過程中,由于竊賊盜竊汽車時會引起車體的振動或傾斜現象,而加速度傳感器能夠測量0~5kHz、±2g范圍內動態或靜態加速度。動態加速度的測量可以用于振動檢測;而利用靜態的重力加速度作為輸入矢量,就可以確定物體的空間方向。對于拖車或整車搬運的盜竊方式,如果車體的角度相對于初始狀態改變5°,就可判定有盜車情況發生。通過對車體微小振動的測量,可以實現對破壞車體行為的監測。若在一個較短時間段內,振動的能量超過設定的閾值,就可以判定有破壞汽車的情況發生。利用軟件積分器測量振動的能量,是將微處理器記錄的16次振幅采樣值的絕對值求和,即可得到40ms內振動的能量。如果這個絕對值之和超過設定的數字閾值,微處理器就可以進行報警。
總之,利用加速度傳感器組成的防盜監測裝置,不但擁有傳統汽車防盜傳感器件的靈敏性,而且擴大了汽車防盜的監測范圍(可以對拖車和整車搬運的盜竊方式進行預警),而且還簡化了系統的電路結構,提高了系統可靠性。相信加速度傳感器將逐步取代磁效應傳感器等傳統敏感元件。成為汽車防盜監測信號的必備元器件。