第一篇：103424103--傳感器技術在汽車安全中的應用

遼寧警察學院本科畢業論文

遼 寧 警 察 學 院

本科畢業論文（設計）

傳感器技術在汽車安全中的應用

論 文 作 者：張永崢

專業（方向）：刑事科學技術（道路交通安全方向）

年 級：2010級

學 號： 103424103 指 導 教 師：王德彰教授

完 成 日 期：2014年4月23日

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中文摘要

汽車用傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，基于傳感器的作用，開發出了許多以提高汽車安全性為目的的汽車電子控制系統，主動安全中應用比較普遍的有“ABS車輪防抱死系統”、“EBD電子制動力分配系統”、“ESP車身穩定控制系統”，這些系統極大的提高了車輛行駛的穩定性、可靠性和安全性，減少了事故的發生。被動安全系統中比較主要的“SRS安全氣囊系統”在事故發生時盡可能的緩沖撞擊力對乘員的傷害，降低事故死亡率。根據統計數據得出，安裝電子安全控制系統的小轎車比沒有該系統的小轎車事故率要低35%。十年前的美國，大約只有7.3%的小型汽車安裝了電子安全控制系統，如今，這個比例已經上升至約40%。現在，人們乘車出行“安全”是第一位。因此，越來越多的傳感器應用于汽車，越來越多基于傳感器的安全系統的開發對于提高行車安全，降低事故率、事故死亡率具有重要意義。

關鍵詞: 安全 電子控制 汽車用傳感器 應用

I

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ABSTRACT

As the automotive electronic control system information sources, automotive sensor is a key component of automotive electronic control systems , Based on the role of the sensor, people developed a many electronic control systems to improve vehicle safety for the purpose of automotive, active safety of the more common applications use “ABS wheel anti-lock system,” adding “EBD electronic brake force distribution system ”, “ESP vehicle stability control system” ,these systems greatly improve vehicle stability , reliability and security , reduce occurrence of accidents.“SRS airbag system ” occupies a major position in Passive safety systems, at the time of the accident which can cushion the impact force injuries to the crew as much as possible,so it can reduce the accident mortality.According to statistics, the rate of accident of the car with the installation of electronic security control systems is 35% lower than which without it.Ten years ago the United States , only about 7.3 percent of the small car which install an electronic safety control system ,but now, this proportion had risen to about 40 %.Now, when people are travelling by car, “security" is the first key point to be thought.Therefore, more and more sensors are used in automotive and more to improve road safety and to reduce the accident rate , which is important to develop sensor-based safety systems.Key words: Security Electroniccontrol Automotive Sensors

Application

II

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目錄

引言.............................................................1 1汽車安全系統用傳感器種類.......................................1 1.1輪速傳感器................................................1 1.2距離傳感器................................................2 1.3壓力傳感器................................................2 1.4碰撞傳感器................................................2 1.5位置傳感器................................................3 1.6 GPS傳感器................................................3 2傳感器在汽車主動安全中的應用...................................4 2.1汽車電子主動防碰撞系統....................................4 2.2倒車輔助系統..............................................4 2.3自適應巡航系統............................................5 2.4車輪防抱死系統............................................5 2.5電子制動力分配系統........................................6 2.6緊急剎車輔助系統..........................................6 2.7驅動防滑系統..............................................6 2.8車身穩定控制系統..........................................6 2.9胎壓監測系統..............................................7

III

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3傳感器在汽車被動安全中的應用...................................7 3.1智能安全氣囊系統..........................................7 3.2汽車安全信息記錄儀........................................8 4車用傳感器應用軟件的發展.......................................9 5結論..........................................................10

IV

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引言

目前汽車上使用的安全系統主要可分為“主動安全系統”與“被動安全系統”。顧名思義，所謂主動安全，指汽車自身會主動干預行車控制以避免發生事故，主要有：制動車輪防抱死系統、電子制動力分配系統、驅動防滑系統、自適應定速巡航系統、電控隨速轉向系統、車身穩定控制系統系統等多項電子控制系統。①而被動安全是強調在事故發生時對車內乘員的保護或對被撞車輛或行人的保護，主要分為“安全車身結構”和“乘員保護”兩大類，例如：安全帶、安全氣囊、防撞鋼梁、兒童安全椅、吸能轉向系等等都屬于被動安全裝置。由于“安全車身結構”屬于力學內容，因此本文在被動安全方面主要討論傳感器應用于汽車在“乘員保護”方面的安全措施。在汽車電子控制系統里，傳感器就相當于人體的感覺器官，例如眼睛和耳朵，必不可少，而且傳感器性能的好壞直接決定電子控制系統的整體水平。正是因為車用傳感器在電控系統中的重要作用，當今，國內外相關領域都非常重視汽車傳感器領域的發展，因為它直接影響汽車技術性能的發揮。現在車用傳感器已不局限于發動機，它已經延伸到車身、底盤等各個部位。現在的中低端汽車汽車大概有10~50只傳感器，高端汽車上則更多。隨著人們的需要以及科技水平的進步，車用傳感器技術勢必將趨于完善，向微型化、多功能化、集成化和智能化方向發展。汽車安全系統用傳感器種類

汽車傳感器是指應用于汽車中的各式傳感器，由于汽車電子控制系統的工作只能依賴電信號，所以傳感器的作用就是將一些化學變化或者物理變化通過各種方式轉變成電流的變化反映給汽車電子控制器。到目前為止，傳感器還沒有一個確定的分類標準，它的分類可以以很多種形式劃分，例如：(1)按能量關系分類，可分為主動型和被動型。(2)按工作原理分類，可分為電阻式、電容式、應變式、電感式、光電式、壓電式和熱電式等。(3)按輸入物理量分類，可分為速度、位移、加速度、角速度、角位移、力矩、壓力、溫度、濃度和真空度等。(4)按信號轉換性質分類，一種是非電量轉換成非電量的信號傳感器，如氣動傳感器、彈性敏感元件傳感器；另一種是由非電量轉換成電量信號的傳感器，如壓電式加速度傳感器、熱電偶溫度傳感器等。(5)按檢測項目分類，可分為溫度、車速、加速度、壓力和碰撞傳感器等。本文主要研究的是交通安全方面，因此只討論與汽車安全有關的傳感器，這些傳感器主要用于汽車車身與底盤，在汽車安全系統中用到的傳感器主要 ①申榮衛.汽車電子技術[M].北京：機械工業出版社，2003.·

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有以下6個。

1.1輪速傳感器：

目前汽車ABS系統、ESP系統等中用到的輪速傳感器主要是“電磁式輪速傳感 器”電磁式輪速傳感器主要由四部分組成，分別是：磁鐵、線圈、磁極和齒圈。

圖1.1輪速傳感器工作原理

如圖1.1，齒圈5在永久磁鐵產生的磁場中旋轉時，根據磁通量計算公式：---------------------------(1)齒圈齒頂的縫隙在發生變化，即恒潔面積S在發生變化，因而磁路中的磁阻也會隨之變化，進而影響磁通量的變化，在線圈1兩端產生的電壓會隨著磁通量的增減的改變而改變，與磁通量增減的速度成正比，然后該交流電壓信號會通過導線傳遞給電子控制器。

1.2距離傳感器

在汽車安全方面應用的距離傳感器主要分為兩種，ACC系統使用的遠距離探測雷達傳感器與倒車雷達用近距離探測傳感器。倒車雷達系統主要由四個安裝在后保險杠上的毫米波雷達傳感器（NDS）構成，如圖1.2，每個雷達傳感器都采用FMCW體制運行，可在35米距離，水平120°角的范圍內進行有效探測。適宜低速，路面復雜的情況。如果需要遠距離探測，可增加遠距離77GHz傳感器，但是探測角度就會縮小。

①

圖1.2距離傳感器探測范圍 1.3壓力傳感器

①張集樂，魯植雄.ABS輪速傳感器及其信號處理[J].機械與電子.2007-12.http:// ·

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壓力傳感器用于汽車安全中的主要是輪胎壓力傳感器，在每個車輪內部安裝一個汽車胎壓監測傳感器，夠準確測量輪胎內部的壓力和溫度，由于安裝在汽車內部，不便于經常性的維護與檢修，因此應在各種環境下具有可靠性，例如下雨、下雪等不同天氣狀況；各種路況，例如城市內道路、高速公路、鄉村公路、盤山公路等；冬季中的冰雪路面、極其寒冷地區；夏季中的炎熱、潮濕地區；不同的車速（0～200 km/h）等。以此胎壓傳感器一般具有10年的使用壽命，工作溫度范圍在-40℃~120℃。

1.4碰撞傳感器

碰撞傳感器主要是安全氣囊系統的信號采集與傳輸裝置，分為機械式與電子式兩種。在汽車發生碰撞時，碰撞傳感器檢測撞擊的強度信號，將信號傳輸給SRS ECU，由ECU決定是否需要打開安全氣囊。安全氣囊系統中還有一種碰撞防護傳感器，它與碰撞傳感器的結構相似，原理基本相同，區別在于設定的減速度閥值①不同，其目的是防止碰撞傳感器因意外短路而造成氣囊爆開。它主要是作為一個保險裝置，必須要接到碰撞傳感器與碰撞防護傳感器的兩個信號時，控制器才會允許打開安全氣囊。

1.5位置傳感器

位置傳感器在安全系統中主要用于ACC系統和ECA系統，檢測駕駛員油門踏板和制動踏板的位置與踏板位置變化的速度。ECU以此來判斷司機的意圖，使行車電腦對車輛運行做更好的優化，提高行車安全。踏板位置傳感器的應用更強調的是“人—機”結合，以制動踏板傳感器為例，不僅可以識別司機的意圖令動作機構執行，還可以產生腳踏感反饋給司機。如圖1.3為電子制動系統工作流程。

圖1.3電子制動系統構成單元

1.6 GPS傳感器

GPS傳感器廣泛應用于汽車導航中，它具備的精確定位功能是發生事后救援部門能及時確定事故發生地點的重要手段。同時，為汽車一些車載系統提供車速數據。在車輛安全方面，通過GPS傳感器得出瞬時車速，用于安全系統監測汽車是否超速的依據。GPS傳感器與其它傳感器不同，它不是單獨工作，而是依靠衛星。實際上GPS傳感器是一個衛星信號接收機，是計算多個衛星信號的發射時間和到達GPS接收機的時間之差（我們稱之為偽距），然后根據多個衛星所在的軌道位置，通過空間距離后方交會的方法得出接收機所在 ①王麗梅.汽車車身電控技術[M].北京：人民郵電出版社，2011:21—41.·

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位置。如圖1.4：

圖1.4 GPS工作原理

[(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2]1/2+c(Vt1-Vt0)=d1 [(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2] 1/2+c(Vt2-Vt0)=d2 [(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2] 1/2+c(Vt3-Vt0)=d3 [(X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4-Z)2] 1/2+c(Vt4-Vt0)=d4

聯立以上四個方程組解出接收機所在坐標（x，y，z）,因此偽距的測量要求至少得到4個衛星的信號。目前，GPS系統有24顆衛星，完全可以滿足這一要求，全球覆蓋率已達98％。民用定位精度誤差范圍為10米。

2傳感器在汽車主動安全中的應用

2.1汽車電子主動防碰撞系統

汽車智能防碰撞系統：以沃爾沃為例，沃爾沃汽車以安全性能優越而聞名于世，這很大一部分得益于他們使用的“汽車主動防碰撞系統”，這套系統也稱“城市安全系統（City Safety）”。①據統計，世界上記錄在案的碰撞事故中，車速低于30km/h時發生的事故占很大比例，約占總體的75%。而這些事故由于碰撞較輕微，一般私下解決，很少經過官方或者保險公司的介入，也就不在統計范圍，因此，此類事故的發生比例比統計的還要高。當車速低于30km/h時，此主動安全系統介入工作。城市安全系統可使汽車在與碰撞目標的接近速度小于15公里/時完全避免碰撞;與碰撞目標的接近速度在15km/h以上，30km/h以下時盡可能的減速以減輕碰撞，降低損害后果。該系統使用激光傳感器，安裝在車內后視鏡背部，前風擋玻璃上部處，通過激光傳感器，可以監測汽車車頭前方6米范圍內的交通狀況，探測有無障礙物。該系統可對前方處于任何運動狀態的物體作出反應，根據本車與可能發生碰撞物體的距離和接近速度，計算想要避免碰撞應對車輪施加的制動力，城市安 ①汪衛東.國外汽車安全新理念和安全技術新進展[J].汽車與配件，2008:36-39

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全系統隨即進行制動準備（升高制動油壓力，在得到制動指令時能以最快的反應速度產生制動力）或自動制動并禁用油門踏板①，幫助避免碰撞或減輕碰撞。當計算出的制動力大于剎車盤可提供的最大制動力時，便認為即將發生碰撞，即使司機沒有動作，城市安全系統仍會介入施加制動。該系統的ECU可進行每秒高達50此的運算。

2.2倒車輔助系統

廣為人知的“倒車輔助系統”中的距離傳感器，是一種典型的車身傳感器，其位置可見，安裝于車尾外部，有突出的圓鈕，又稱倒車雷達。工作方式主要分為兩種：超聲波和毫米波雷達。在高端車中，車身四周都有配備距離傳感器，以防倒車轉彎時刮碰兩個前角。倒車雷達與倒車影像在司機掛入倒檔時同時啟動，配合方向盤轉角傳感器，可以在視頻影像的顯示屏上顯示出當前方向盤轉角下，汽車將要經過的路徑曲線。通過該系統，駕駛員可以直觀的看見自己駕車將要經過的軌跡，清除視覺盲區，規避障礙物，倒車入位安全、精準。

2.3自適應巡航系統（Adaptive Cruise Control ACC）

自適應巡航系統在一定意義上屬于自動駕駛系統，該系統早期為定速巡航系統（CCS），系統啟動后，駕駛員設定一定的車速后，不用踩油門踏板即可保持恒定的車速，減輕了駕駛員的操作強度，提高安全性。基于定速巡航系統又開發出了“自適應巡航系統（ACC）”，自適應巡航系統允許車輛巡航控制系統通過調整行車速度以適應當前交通狀況。該系統可以實現自動跟車行駛，如圖2.1，即隨前方車輛車速自動調節本車車速。安裝在車輛前方的距離傳感器用于探測到前方正在行使的車輛，根據多普勒原理計算與前車的距離和與前車的相對速度。ACC系統通過介入車輛和電子油門系統和制動系統，保持與前方車輛的位移間隙或時間間隙，始終保證于前車有一定的安全距離。在高速公路行駛中，駕駛員容易對前車的距離以及速度判斷錯誤，ACC系統可以有效的緩解了駕駛疲勞，嚴格的控制好安全車距，也使安全性大大增加，避免了許多可能的追尾事故。

圖2.1 跟車行駛演示

ACC系統有兩種工作模式.自動控制在車速大于25knm/h時啟動，司機進行油門或者油門控制時系統自動斷開;車速低于25km/h時需要司機手動開啟。手動模式主要是在一些城 ①鄭堯軍.汽車車身電控技術[M].杭州：浙江大學出版社，2009：50-57

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市道路，擁堵，頻繁的停車起步。司機手動開啟后，ACC系統在車速很低的情況下也能控制與前車的距離，必要時自動停車。前車起步時會提示司機，司機通過踩動油門踏板使汽車繼續前行。

2.4車輪防抱死系統（Anti-lock Brake SystemABS）

ABS系統中的輪速傳感器是該系統正常工作的核心部件。由摩擦力計算公式:----（2）它由垂直于摩擦面的壓力Fn和滑動摩擦系數μ決定，與滑動面之間的相對速度和面積無關。研究汽車彈性輪胎的特性，發現彈性輪胎與地面的摩擦有特殊的規律，輪胎與地面的摩擦系數最大值出現在輪胎邊滾邊滑的狀態時。我們用車輛的滑移率來表示，滑移率公式：-----------------------（3）

v—車子在地面上行駛的速度m/s r——車輪滾動半徑m w——車輪角速度rad/s。根據實驗證實，當車輪滑移率δ= 15 %-20 %時附著系數達到最大值。

輪速傳感器的作用是在制動過程中發出車輪將要抱死的信號傳給ECU，ECU通過指令調節器降低該車輪制動缸的油壓的方式降低制動力，并保持當前制動力；發現制動力不足時再增大制動油壓，不斷經過“降低-保持-增大”這樣的一個循環（周期可達每秒幾十次），始終將車輪滑移率控制在15%-20%之間，此時輪胎與路面的附著系數最大，能產生最佳的制動效果。

2.5電子制動力分配系統（Electric BrakeforceDistributionEBD）

汽車在冰雪路面行駛時，四個輪胎附著的路面條件往往不一樣，比如左側車輪附著在干燥的瀝青路面，右側車輪附著在濕滑的冰雪路面，這種情況導致汽車四個輪胎與地面的摩擦系數不同，此時汽車制動，可能會發生打滑、甩尾和側翻等事故。EBD系統在實際使用過程中與ABS系統配合，EBD系統控制器通過輪速傳感器的感應，計算出四只輪胎與路面不同的附著系數，根據每個輪胎與地面不同的摩擦力合理的分配給每個車輪相匹配的制動力，保持汽車制動時的方向性、穩定性。

2.6緊急剎車輔助系統（Electronic Brake AssistEBA）

駕駛員遇到應當緊急制動的情況是，不能立即行動，而是要經過t＇1的反應時間后才開始支配身體有動作，移動右腳到制動踏板還需要時間t＂1；制動器行程存在間隙，這個時間為t＇2，制動器發揮作用，制動力從最小到最大需要時間t＂2。因此，由制動距離公式：-------------（4）

得出，緊急制動前，駕駛員反應時間與制動系統達到最大制動力的時間對制動距離的影響巨大。EBA系統是根據剎車踏板位置傳感器偵測到駕駛員的剎車動作，根據駕駛員踩下剎車踏板的速度與力度來判斷駕駛員對此次剎車的意圖，如判斷屬于緊急剎車，則可在制動踏板行程完全踏下之前即可產生最大制動力，縮短產生最大制動力的時間，縮短剎車距離。而且EBA系統屬于電子剎車系統，取消了傳統制動系統中的液壓管路，一旦接到剎車信號每個車輪的制動器都可以在幾毫秒以內產生最大制動力，縮小了t1+t2=的時間，尤其在車·

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速高的情況下，可以節省很大的制動距離。

2.7驅動防滑系統（Acceleration Slip RegulationASR）

在諸多影響交通安全的因素中，路面環境占很大一部分比例，冰雪路面、濕滑路面很容易引起交通事故。在這些惡劣的路面情況下，汽車起步、加速，尤其是出彎加速時很容易出現驅動輪打滑的現象，驅動輪打滑容易造成汽車漂移、甩尾，影響方向穩定性。汽車驅動輪打滑的一個信號就是驅動輪轉數高于從動輪轉速，通過輪速傳感器對每個車輪轉數的監測，當發生此種情況時，ASR介入，ASR電子控制單元通過減小油門，限制發動機功率或制動車輪等一系列動作使車輪不再打滑。因此，ASR工作后司機會發現汽車加速無力，這是限制發動機功率造成的，只需重新啟動發動機即可。ASR可以提高汽車穩定性、安全性，避免因加速過度造成的甩尾失控等危險情況。

2.8“車身穩定控制系統(ElectronicStabilityProgramESP)在汽車行駛至急轉彎、連續彎道、盤山路等路段時，容易因轉向過度或者轉向不足而 失控、甩尾或者偏離車道引發事故。

圖2.2車身穩定控制系統工作示意圖

如圖2.2，ESP能主動進行干預，校正行駛軌跡方向，實現平穩駕駛。ECU由方向盤轉角傳感器與車速傳感器得來的信息高速計算此時車輛正常轉彎的參數（各個車輪之間的轉數差），當出現緊急情況時，系統可迅速感知、計算并采取制動措施。與ASR不同的是，ESP不僅可以對驅動輪進行控制，也可以控制從動輪，可以對四個車輪進行單獨的控制，對轉數過快的車輪施加制動，提供補償力矩，使車輛保持在正常的轉彎軌道上，可有效地避免因轉向過度、轉向不足引起的甩尾、翻車等事故。ESP是目前汽車安全系統的最高水平，能很大程度的避免因惡劣路況和駕駛員操作失誤所引發的交通事故。它是一種針對行車過程中會遇到的復雜路況、高速轉彎等狀態的汽車主動安全系統。

2.9“胎壓監測系統(TirePressureMonitoringSystem TPMS)據統計，高速公路上發生的交通事故中，80%是由爆胎引起的，爆胎事故發生的突然而且大多數情況下車速較快，令駕駛員猝不及防，爆胎后車輛重心改變失去平衡，極難控制，因此高速公路上的爆胎事故的死亡率接近90%。在爆胎過程中大部分是由于胎壓不足·

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引起，當前，大部分機動車沒有安裝胎壓監測裝置，很多司機也沒有外部設備能檢測胎壓，因此，很多車輛在帶著隱患上路。因此，給車輪內部安裝空氣壓力傳感器勢在必行，TPMS系統是將微型壓力傳感器安裝于每一個車輪的輪框內，它將輪胎內氣壓數據顯示在位于儀表盤的行車電腦顯示器上，駕駛員通過儀表盤顯示屏獲得每一個輪胎的壓力值、溫度值。當某一個輪胎的壓力值低于正常的30％，儀表盤能夠準確顯示報警輪胎的位置，并發出圖形、聲光、文字報警，提醒駕駛員注意行車安全。傳感器在汽車被動安全中應用

3.1智能安全氣囊系統（SupplementRestrainSystem SRS）

汽車的安全氣囊系統主要由機械式安全氣囊系統和電子式安全氣囊系統組成，由于電子式安全氣囊使用了傳感器，因此其靈敏性、可靠性比機械式的要高。電子式安全氣囊①主要由碰撞傳感器、安全氣囊、電子控制裝置（ECU）組成。如圖3.1，當汽車前方在一定角度內發生碰撞時，碰撞傳感器就會發出碰撞信號，當碰撞力度達到一定數值，防護碰撞傳感器也會工作，判定撞擊力度足以危害到車內乘員的安全，ECU必須收到兩個傳感器的信號時才可以進入氣囊打開程序，引爆電雷管，點火劑受熱爆炸產生大量氣體瞬間充滿氣囊。

圖3.1SRS工作過程

安全氣囊要配合安全帶使用，因為如果不系安全帶，氣囊膨脹的沖擊力與人體因慣性前移的力是兩個方向相反且能量很大的力，反而容易成為危險因素對乘員造成傷害。氣囊膨脹后會自動放氣，方便事故后乘員撤離和事故后的救援。

3.2汽車安全信息記錄器

汽車安全信息記錄器是一個新名詞，它是最近新開發出來的一個車載安全設備。它的作用是記錄汽車行駛時的各種信息，例如：車速、水溫、油壓、檔位、發動機轉速、車輛前方視頻影像等，以及汽車各個系統的工作狀態，有類似于飛機黑匣子的功能，因此，又稱“汽車黑匣子”。它的作用是為事故處理提供相關數據以還原事故發生現場的情景，甚至可以直接提供證據，使事故認定更加客觀準確。

①鐘志華，楊濟匡.汽車安全氣囊技術及其應用[M]中國機械工程出版社，2000.·

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汽車安全信息記錄器體積大約有香煙盒大小，一般安裝于車內后視鏡背部。在使用過程中，安全信息記錄器的數據會自動存儲到內置的SD卡中，如需下載數據，只需將SD卡取出，通過讀卡器連接計算機即可。汽車安全信息記錄器需要的電能從汽車電瓶中獲得，汽車啟動時記錄器自動開始工作，汽車熄火后，記錄器自動停止工作，無需人為操作，使用方便。車用傳感器應用軟件的發展

車用傳感器的應用正向多功能化、智能化方向發展。在汽車電子控制系統中，傳感器的作用是數據的采集與傳輸，而讓這些數據發揮作用，帶來實際的效果則離不開軟件的作用。可以說在汽車電子控制中硬件與軟件具有同樣重要的地位。

Onstar系統是美國通用公司研發的車載安全自助系統，是車載安全軟件的典范，在該領域處于世界領先水平。Onstar系統在硬件上主要包含以下六大模塊：（1）控制面板（2）碰撞強度傳感器（3）GPS傳感器（4）對汽車聲光系統控制與門鎖系統控制的控制模塊（5）與Onstar服務中心通話的語音通信系統（6）與Onstar服務中心傳送系統數據的無線通訊裝置（位于車頂的鯊魚鰭天線）。在安裝了OnStar系統的汽車上，多個碰撞傳感器安裝在車身的各個部位，甚至在車門車頂上也有安裝，以便于更精準的監測碰撞強度和角度。一旦車輛碰撞力度大于了規定的數值，Onstar系統會在第一時間給OnStar服務中心撥通電話。根據GPS傳感器的信號，車輛所處的位置也會一并發送到服務中心。處在國內的車輛，電話會連線至位于上海的Onstar服務中心，駕駛員可以立即與OnStar的工作人員進行語音通話。如果駕駛員在事故中受傷嚴重，沒有清醒的意識，Onstar系統就會將車輛的位置信息以及碰撞強度等系統數據傳送出去，使事故后救援人員能及時的趕到事故地點救援。

Onstar系統功能主要包含10小項：（1）碰撞自助求助：只要車輛發生了碰撞（即使輕微的碰撞也會觸發該功能）系統就會連接服務中心，將碰撞角度、力度、次數等信息發送到服務中心。工作人員會立即做出反應通過語音通話的方式詢問駕駛員事故發生情況，是否需要醫療救援等。（2）安全氣囊爆開求助：車輛的安全氣囊因碰撞爆開后，說明碰撞力度強大，系統會觸發自助求助功能，必要時聯系警方、消防、急救等部門前往事故現場。（3）緊急救援協助：緊急情況下，按動車內后視鏡上的紅色按鈕，Onstar工作人員將此信號視為緊急情況，立即做出反應，緊急協調相關救援部門前往事故地救援。（4）援助路人：發現其它車輛或行人遇到困難，也可以呼叫Onstar中心請求幫助。(5)車門遠程應急開啟：在特殊情況下需要緊急開啟車門時，可以通過自行撥打電話或者通過車內通訊裝置呼叫Onstar服務中心，在驗證駕駛員身份后，服務中心可對該車車門遠程開啟。（6）停車位置提示：同上，同樣可以通過語音的方式聯系服務中心，可以遠程使車輛聲光報警，·

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使駕駛員容易的找到車輛具體位置。（7）路邊救援協助：行駛途中如果出現車輛故障、車輛燃油耗盡、電力耗盡等情況，可以進行求助。（8）被盜車輛定位：如果車輛被盜，Onstar客服務中心會提供相關的車輛定位信息，協助公安部門破案找回車輛。（9）全程音控導航：與普通車載導航不同的是，該系統的導航數據是通過無線通信模塊實時傳輸到車載導航系統，是最新的導航數據，導航準確性高。（10）車況檢測報告：通過安裝在車身各個部位的檢測硬件，定期會收到一份檢測報告，能及時了解汽車各個重要部位的狀況。

先進軟件的開發給車用傳感器帶來更大的發展空間，越來越體現出傳感器在汽車安全中的重要性。未來的車用軟件依然要向智能化、多功能化方向發展。結束語

近年來，我國機動車保有量迅速增長，車輛密度不斷增大，大型交通事故頻有發生。況且，道路擁擠、停車難幾乎是在所有城市都存在普遍現象，這不可避免的導致了很多刮蹭、追尾等小型事故的發生，在高峰時段，這更加劇了道路擁堵。本課題深入分析了國內外高端中小型汽車安全配置中應用的傳感器，并結合自己的設計理念，發現將傳感器應用于汽車的安全系統可有效的避免多類事故的發生。

因此，將傳感器廣泛應用于現在的汽車安全中勢在必行，但根據目前的國內情況，由于價格和技術的原因，將傳感器應用于大部分中低端汽車還難以實現。將來，我們在開發新型傳感器、不斷研發新科技的同時，也應當想辦法降低科技產品的成本，提高科技產品的生產效率，使科技成果為更多的人服務，相信科技造福人類！

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致謝

經歷了一個多月的時間，我的畢業論文終于完成了。由于是第一次寫論文，在完成的過程中出現了許多困擾，遇到了許多困難，都在老師的指導和同學的幫助下得以解決。在此，我要特別感謝我的指導老師王德彰教授，他為了使我的論文順利完成，夜以繼日的修改，默默的付出了許多不為人知的汗水。在研究過程中遇到的許多高深的計算、技術性問題通過王教授通俗、耐心的講解使我最終領悟，在完成論文的同時也擴寬了自己的知識面。我還要感謝一下圖書館的老師，正是因為他們的支持，我得以找到寶貴的資料。還要感謝這些資料的作者，正是得到他們的啟發我才順利完成本篇論文的寫作。

最后，我還要感謝不惜辛苦批閱論文的中國刑事警察學院的老師，由于我自身水平有限，難免有不足之處，勞您費心，請您指導。

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遼寧警察學院本科畢業論文

參考文獻

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遼寧警察學院本科畢業論文

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第二篇：傳感器在物聯網中的應用

提到智能時代，不得不提的就是物聯網和傳感器，物聯網就是整個的智能網絡，傳感器則是一個重要的組成部分。如果將物聯網比作一個人，那傳感器就是神經末梢，是全面感知外界的最核心元件。傳感器就是將外界的各種信息轉換為可測量可計算的電信號，經過設置的程序輸出結果，發送指令使各種事物可以不由人控制而只是由外界條件的變化自覺地調整行為。

物聯網，傳感器早已滲透日常生活中的每一個領域，上至宇宙海洋，下至醫學日用，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。現在只是智能技術的最初階段，例如：圖像傳感器，指紋傳感器，壓力傳感器等，人類需求的不斷提升，必然導致其技術的不斷進步創新。

一、物聯網概念與定義

物聯網(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。

現在對物聯網的定義至少有幾十種,都是不同領域專家從不同領域定義的,我們取幾種有代表性的供大家參考: 1.英語中“物聯網”一詞:InternetofThings,可譯成物的互聯網。

2.2005年ITU關于物聯網的定義:是一個具有可識別,可定位的傳感網絡。3.經過與無線網絡(也含固定網絡)連接,使物體與物體之間實現溝通和對話,人與物體之間實現溝通與對話。能實現上述功能的網稱為物聯網。

4.作者比較贊成一種基于泛網及其多制式、多系統、多終端等綜合的物聯網的定義——或稱為廣義物聯網。

二、國內外物聯網發展現狀

從國際上看,歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯網的工作,并且已作了大量研究開發和應用工作。如美國把它當成重振經濟的法寶,所以非常重視物聯網 和互聯網的發展,它的核心是利用信息通信技術(ICT)來改變美國未來產業發展模式和結構(金融、制造、消費和服務等),改變政府、企業和人們的交互方式 以提高效率、靈活性和響應速度。按歐盟專家講,歐盟發展物聯網先于美國,確實歐盟圍繞物聯網技術和應用作了不少創新性工作。在北京全球物聯網會議上,他們 介紹了《歐盟物聯網行動計劃》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企圖在“物聯網”的發展上引 領世界。

我國在“物聯網”的啟動和發展上與國際相比并不落后,我國中長期規劃《新一代寬帶移動無線通信網》中有重點專項研究開發“傳感器及其網絡”,國內不少城市和省份已大量采用傳感網解決電力、交通、公安、農漁業中的“M2M”等信息通信技術的服務。

在溫總理關于“感知中國”的講話后我國“物聯網”的研究、開發和應用工作進入了高潮,江蘇省無錫市一馬當先率先提出建立“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、知名大學云集無錫共同協力發展我國的物聯網。

三、傳感器在物聯網中的應用

一說到傳感器,可能大家就會往小的方面想,在物聯網的大概念下,一個泛在的物聯網系統,隨著參照物的不同,傳感器可以是一個“大”的“智能物件”, 它可以是一個機器人、一臺機床、一列火車,甚至是一個衛星或太空探測器。物聯網關注傳感器的實際應用,下面是按應用方式進行的分類。

1.液位傳感器:利用流體靜力學原理測量液位,是壓力傳感器的一項重要應用,適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環保等系統和行業的各種介質的液位測量。

2.速度傳感器:是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉變為電量變化的傳感器,適應于速度監測。

3.加速度傳感器:是一種能夠測量加速力的電子設備,可應用在控制、手柄振動和搖晃、儀器儀表、汽車制動啟動檢測、地震檢測、報警系統、玩具、結構 物、環境監視、工程測振、地質勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動測試與分析,以及鼠標,高層建筑結構動態特性和安全保衛振動偵察上。

4.濕度傳感器:分為電阻式和電容式兩種,產品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后,元件的阻抗、介質常數發生很大的變化,從而制成濕敏元件,適用于濕度監測。

5.氣敏傳感器:是一種檢測特定氣體的傳感器,適用于一氧化碳氣體、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測等。

6.壓力傳感器:是工業實踐中最為常用的一種傳感器,廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。

7.激光傳感器:利用激光技術進行測量的傳感器,廣泛應用于國防、生產、醫學和非電測量等。

8.MEMS傳感器:包含硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器,兩者都是在硅片上生成的微機械電子傳感器,廣泛應用于國防、生產、醫學和非電測量等。

9.紅外線傳感器:利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器,常用于無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷,應用在醫學、軍事、空間技術和環境工程等。

10.超聲波傳感器:是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,廣泛應用在工業、國防、生物醫學等。

11.遙感傳感器:是測量和記錄被探測物體的電磁波特性的工具,用在地表物質探測、遙感飛機上或是人造衛星上。

12.視覺傳感器:能從一整幅圖像捕獲光線數以千計的像素,工業應用包括檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測和分撿。

雖然,物聯網的產業供應鏈包括傳感器和芯片供應商、應用設備提供商、網絡運營及服務提供商、軟件與應用開發商和系統集成商。但是,作為“金字塔”的 塔座,傳感器將會是整個鏈條需求總量最大和最基礎的環節。“傳感器是物聯網技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID 賦予它電子編碼,傳感網到物聯網的演變是信息技術發展的階段表征。”

0905094128 劉繼源

第三篇：溫度傳感器在工業中的應用

紅外溫度傳感器在工業中的應用

隨著工業生產的發展，溫度測量與控制十分重要，溫度參數的準確測量對輸出品質、生產效率和安全可靠的運行至關重要。目前，在熱處理及熱加工中已逐漸開始采用先進的紅外溫度計等非傳統測溫傳感器，來代替傳統的熱電偶、熱電阻類的熱電式溫度傳感器，從而實現生產過程或者重要設備的溫度監視和控制。

基本原理

溫度傳感器 基本原理，最常用的非接觸式溫度傳感器基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法（見光學高溫計）、輻射法（見輻射高溫計）和比色法（見比色溫度計）。各類輻射測溫方法只能測出對應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則必須進行材料表面發射率的修正。而材料表面發射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態、涂膜和微觀組織等有關，因此很難精確測量。在自動化生產中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發射率的測量是相當困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發射系數。利用有效發射系數通過儀表對實測溫度進行相應的修正，最終可得到被測表面的真實溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發射系數式中ε為材料表面發射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質真實溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計算求出與介質達到熱平衡后的圓筒空腔的有效發射系數。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即介質溫度）進行修正而得到介質的真實溫度。

在水泥制造生產中的應用

紅外溫度傳感器在水泥制造生產中有著廣泛的應用。據調查目前我國每年因紅窯事故造成的直接經濟損失達2000萬元，間接損失達3億元。用常規的方法很難對非勻速旋轉的水泥胴體進行測溫，國際上先進的辦法是在窯尾預熱平臺上安裝一套紅外掃描測溫儀，系統的軟件部分主要由數據采集濾波、同步掃描控制、數據通訊處理等，紅外輻射測溫儀按預定的掃描方式，實現對窯胴體軸向每一個測量段成的溫度的測量，在一個掃描周期內，紅外溫度傳感器將在掃描裝置的驅動下，將每一個測量元表面的紅外輻射轉換成溫度相關的電信號，送進數據采集裝置作為數據采集，同步裝置保證數據采集與回轉窯的旋轉保持嚴格同步，要讓測量的溫度值與測量元下確對應，測溫儀由掃描起點掃描到終點后，即對窯胴體表面各測量元完成了一次逐元溫度檢測后，立即快速返回掃描起點，開始下一掃描周期的檢測，數據經微機處理后，給出反映窯內狀況的圖像，文字信息，必要時可以發射聲光報警。為保證測量的精度，定要考慮物體的發射率，周圍環境影響。紅外測溫儀要垂直對準窯胴體的表面，因因水汽，塵埃，煙霧的影響，要采取加裝水冷，風吹掃裝置。意義： 1.生產過程中對產品的質量監控與監視，只要溫度控制在設定值內，產品質量會有保證，過低過高都浪費能源； 2.在線安全的檢測可以起到保護人以及設備安全； 3.降低能耗，節約能源。

在熱處理行業中的應用

紅外溫度傳感器可以廣泛的應用于鋼鐵生產過程中，對生產過程的溫度進行監控，對于提高生產率和產品質量至重要。紅外溫度傳感器可精確地監視每個階段，使鋼材在整個加工過程中保持正確的冶金性能。紅外溫度傳感器可以幫助鋼鐵生產過程中提高產品質量和生產率、降低能耗、增強人員安全、減少停機時間等。

紅外溫度傳感器在鋼鐵加工和制造過程中主 要應用在連鑄、熱風爐、熱軋、冷軋、棒材和線材軋制等過程中。

紅外溫度傳感器傳感頭有數字和模擬輸出兩種，發射率可調。—這對于發射率變化金屬材料尤其重要。要生產出優質的產品和提高生產率，在煉鋼的全過程中，精確測溫是關鍵。連鑄將鋼水變為扁坯、板坯或方坯時，有可能出現減產或停機，需精確的實時溫度監測，配以水嘴和流量的調節，以提供合適的冷卻，從而確保鋼坯所要求的冶金性能，最終獲得優質產品、提高生產率和延長設備壽命。所選傳感頭的型號由生產過程和傳感頭安放位置決定。如安裝在惡劣的環境中，視線受到灰塵、水霧或蒸汽的阻擋，光纖雙色傳感頭和一體化 比色測溫探頭是最佳選擇。如需要鑄坯邊緣到邊緣的溫度分布圖，可使用行掃描式紅外測溫儀。熱軋的類型以及軋制過程中軋機的數量和類型隨所加工的產品的類型而變化。為了消除控制冷卻區內蒸汽和灰塵對測溫的影響，使用比色測溫儀即使在目標的能量被阻擋95%的情況下仍可準確測溫。在熱軋過程中，通常冷卻的鋼板由卷取機卷成鋼卷，以便運輸至冷軋或其它設備處。為保持層流冷卻區合理冷卻，在卷取機處需要準確測溫。該點的溫度是至關重要的，因為其決定成卷前的鋼材是否被合理的冷卻。否則不合理的冷卻可能改變鋼材的冶金性能以致造成廢品。由于該點溫度較低且鋼材以 75～100 英尺/秒的速度在運行，因此就需要一種具有快速響應時間的低溫系列的紅外測溫儀。有些軋鋼廠成卷方法是在粗軋之后熱鋼成卷，運到工廠的 其它地方。然后熱軋開卷，并送入精軋，經冷卻，然后在卷取機上重新成卷。在熱軋開卷之處，準確測量及監視溫度非常重要，因為操作人員依此正確設置精軋 機軋輥的參數。經常在完成精軋冷卻之后進行成卷，鋼卷被運至本廠另一個廠區冷軋或運至其它工廠。冷軋使鋼材成為更薄而更平整的產品，這時鋼材是在大約94℃軋制或在環境溫度下完成的。在各精軋機之間安裝的測溫儀使操作員根據檢測的溫度變化來對軋機進行調整。

在有些生產過程中，如高速軋制和振動的細棒或線材產品的溫度測量是很困難的，高性能紅外雙色測溫儀就可以解決這個問題。當目標偏離視場或局部受阻擋（灰塵、蒸汽、障礙物等）的情況下，雙測溫儀仍能精確測溫。熱風爐為高爐提供高溫穩定的熱風，為了安全操作，需監測熱風爐拱頂溫度。目前，我國熱風爐拱頂溫度測量大多采用熱電偶。由于熱電偶的使用環境（高溫，高壓）和結構的 限制，在溫度波動大、振動及安裝方式等諸多因素的影響下，造成熱電偶壽命短、測量準確度不穩定、維護麻煩等缺點。一種專用于熱風爐拱頂溫度測量的紅外測溫保護裝置可以取代熱電偶測溫方法以避免由此方法所帶來的諸多缺點，用戶使用結果證明該裝置運行穩定、可靠、效果良好。

在電力方面的作用

1.連接器-電連接部位會逐漸放松連接器，由于反復的加熱(膨脹)和冷卻(收縮)產生熱量、或者表面臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸式紅外測溫探頭HE-155K可以迅速確定表明有嚴重問題的溫升。

2.電動機-為了保持電動機的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器(或者保險絲)溫度是否一致。3.電動機軸承-檢查發熱點，在出現的問題導致設備故障之前定期維修或者更換。4.電動機線圈絕緣層-通過測量電動機線圈絕緣層的溫度，延長它的壽命。

5.各相之間的測量-檢查感應電動機、大型計算機和其它設備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。6.變壓器-空冷器件的繞組可直接用非接觸式紅外測溫探頭HE-155K測量以查驗過高的溫度，任何熱點都表明變壓器繞組的損壞。

7.不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發熱點。一個溫度低的點表明可能直流濾波線路是開路。8.備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會加熱到足以燒毀電池芯棒。9.鎮流器-在鎮流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。

在生活中的具體應用

1.冰箱中的溫度傳感器。當冰箱內的溫度高于設定值時，制冷系統自動啟動；而當溫度低于設定值時，制冷系統又會自動停止 冰箱溫度的控制是通過溫度傳感器實現的。2..汽車中的溫度傳感器。車用傳感器是汽車電子設備的重要組成部分，擔負著信息收集的任務。在汽車電噴發動機系統、自動空調系統中，溫度是需測量和控制的重要參數之一。發動機熱狀態的測量、氣體及液體溫度的測量，都需要溫度傳感器來完成。因而車用溫度傳感器是必不可少的。由于發動機工作在高溫(發動機表面溫度可達150℃、排氣歧管可達650℃)、振動(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100%RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環境中，因此發動機控制系統用傳感器耐惡劣環境的技術指標要比一般工業用傳感器高1-2個數量級，其中最關鍵的是測量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來的測量誤差將最終導致發動機控制系統難以正常工作或產生故障。溫度傳感器主要用于檢測發動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點，其應用場合也略有區別。線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應特性差；熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應特性較好，但線性差，適應溫度較低；熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。已實用化的產品有非接觸式紅外溫度傳感器(通用型0℃～500℃，精度1%，響應時間500ms；高溫型300℃～1600℃，精度0.5%，響應時間100ms)等。

3..家用電器中的溫度傳感器。溫度傳感器廣泛應用于家用電器(微波爐、空調、油煙機、吹風機、烤面包機、電磁爐、炒鍋、暖風機冰箱、冷柜、熱水器、飲水機、洗碗機、消毒柜、洗衣機、烘干機以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合的溫度測量與控制等)、醫用/家用體溫計，便攜式非接觸紅外溫度測溫儀等等許多方面。

紅外溫度傳感器的益處工業用紅外溫度傳感器的益處

便捷！紅外溫度傳感器可快速提供溫度測量，紅外溫度傳感器為一體化集成式紅外測溫儀，傳感器、光學系統與電子線路共同集成在金屬殼體內。另外由于紅外測溫儀堅實、輕巧，時代瑞資HE-155k易于安裝，金屬殼體上的標準螺紋可與安裝部位快速連接；同時HE-155k還有各型選件（例如吹掃保護套、90°可調安裝支架、數字顯示表等）以滿足各種工況場合要求。

精確!紅外溫度傳感器的另一個先進之處是精確，通常精度都是1度以內。這種性能在你做預防性維護時特別重要，如監視惡劣生產條件和將導致設備損壞或停機的特別事件時。因為大多數的設備和工廠運轉365天，停機等同于減少收入，要防止這樣的損失，通過掃描所有現場電子設備-斷路器、變壓器、保險絲、開關、總線和配電盤以查找熱點。用紅外測溫儀，你甚至可快速探測操作溫度的微小變化，在其萌芽之時就可將問題解決，減少因設備故障造成的開支和維修的范圍。

安全!安全是使用紅外溫度傳感器最重要的益處。不同于接觸測溫儀，非接觸測溫是紅外測溫儀的最大的優點，使用戶可以方便的測量難以接近或移動的目標,你可以在儀器允許的范圍內讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區域進行，像蒸汽閥門或加熱爐附近，他們不需接觸測溫時一不留神就燒傷手指的風險。高于頭頂25英尺的供/回風口溫度的精確測量就象在手邊測量一樣容易。HE-155k紅外測溫儀有激光瞄準，便于識別目標區域。有了它你的工作變的輕松多了。

出紅外線。紅外溫度傳感器通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉換成電信號后，成像裝置的輸出信號就可以完全一一對應地模擬掃描物體表面溫度的空間分布，經電子系統處理，傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相應的熱像圖。運用這一方法，便能實現對目標進行遠距離熱狀態圖像成像和測溫并進行分析判斷。

第四篇：磁懸浮技術在汽車工程中的應用分析

磁懸浮技術在汽車工程中的應用分析

摘要：電磁懸浮系統具有較好的可控性，永磁懸浮系統具有良好的非線性剛度特性，且具有使用壽命長、技術實施要求不高、無噪聲、無污染等優點。本文綜述和分析了磁懸浮技術在汽車主動懸架、汽車減振器、汽車座椅、救護車擔架中的應用，提出了一些需要思考和解決的問題，并展望了磁懸浮技術在汽車工程中應用的前景。

關鍵詞：磁懸浮 汽車 應用前言

磁懸浮是在沒有接觸性約束的條件下，在磁力作用下，使物體在空間處于穩定的一種狀態。由于它具有非接觸、無摩擦、無污染等特征，使其在工程中的應用場合顯示出極大的優越性，近年來倍受工程技術人員關注。

按懸浮方式分，如圖1 所示，磁懸浮機構可分為排斥式和吸引式兩種類型。排斥懸浮的優點是對應于負荷上下位置比較穩定，但為防止其側向移動而需垂直導向；吸引懸浮的優點是左右位置比較穩定，但上下位置不能調整，左右位置需導向。按動力來源分，磁懸浮機構可分為電磁懸浮和永磁懸浮兩種類型。電磁懸浮系統是通過控制電磁鐵的電流來達到控制間隙、懸浮物體的目的。目前，磁懸浮產品的研制尚主要限于超導技術、電磁技術范疇，其在振動控制中亦主要用于主動隔振。隨著超導技術的飛速發展，磁懸浮列車已步入實用化階段，磁懸浮軸承在工業中獲得了越來越廣泛的應用。但因電磁懸浮系統需要較強的動力供給，控制系統較復雜，技術水平要求較高且價格昂貴，從而限制了其在工程中的應用。永磁懸浮系統是利用永磁體的磁感現象以及永磁體之間的斥力和引力來達到懸浮的目的。20 世紀70 年代以來，永磁材料的應用范圍日益擴大。目前，永磁材料已進入第三代，并在磁性材料的研究上取得了重要突破。Nd-Fe-B系永磁材料被稱為現代磁王，其潛在磁能積的理論值高達525.4KJ/m3，能推起相當于自身重量640 倍的重物，而一般鐵氧體也能推起相當于自重120 倍的重物。由于永磁懸浮系統具有技術實施及維修保養水平要求不高、成本較低等優點，其在工程中的應用愈來愈廣泛。

圖1 磁懸浮機構懸浮方式原理示意圖

目前，成熟的磁懸浮系統在汽車工程中的應用較少，但磁懸浮技術在磁懸浮列車中的應用給我們帶來了啟示：既然采用磁場作為彈性介質的磁懸浮列車比采用鋼板彈簧和螺旋彈簧的舊式列車有更好的減振性能，那么將磁懸浮技術應用于汽車也應當有類似的結果。因而，一些有識之士已開始探討將磁懸浮技術應用于汽車工程中。本文綜述和分析、探討了磁懸浮技術在汽車工程中的應用，并展望了應用前景。磁懸浮技術在汽車主動懸架中的應用

通過改變電磁鐵線圈中電流，不但可以改變電磁力的大小，而且可以改變電磁力的方向。因此，可基于電磁鐵設計汽車主動懸架系統[1,2]。汽車磁懸浮主動懸架系統的工作原理框圖如圖2 所示[1]，主動懸架系統的機械部分由工作缸筒、永磁體和鑄鋼體等組成。控制系統由電子元件、超聲波傳感器、控制器、功率放大器和線圈組成。由超聲波傳感器檢測位移激振信號，該信號轉換成電信號后經過控制器處理，來調整線圈電壓的大小，使作用在鑄鋼體上的力發生變化，達到調整系統剛度和阻尼系數的目的。為了克服主動懸架系統中電磁力控制穩定性差和電磁懸浮剛度小等缺點，可采用彈簧和電磁力共同構成懸掛系統的剛度，如圖3 所示。

圖2 汽車磁懸浮主動懸架系統的工作原理框圖

圖3 電磁力、彈簧復合剛度控制器

仿真結果表明，由于電磁懸浮主動懸架系統的控制器參數可調，使得該系統具有很好的動力可調特性，其剛度和阻尼在線可調。但電磁懸浮技術在汽車主動懸架中的應用還有許多問題需要進一步研究，如系統參數優化，控制策略和算法，電磁懸浮系統的工程實現等。磁懸浮技術在汽車減振器中的應用

如采用由兩塊同極相對的高強度永久磁鐵產生的磁場作為汽車減振器的彈性介質，兩磁鐵同極間的斥力隨著兩磁級間距離的減小而變大，因此具有良好的非線性剛度特性，而且可根據負載自動調整剛度及車身高度，可以很好地滿足汽車行駛平順性的要求。

一種磁懸浮汽車減振器的結構如圖4 所示[3]。此磁懸浮減振器的彈性力主要由上、下主磁鐵29、18的N 極間的排斥力產生。行程開關觸點11 通過連桿2 與活塞柱1 相連接，塑料套筒19、26 和橡膠隔塊32、33 起限定聚磁磁鐵16、31、34 位置的作用，密封圈4 起防塵、密封的作用。當活塞柱1 相對壓蓋5向上運動時，彈簧7 起緩沖的作用，當活塞柱1 相對基筒6 向下運動時，橡膠墊片17、20、30 起緩沖的作用。固定片27 與橡膠墊片17 間的空腔內充有油液，導管15 分別與套筒8 及一儲液罐（上部空腔內充有氣體）相連。當該減振器被壓縮時，套筒8 內的油液通過導管15 進入一儲液罐，由于此時儲液罐內的阻尼片可隨油液上升，所以油液阻力很小。當該減振器被壓縮后復原時，活塞柱1 向上運動，儲液罐內的氣體壓力較大，把油液下壓，經阻尼片上的阻尼孔壓回套筒8 內，油液經阻尼片上的阻尼孔時發熱，振動能量轉化為熱能。另外，通過控制電路液力左右移動活塞柱24，可運用聚磁原理調整減振器的剛度特性，并可改變減振器的長度，從而調整車高。1、24–活塞柱 2–連桿 3、22–壓環 4、23、28–密封圈 5–壓蓋 6–基筒 7–螺旋彈簧

8–套筒 9、10、12、13、14–行程開關 11–行程開關觸點 15–導管 16、21、31、34–聚磁磁鐵17、20、30–橡膠墊片 18–下主磁鐵 19、26–塑料套筒 25–基座 27–固定片 29–上主磁鐵 32、33–橡膠隔塊

圖4 磁懸浮汽車減振器結構示意圖

由以上可以看出，此磁懸浮減振器原理正確，具有很好的可行性，但其減振性能仍需做深入細致的仿真分析和實際試驗驗證。值得一提的是，通過上、下主磁鐵間充有油液的方式緩沖振動一方面會增加減振器的加工技術要求（如密封技術），另一方面會使減振器發熱，而溫度對磁性材料的性能有一定的影響，如采用加裝散熱片散熱，將使結構更趨復雜。如采用將此減振器與一阻尼器并聯的工作方式，可能會具有更好的可行性。磁懸浮技術在汽車座椅中的應用

為提高汽車乘坐舒適性和操縱性能，可將磁懸浮技術應用于汽車座椅上[4,5]。

圖5 所示為按照吸引懸浮的原理設計的汽車磁懸浮座椅[4]。該座椅所采用的磁鐵為斷面尺寸為30mm(H)×24mm(W)(W/H 比為0.8)的釹-鐵-硼磁鐵，磁鐵間距在1～5mm 內可調。上導槽的上下升程為10mm，為了使懸浮磁鐵不接觸下導軌，上下導軌間安裝了樹脂襯墊，當產生沖擊時，為了不使座椅脫開，采用了上導槽夾住下導軌的結構。為了使左右方向磁鐵間隔一定，外側安裝軸承來定位。左右上導槽間以剛性結合來限制向外的偏移。試驗結果表明，試制的座椅前后滑動時，與常規座椅相比，滑動阻力減小到1/5～1/10。

圖5 汽車磁懸浮座椅的可調軌道機構

為克服排斥型磁懸浮系統剛度大、難于控制的缺陷，可采用線性彈簧和非線性磁浮裝置組合的方法設計汽車座椅[5]，使該座椅具有小變形時較“軟”的線性特性，大變形時較“硬”的非線性特性。試驗結果表明，該種座椅隔振性能良好，基本相當于半主動隔振系統，抗沖擊性能良好，可克服常規座椅在大載荷下“撞底（bottoming）”的現象，同時該種座椅還具有行程小的優點。磁懸浮技術在救護車擔架隔振中的應用

一種救護車磁懸浮擔架的結構如圖6 所示[6]，該磁懸浮擔架由支架、安裝在支架下方及地板上方磁極相對的上磁體和下磁體、支架與地板之間的四邊形連桿機構組成。在上述兩塊磁體的作用下，擔架支架通過四邊形連桿機構懸浮在地板上，從而可有效吸收擔架支架的振動。

圖6 救護車磁懸浮擔架結構示意圖 幾點探討

6.1 磁屏蔽問題

磁場是否損壞人體健康、能否有效屏蔽是磁懸浮技術在汽車工程中應用最值得注意的主要問題之一。在現有磁懸浮技術在汽車工程中應用方面的文獻中，對磁屏蔽問題都沒有述及，但該問題已在磁懸浮列車中得到有效解決。根據日本的報告，磁懸浮系統形成的電磁回路所產生的磁場，僅相當于地磁，對人體絲毫不會產生危害。而德國的測量結果更明確：坐在他們的磁懸浮列車上所感受到的磁場影響，小于坐在4米遠的地方看一臺21 英寸的黑白電視機。因此，根據磁懸浮列車的研究成果，磁屏蔽問題能夠在汽車工程中應用的磁懸浮機構中得到有效解決。

6.2 磁懸浮系統阻尼問題

在現有的磁懸浮機構中，有些系統采用磁懸浮與阻尼器并聯使用的方式[2,3,5]，有些系統僅采用了磁懸浮方式，未加阻尼[1,6,7]。有的研究者認為，磁懸浮自身可產生阻尼，且阻尼因子d=0.23[7]，有的研究者認為，磁懸浮自身產生阻尼是因相位變化而引起的[5]。磁懸浮系統的阻尼是自身產生還是因導向機構的摩檫力造成，其產生阻尼的機理如何，尚需進一步研究。

6.3 正負剛度不對稱問題

磁懸浮系統正負剛度不對稱，即向下壓縮時的剛度大于向上運動時的剛度，從而造成了磁懸浮系統時域振動曲線的非對稱性，這一問題在磁懸浮系統設計中值得注意。結語

電磁懸浮系統具有較好的可控性，可將其應用于汽車主動懸架設計中。永磁懸浮系統具有良好的非線性剛度特性，且具有使用壽命長、技術實施要求不高、非接觸、無噪聲、無污染等優點，可將其應用于汽車減振器、座椅、救護車擔架中。隨著磁懸浮技術的完善，還可進一步開發出磁懸浮式發動機支架、磁懸浮式防撞保險杠等產品。因此，磁懸浮技術在汽車工程中具有良好的應用前景，但有些問題諸如磁屏蔽、工程實施、磁懸浮阻尼等尚需做進一步做深入細致的研究。

參考文獻 劉小英，王凌，趙淑英等.汽車磁懸浮減振系統的結構分析與模型研究.武漢汽車工業大學學報，2000（3）：14~17 陳渝光，李太福，肖蕙蕙等.基于磁懸浮剛度控制器與可調阻尼器的智能減振器研究.重慶工學院學報，2001（2）：62~64 李輝，何锃.磁懸浮減振器的研究.汽車工藝與材料，1999(5)：34~37 4 劉繼承.磁懸浮技術在汽車座椅上的應用，國外汽車，1992(1)：25~28 Etsunori Fujita, Noritoshi Nakagawa etc.Vibration Characteristics of Vertical Suspension Using Magneto-Spring.1999 Society of Automotive Engineers, 1999-01-1781,2893~2908 坂本豐.防振擔架架，專利號：JP10277095 崔瑞意，申仲翰，劉玉標.磁懸浮隔振裝置的研制及基本機理研究.力學與實踐，1999(4)：54~56(end)

第五篇：傳感器技術應用概述論文 (作業)

蘭州理工大學技術工程學院

傳感器與自動檢測技術

結課論文

題目：稱重傳感器在電梯中的應用

學號：11230319

姓名：李永健 班級：電力傳動一班

傳感器與檢測技術結課論文

蘭州理工大學技術工程學院

摘要：傳感器技術是實現測試和自動控制的重要環節。它的主要特征是能準確地傳遞和檢測出某一形態的信息,并將它轉換成另一形態的信息。隨著科學技術的迅猛發展,其越來越廣泛的應用于科學技術的各個領域。傳感器是一種檢測裝置,是實現自動檢測和自動控制的首要環節。它能感受到被測量的信息,將檢測感受到的信息,并按照一定的規律轉換成可用輸出信號,來滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄以及控制等的要求。在機電一體化的系統中,傳感器處系統之首,是機電一體化系統達到高水平的有效保證。隨著人類探知領域的不斷深入,各種信息的傳遞速度將越來越快, 處理信息的能力也將越來越強,因此,就要求相對應的信息采集傳感技術也要跟上發展的步伐,這也就決定了傳感器將越來越被廣泛運用、無處不在，同時，傳感器也與我們的生活息息相關。

關鍵詞：稱重傳感器

電梯

應用 一.引言

通過學習和查閱，我發現傳感器在現代生產中有著非常普遍的應用，在實際生產過程中傳感器配合電腦中控系統可以實時的檢測生產中的每一個指標，以便能夠實時的做出相應的調整，保證了生產過程中的安全、高效。據初步調查統計，目前在眾多大中型商場、酒店、學校、娛樂場所等客流量大的地方都使用了智能電梯。它的普及無疑給人們的生活傳感器與檢測技術結課論文

蘭州理工大學技術工程學院

帶來了極大的便利，節省了很多寶貴的時間，可以說，現代智能電梯技術已經相當成熟。但是，據觀察發現，電梯在運行效率方面還存在著一些問題，于是提出了改進現代智能電梯的設想。此篇主要討論稱重傳感器在電梯中的作用，以及電梯中各個部位傳感器類型及其功用。

二.傳感器的選擇要求

2.1、根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型

要進行個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大小；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。

2．2、靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線性范圍內，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信傳感器與檢測技術結課論文

蘭州理工大學技術工程學院

號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

2.3、頻率響應特性

傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響應總有定延遲，希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態測量中，應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應特性，以免產生過火的誤差。

2.4、穩定性

傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱為穩定性。影響傳感器長期穩定性的因素除傳感器本身結構外，主要是傳感器的使用環境。因此，要使傳感器具有良好的穩定性，傳感器必須要有較強的環境適應能力。在選擇傳感器之前，應對其使用環境進行調查，并根據具體的使用環境選擇合適的傳感器，或采取適當的措施，減小環境的影響。傳感器與檢測技術結課論文

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傳感器的穩定性有定量指標，在超過使用期后，在使用前應重新進行標定，以確定傳感器的性能是否發生變化。

2.5、線性范圍

傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。要求傳感器能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合，所選用的傳感器穩定性要求更嚴格，要能夠經受住長時間的考驗。

2.6、精度

精度是傳感器的一個重要的性能指標，它是關系到整個測量系統測量精度的一個重要環節。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。如果測量目的是定性分析的，選用重復精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。對傳感器與檢測技術結課論文

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某些特殊使用場合，無法選到合適的傳感器，則需自行設計制造傳感器。自制傳感器的性能應滿足使用要求。

三.稱重傳感器

3.1稱重傳感器簡介

電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化（增大或減小），再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。

由此可見，電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱重傳感器中不可缺少的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述。

稱重傳感器

一、電阻應變片

傳感器與檢測技術結課論文

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電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數是靈敏系數K。我們來介紹一下它的意義。

設有一個金屬電阻絲，其長度為L，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數是μ。當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R： R = ρL/S（Ω）

1--1 當他的兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產生變形。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少Δr。此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作Δρ。

對式（1--1）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。我們有：

ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2

1--2 用式（1--1）去除式（1--2）得到

ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S

1--3 另外，我們知道導線的橫截面積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr，所以

ΔS/S = 2Δr/r

1--4 從材料力學我們知道

Δr/r =-μΔL/L

1--5 其中，負號表示伸長時，半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數。把式（1--4）（1--5）代入（1--3），有: 傳感器與檢測技術結課論文

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ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L =（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L = K *ΔL/L（2--6）

其中

K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L）

1--7 式（1--6）說明了電阻應變片的電阻變化率（電阻相對變化）和電阻絲伸長率（長度相對變化）之間的關系。

需要說明的是：靈敏度系數K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數，它和應變片的形狀、尺寸大小無關，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間；其次K值是一個無因次量，即它沒有量綱。

在材料力學中ΔL/L稱作為應變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不方便

常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。這樣，式（1--6）常寫作： ΔR/R = Kε

(1--8)

二、彈性體

彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個，首先是它承受稱重傳感器所受的外力，對外力產生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產生一個高品質的應變場（區），使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。以稱重傳感器的彈性體為例，來介紹一下其中的應力分布。

設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。

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肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神，一為壓縮，若把應變片貼在這里，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式，而不再推導。

ε =（3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/（B（H3-h3）+bh3）

2--9 其中：Q--截面上的剪力；E--揚氏模量：μ—泊松系數；B、b、H、h—為梁的幾何尺寸。

需要說明的是，上面分析的應力狀態均是―局部‖情況，而應變片實際感受的是―平均‖狀態。

三、檢測電路

檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變為電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。

3.2稱重傳感器工作原理

負荷傳感器是稱重傳感器、測力傳感器的統稱，用單項參數評價它的計量特性。

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電阻應變式稱重傳感器主要由彈性元件、電阻應變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應變片隨之變形，并導致電阻改變。測量電路測出應變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經處理后以數字形式顯示出被測物的質量。電阻應變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數百噸，計量準確度達1/1000～1/10000，結構較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器都使用這種傳感器。電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體彈性元件，敏感梁在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片轉換元件也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化增大或減小，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號電壓或電流，從而完成了將外力變換為電信號的過程。在測量過程中，重量加載到稱重傳感器的彈性體上會引起塑性變形。電阻應變式稱重傳感器的工作過程應變正向和負向通過安裝在彈性體上的應變片轉換為電子信號。最簡單的彎曲梁稱重傳感器只有一個應變片。通常，彈性體和應變片通過多種方式來結合，類似外殼密封部件等來保護應變片。

稱重傳感器在選用時要考慮到很多因素，實際的使用當中我們主要從下列幾個因素考慮。稱重傳感器的量程根據你的用途，稱重傳感器的量程選擇可依據秤的最大稱量值、選傳感器與檢測技術結課論文

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用傳感器的個數、秤體自重、可產生的最大偏載及動載因素綜合評價來決定。一般來講，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但是在實際的使用當中，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。其次稱重傳感器的準確度等級包括傳感器的非線性、蠕變、重復性、滯后、靈敏度等技術指標。在選用的時候不應該盲目追求高等級的傳感器，應該考慮電子衡的準確度等級和成本。一般情況下，選用傳感器的總精度為非線性、不重復性和滯后三項指標的之和的均方根值略高于秤的精度。稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠；另一方面要考慮廠家的建議。對于傳感器制造廠家來講，它一般規定了傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構形式、彈性體的材質等。

四.稱重傳感器在電梯中的功用

智能電梯為在樓宇中的作用是非常大的，為人們的生活提供了很大的便利。智能電梯中應用的傳感器是非常多的，比如稱重傳感器，光電傳感器等。以下主要說明一下稱重傳感器在智能電梯中的作用，智能電梯中安裝了稱重傳感器裝置更加保證了電梯的安全運行。

電梯上一般應用稱重傳感器為橋式稱重傳感器和輪輻傳感器與檢測技術結課論文

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式稱重傳感器，它們應用的特點主要區分在安裝方式上。而他們的工作原理都是一樣，由稱重傳感器將重量轉換成電信號經傳輸電纜與控制儀連接，經控制儀求和放大器、A/D 轉換器、單片機運算，實現電子稱重。當轎廂內的重量達到或超過設定值的95%、102%時，控制儀內滿載、超載繼電器分別動作，與電梯控制系統連接，使電梯安全、可靠的運行。

控制儀正常工作后，每月應觀察儀器是否工作正常：觀察控制儀數碼管顯示是否隨載荷變化而變化，每隔三個月(90天)控制儀按照以下步驟需要做一次檢查保養。首先就是必須檢查稱重傳感器安裝螺栓是否有松動，將稱重傳感器安裝螺栓緊固。

2、檢查控制儀超載功能：方法一：將電梯停靠底層，將控制儀側稱重傳感器連接線拔下，控制儀作一次清零操作，然后將稱重傳感器與控制儀連接好，應顯示超載以上，如果顯示低于超載值，加入適當的重量，使控制儀顯示超載以上，此時檢查是否輸出超載信號。方法二：將電梯停靠底層，控制儀斷電，檢查電梯是否接收到超載信號。以上兩種方法只要有一種方法檢查出超載信號正常即可。

3、以上兩個步驟檢查正常之后，需要將電梯停到底層，作一次清零操作。

4、將電梯放入一定的載荷檢查控制儀顯示是否在正常范圍之內，例如800公斤的電梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制儀數碼管應顯示在8%～14%之間，證明控制儀正常。如不在此范圍內，應按照說明書調試步驟傳感器與檢測技術結課論文

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進行修正。不難看出智能電梯的稱重傳感器是相當的重要，稱重傳感器的性能決定了電梯的性能以及安全。

智能電梯為在樓宇中的作用是非常大的，為人們的生活提供了很大的便利。智能電梯中應用的傳感器是非常多的，比如稱重傳感器，光電傳感器等。大家對于傳感器在智能電梯中發揮著什么作用都了解過嗎？今天小編就來為大家主要說明一下稱重傳感器在智能電梯中的作用，智能電梯中安裝了稱重傳感器裝置更加保證了電梯的安全運行。

電梯上一般應用稱重傳感器為橋式稱重傳感器和輪輻式稱重傳感器，它們應用的特點主要區分在安裝方式上。而他們的工作原理都是一樣，由稱重傳感器將重量轉換成電信號經傳輸電纜與控制儀連接，經控制儀求和放大器、A/D 轉換器、單片機運算，實現電子稱重。當轎廂內的重量達到或超過設定值的95%、102%時，控制儀內滿載、超載繼電器分別動作，與電梯控制系統連接，使電梯安全、可靠的運行。

控制儀正常工作后，每月應觀察儀器是否工作正常：觀察控制儀數碼管顯示是否隨載荷變化而變化，每隔三個月(90天)控制儀按照以下步驟需要做一次檢查保養。首先就是必須檢查稱重傳感器安裝螺栓是否有松動，將稱重傳感器安裝螺栓緊固。

2、檢查控制儀超載功能：方法一：將電梯停靠底層，將控制儀側稱重傳感器連接線拔下，控制儀作一次清零操作，然后將稱重傳感器與控制儀連接好，應顯示超載傳感器與檢測技術結課論文

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以上，如果顯示低于超載值，加入適當的重量，使控制儀顯示超載以上，此時檢查是否輸出超載信號。方法二：將電梯停靠底層，控制儀斷電，檢查電梯是否接收到超載信號。以上兩種方法只要有一種方法檢查出超載信號正常即可。

3、以上兩個步驟檢查正常之后，需要將電梯停到底層，作一次清零操作。

4、將電梯放入一定的載荷檢查控制儀顯示是否在正常范圍之內，例如800公斤的電梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制儀數碼管應顯示在8%～14%之間，證明控制儀正常。如不在此范圍內，應按照說明書調試步驟進行修正。不難看出智能電梯的稱重傳感器是相當的重要，稱重傳感器的性能決定了電梯的性能以及安全。

五.總結

隨社會的快速發展，自動化應用技術距離我們的生活也越來越近，這也離不開傳感器技術發展，這些技術的發展就需要我們這一代進行進一步的高端化研究，這樣我們的生活才會更加的方便,因此，做為一名當代大學生，我們更應該好好學習，為社會發展貢獻我們的力量，為實現“中國夢”而不懈奮斗！

傳感器與檢測技術結課論文