电容式加速度传感器在汽车安全系统

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1、传感器结业论文电容式加速度传感器在汽车安全气囊系统中的应用学生姓名：指导教师：所在学院：专业：电气工程及其自动化2012年12月本科毕业设计（论文）任务书学生姓名所在班级电气)导师姓名导师职称论文题目电容式加速度传感器在汽车安全气囊系统中的应用题目分类ÖÖ1．应用与非应用类：〇工程〇科研〇教学建设〇理论分析〇模拟2．软件与软硬结合类：〇软件〇硬件〇软硬结合〇非软硬件（1、2类中必须各选一项适合自己题目的类型在〇内打√）主要研究内容及指标：本文对一种基于MEMS技术的电容加速度传感器的设计方案进行了分析设计。微电容式

2、传感器因其结构简单,是微传感器技术领域中发展最快的一种传感器。实现平面上的加速度监测，灵敏度和分辨率满足汽车安全气囊用要求。随着车辆的不断增加,如何更好的保护人类生命安全已成为新一代安全系统的研究课题,人们对汽车被动安全装置特别是新型智能化安全气囊的开发对新技术提出了更高的要求,才能进一步将安全气囊智能化程度的研究工作逐步推向研制智能乘员保护系统的新阶段,这也是智能化安全系统未来研究的主要方向。主要参考文献：[1]张金换等．汽车安全气袋系统的研究[J]．清华大学学报.1997(8).19—69．[2]邱卓丹．现代汽

3、车安全技术的研究发展[J]．湖南工程学院学报，2002(3).15．[3]黄仁欣，马彪．单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社.2008.100—102．阶段规划：收集查找资料,设计总体方案;基于MEMS技术的电容加速度传感器的设计方案进行了分析设计开题时间完成论文时间专家审定意见：系主任签字：年月日摘要摘要给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元

4、的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。MEMS（微机电系统）传感器在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器,其中有安全气囊中的汽车安全气囊感应器。气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。关键

5、词:MEMS技术微电容微机电系统-I-目录目录摘要I前言III1．绪论11.1初步了解汽车安全气囊11.2汽车安全气囊系统与相应的各部件的功能11.3电容式加速度传感器在系统中的目的及意义22.电容式加速度传感器在系统中的工作原理22.1基于MEMS技术的微电容式传感器的模型及其原理22.2有限元模型分析与实测参数32.3工艺流程设计53.MEMS电容式加速度传感器在汽车安全气囊系统63.1　智能汽车安全气囊系统64.电容式加速度传感器在汽车安全系统中的实际应用7结论8参考文献9-III-前言-III-前言前言汽车

6、安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成，传感器感受汽车的碰撞程度并将信号送到控制器，控制器对信号进行处理。本文利用加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测得的负加速度值超过设定值时，微处理器据此判断发生了碰撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。安全气囊是汽车必备的安全系统，在汽车发生碰撞后达到减轻乘员受伤害程度的目的。做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人

7、们的重视。-III-传感器结业论文1．绪论1.1初步了解汽车安全气囊安全气囊设计的基本思想是：在汽车发生一次碰撞后，汽车基本不动，车内乘员由于惯性还要向前运动与车内仪表盘、玻璃等构件发生二次碰撞，在乘员与汽车内部构件之间如果迅速打开一个充满气体的气囊，使乘员“撞”在气囊上，可以减缓冲击并吸收碰撞能量，从而达到减轻乘员受伤害程度的目的。安全气囊的基本工作过程：当汽车高速行驶发生碰撞事故时，车上的碰撞传感器将接收到的碰撞信号传输给电子控制装置，电子控制装置将其与内部预设的值进行分析、比较，若达到或超过预设值时，便发出指

8、令引爆气体发生器，使气体发生器产生大量气体（一般为氮气），并经过过滤、冷却后快速充入一个坚韧的纤维编织气囊内，在30ms内气囊迅速膨胀展开，在乘员与车内构件之间形成一个弹性气垫。气囊的侧面有排气孔，当乘员碰到高压膨胀的气囊时，囊内气体排出，气囊收缩，吸收乘员向前强大的惯性冲击能量，有效保护人体头部、胸部，减轻受伤害程度。1.2汽车安全气囊系统与相应的各部件的