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- 淺析加速度傳感器在智能車控制中的應(yīng)用
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2013/8/30
三軸加速度傳感器可以測(cè)量智能車慣性大小，選取最佳重心位置，并能準(zhǔn)確定位智能車處于直線、彎道、坡道、漂移等運(yùn)行狀態(tài);利用加速度傳感器能夠提前預(yù)測(cè)路徑，并判斷何時(shí)剎車效果最佳。并且很好的解決了在直立行走車模的平衡與方向識(shí)別。
由此提出了一種基于三軸加速度傳感器在智能車中的控制以及路徑識(shí)別的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)采用三軸加速度傳感器測(cè)量智能車在運(yùn)動(dòng)中的加速度信號(hào)，以嵌入式單片作為核心控制器，對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行采樣，A/D轉(zhuǎn)換，再將特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM中。很好地解決了智能車運(yùn)動(dòng)路徑分析的問(wèn)題以及在。實(shí)時(shí)獲取小車加速度，從而更加全面的獲取小車的運(yùn)行狀態(tài)，為控制的流暢性和更好的路況識(shí)別提供了可能。
在直立行走的車模中，應(yīng)用同樣的原理，選擇最佳重心，可以很好地解決直立行走車模的平衡以及方向識(shí)別，從而加快車模的行車速度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：結(jié)合加速度傳感器具有很強(qiáng)的抗干擾性，提取角度信息更準(zhǔn)確，確保了智能車在直道上能夠以較高的速度行駛，在彎道則能基本不失速平滑地過(guò)彎。
加速度傳感器的核心部分是微機(jī)械式的對(duì)稱電容，它由三片相互被薄玻璃膜隔離的單晶硅硅片組成，單晶硅的表面鍍有金屬膜。中間硅片是懸臂多射線式結(jié)構(gòu)，在它上面是大的質(zhì)量塊，質(zhì)量塊的上下表面同樣鍍有金屬膜，它和上下層的硅片的金屬膜組成兩個(gè)電容，電容值和單晶硅良好的彈性系數(shù)能得到最佳測(cè)量結(jié)果，這正是在低g值量程內(nèi)取得很好測(cè)量結(jié)果的原因。
作用在硅片上的重力或加速的力量使單晶硅電射束振蕩彎曲，這種偏差能被兩金屬膜為電極的電容之間的距離變化而測(cè)量出來(lái)。微機(jī)械片能使相對(duì)大的電容和電容變化容易地被檢測(cè)出來(lái)。
雙電容結(jié)構(gòu)和它的對(duì)稱性同時(shí)改進(jìn)了加速度計(jì)零點(diǎn)的穩(wěn)定性，發(fā)生在它們之中一個(gè)電容中的任何變化會(huì)引起對(duì)面電容中的相似變化而得到補(bǔ)償。另外對(duì)稱性能導(dǎo)致交叉軸誤差較大。在VTI加速度傳感器的裝配中對(duì)稱性是由角度的準(zhǔn)確度而確定的。不同的量程是由調(diào)節(jié)弦片的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳感器元件的濕度由密封洞穴中的壓力所決定的，此密封洞穴是由中間硅片，弦片和外層硅片構(gòu)成�？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整傳感器元件來(lái)滿足不同用途的需要，密封性是通過(guò)陽(yáng)極與硅片牢固粘合而達(dá)到的。這樣也省去了額外包裝的需要，提高了加速度計(jì)質(zhì)量的可靠性。
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