Акселерометр в автомобиле что это: Автомобильные акселерометры. Часть 1. Автомобильные акселерометры – важнейший сегмент в конъюнктуре современного рынка автомобильных датчиков

что это и зачем нужен

Датчик ускорения (другое название – акселерометр) измеряет ускорение или в соответствии со вторым законом Ньютона силу, вызывающую ускорение инерционной массы. В системе курсовой устойчивости датчик ускорения измеряет силы, действующие на автомобиль и стремящиеся изменить заданную водителем траекторию движения. Датчик ускорения используется, как правило, совместно с датчиком угловой скорости.

В зависимости от оцениваемых сил различают датчики поперечного и продольного ускорения. Датчик поперечного ускорения измеряет силы, вызывающие боковой снос автомобиля. Данный датчик является обязательным элементом системы курсовой устойчивости.

Датчик продольного ускорения используется на автомобилях с полным приводом. На переднеприводных автомобилях продольное ускорение оценивается косвенным путем (давление в тормозной системе, частота вращения колес, режим работы двигателя). Конструктивно датчик продольного ускорения аналогичен датчику поперечного ускорения, но устанавливается под прямым углом к последнему.

Кроме системы динамической стабилизации датчик ускорения применяется в других автомобильных системах: системе пассивной безопасности (датчики удара), адаптивной подвеске, системе защиты пешеходов, системе контроля давления в шинах, системе адаптивного освещения, охранной сигнализации. Используемые в системах датчики различаются величиной измеряемого ускорения и способом измерения.

В системе курсовой устойчивости используются датчики ускорения емкостного типа, которые отличает простота конструкции и широкий температурный диапазон работы. Принцип действия емкостного акселерометра основан на изменении емкости чувствительного элемента при перемещении инерционной массы под действием ускорения.

Конструкция датчика ускорения объединяет два параллельных конденсатора, включающих две фиксированные обкладки и одну общую подвижную обкладку, находящуюся между ними. Ускорение, действующее на датчик, изменяет расстояние между обкладками и, тем самым, изменяет емкость конденсаторов. По изменению емкости конденсаторов система распознает направление и величину, действующего на автомобиль ускорения.

На самом деле чувствительный элемент датчик ускорения более сложный и представляет собой кремниевую микромеханическую систему. Она объединяет две гребневидные структуры, входящие зубьями друг в друга и образующими несколько пар конденсаторов.

Точность измерения требует расположение датчика ускорения как можно ближе к центру тяжести автомобиля. Конкретное место установки датчика различается в зависимости от марки и модели автомобиля (в тоннеле между передними сидениями, под сидением водителя, под рулевой колонкой и др.).

Для сокращения числа компонентов, экономии внутреннего пространства автомобиля используется блочное расположение датчиков. Так, в один сенсорный блок может быть интегрировано два датчика ускорения и датчик угловой скорости.

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Ключевые теги: устройство автомобиля

Акселерометр в автомобиле (применение в системе ESP, видеорегистраторе и т.

д.)

 Современные технологии и конструктивные решения сегодня стали настолько сложны и разнообразны, что мы порой даже не представляем, как работает тот или иной «конечный продукт».  Об этом мы говорим не для того, чтобы попытаться ущемить чье-то самолюбие, ведь каждый должен заниматься своим дело, а для того, чтобы «открыть глаза» для тех, кому это интересно.
 В этой статье мы будем «открывать глаза» на акселерометр. Фактически исходя из настоящих реалий акселерометр можно назвать датчиком, который определяет ускорение. Акселерометр активно используется в современных автомобилях, например в системе ESP (система курсовой устойчивости) или в некоторых моделях видеорегистраторов.

Именно поэтому мы считаем необходимым, немного, рассказать вам о нем.

Устройство акселерометра  

 Прежде, чем приступить к описанию конструкции и принципов работы акселерометра, мы скажем пару слов о его наименовании. Так, слово акселерометр происходит от латинского accelero — ускоряю и древнегреческого μετρέω «измеряю».  Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что акселерометр используется для измерения ускорения. Конструкции современных акселерометров могут быть самые различные, ведь и применяются они, как вы уже поняли, в различных устройствах. Тем не менее, основной конструктивной особенностью является «свободная масса» (масса), которая за счет гибкой связи, например пружина, подвержена некому перемещению, при возникающем и влияющем на нее ускорении. 
 Описывая все это более популярно, можно сказать, что масса перемещается при резком ускорении, будь то набор скорости или резкое торможение, при этом изменяется длина пружины, что является характеристикой для измерения. В случае критических ускорений, чтобы прибор не вышел из строя в нем может быть установлен демпфер, которые гасит энергию от ударов массы в крайних ее положениях.  На картинке приведена простейшая схема акселерометра, который способен адекватно измерять ускорение только по одной оси.
 На самом деле, в зависимости от требований систем могут быть использованы акселерометры с измерением ускорения по двум и трем осям. В итоге, в зависимости от количества измеряемых осей акселерометры делятся на  однокомпонентные, двухкомпонентные, трёхкомпонентные.

Применение акселерометра в автомобиле  

 Итак, как мы уже упоминали акселерометр применяется м в автомобиле. Так он используется в системе курсовой устойчивости, для того чтобы собрать информацию в компьютер об ускорении автомобиля. Эта информация необходима для управления тормозными колодками, для того, чтобы ограничить крутящий момент на нужном колесе и предотвратить возможный занос или проскальзывание колеса.  
 Также акселерометры применяются и в автомобильных видеорегистраторах или в системах охраны и сигнализации, для определения «тревожных событий». Такими событиями могут быть: резкое торможение, ускорение и все что с ними связано, например удар, резкий разворот машины и т.д. Именно в этих случаях и срабатывает акселерометр, включая видеорегистратор, если он был выключен. Кроме того, на некоторых видеорегистраторах, подобные «промаркированные» события записываются в отдельную папку, для предотвращения случайного их удаления. Все это сделано для того, чтобы фиксировать чрезвычайные ситуации, с которыми, как правило, и связано резкое ускорение, определяемое акселерометром.  
 Конечно, акселерометры были изобретены не для непосредственного применения в автоиндустрии, а скорее наоборот, они пришли из других сфер применения. Так они широко применяются для работы в навигационных системах,  а соответственно применяются и для других вариаций транспортных систем. (морской флот, авиация). Также акселерометры в настоящий момент активно применяются в электроники, для определения базирования устройства относительно действия сил гравитации. Так, за изменение положения картинки на экране при переворачивании устройства отвечают именно они.
  В общем, как вы поняли, акселерометр очень полезная и нужная вещь, которая может применяться не только для применения в автомобиле, но это уже не относится к тематике нашего сайта.

Что такое акселерометр? — Определение и принцип работы