47326 Obraz3

64

Czujniki przyspieszenia i drgań Wielkości mierzone / Zasady pomiarów

Czujniki przyspieszenia i drgań

Tablica 1

Zakresy pomiarowe czujników drgań i przyspieszeń
Regulacja przeciwstukowa ZI	1—10 g
Ochrona pasażerów: - poduszki powietrzne, napinacze pasów	50 g
- pałąk ochronny	4g
- blokowanie pasów bezpieczeństwa	0,4 g
ABS, ESP	0,8...1,2 g
Regulacja mechanizmów jazdy: - nadwozie (masa resorowana)	1 9
- osie (masa nieresorowana)	10 g

Wielkości mierzone

Czujniki przyspieszenia oraz czujniki drgań nadają się do regulacji przeciwstukowej silników spalinowych (ZI), do aktywacji układów ochrony pasażerów (poduszki powietrzne, blokady i napinacze pasów bezpieczeństwa, pałąki ochronne) oraz do wyznaczania przyspieszeń bocznych i zmian prędkości samochodów z napędem na cztery koła, z układem przeciwblokującym ABS lub elektronicznym programem stabilizacji toru jazdy ESP, względnie regulacji dynamiki jazdy. Wielkością mierzoną jest przyspieszenie a, które często jest wyrażane jako wielokrotność przyspieszenia ziemskiego g (Ig = 9,8m/s²).

Typowe wartości dla samochodu podano w tablicy 1.

Zasady pomiarów

Wszystkie czujniki przyspieszenia działają według podstawowego prawa dynamiki (drugiej zasady dynamiki Newtona), które przyporządkowuje siłę F działającą na masę m i wywołane przyspieszenie dynamiczne (czujniki przyspieszenia) lub także statyczne:

F = m • a    (1)

Spotyka się tu zarówno układy pomiaru siły, drogi, a także układy mierzące naprężenia mechaniczne.

Układy pomiaru drogi (przemieszczeń)

Układy pomiaru przemieszczeń (drogi) są używane w zakresie bardzo małych przyspieszeń. Umożliwiają one także zastosowanie zasady kompensacji, według której przemieszczenie wywołane przyspieszeniem jest przywracane do stanu pierwotnego (zerowego) siłą cofającą, tak że układ w idealny sposób praktycznie zawsze pozostaje blisko punktu zerowego, przy dobrej liniowości, minimalnej czułości poprzecznej i dobrej stabilności temperaturowej.

Układy „regulacji położenia” (rys. Ib) mają ze względu na zasadę ich regulacji także większą sztywność i częstotliwość graniczną, niż podobne układy „pomiarów wychylenia” (rys. la).

Wszystkie czujniki przyspieszenia, aż do ciężkich wahadeł, wykorzystują sprężyny, co

Rysunek 1

Schematy:

a - pomiar wychylenia

b - regulacja położenia

bazowego

a - mierzone

przyspieszenie

x - przemieszczenie

bezwładnika

F_m - mierzona siła (siła

bezwładności masy m

(bezwładnika))

F_k - siła kompensująca /_A - prąd wyjściowy U_A- napięcie wyjściowe