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电容压力传感器技术在汽车测试中的应用

2014-01-04 sensor 676

创新的传感器技术令汽车行业发展进程加快,在增强司机或乘客体验的同时,最重要的问题仍然是汽车安全性和可靠性。电容式触控压力传感技术能够从多方面加速汽车测试和开发的进程。

制动踏板测试

日本一家车企在汽车制动踏板的研究过程中采用静态测试的方法。汽车制造商在压力曲线系统(Pressure Profile Systems,PPS)中运用电容触控压力传感技术,将制动器摩擦块分为两部分,并在接合处粘附电容式压力传感器。通过这一方法,汽车制造商发现,在施加相同的制动力后,停止车辆中的制动压力分布与其运动过程中的制动压力分布情况完全不同。这是由于车辆在运动/静止状态下,离心转子施加在制动卡钳上的扭矩不同造成。与电阻式传感器不同(基于热量),电容式压力传感器是基于外力工作的,也就是说,其在工作时能够比电阻式传感器承受更大的剪切应力。根据这一特性,电容压力传感器能够安装在实车中进行进一步测试。毋庸置疑,实车测试获取的数据更有价值,不过随之而来产生了一个新的问题。研究者发现随着制动卡钳温度上升,将无法获取正确的测试数据,因为每个传感器都有一定的热敏感性。其在电容传感器的热电偶中心嵌入一个热量补偿系统解决这一问题。

轮胎胎面测量

一款轮胎在真正配置到一款汽车之前,需要经过大量的安全性和技术指标测试。通过电容压力传感技术,轮胎和汽车制造商能够对轮胎进行更全面的动态测试,相比当前任何一种传统方法都更有效。在汽车的四个车轮处分别安装一个活塞,4个活塞通过液压装置上下推动轮胎,模拟现实中的颠簸路况。在弹性动态测试过程中,电容胎面压力传感器能够收集胎面性能在模拟测试中的细微变化数据,并通过相关设备拍摄高分辨率图像;而传统的轮胎胎面测试方法虽然能够获取高分辨率图像,但其效率偏低,更适合与静态胎面测试。压力曲线系统通过分布在胎面将近2,000个传感元件,以220赫兹的频率检测胎面变化。这项配置保留了传统胎面传感器的解析度,并在此基础上提升解析速率,从而能够更精确地检测胎面在颠簸以及瞬息万变路况中的性能状态。

胎压检测

从制动踏板测试和胎面性能检测中,我们可以看出,电容触控压力传感技术在汽车检测中应用广泛。但除此以外,其还能直接让消费者受益,例如当其运用于胎压检测时。在车库或车辆安全检测站均可配置采用电容触控压力感应的设备。当一辆车驶过相应的感应设备时,系统通过轮胎与设备接触时的压力分布计算出胎压是否正常。当胎压过高时,感应设备中部的传感器将承受更大的压力,而当胎压过低时,两端的传感器则承受更大压力。在车辆的四轮定位中也能看到相关的技术应用。

无论是胎压检测还是定位检测,其精确与否与车辆的燃油经济性都有着直接关系,而车主也将受其影响。以上三个例子均表明,电容触控压力传感技术在汽车中的应用将为车主带来很大收益。

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