來源： 發(fā)布于：2015-7-24 11:26:26 瀏覽：10234
角度傳感器在汽車中的使用
汽車傾翻的實質是: 行駛中向外的傾翻力矩大于向里的穩(wěn)定力矩, 當重心高度一定時, 傾翻力矩由傾翻力(向外的側向力) 決定。根據物理學知識, 傾翻力由路面的側向(亦稱橫向) 坡度產生的下滑力F1 和轉彎時所受向心力F2 共同作用所產生, 具體如下:
F1 = mgsinα
F2 = mv2PR
式中 m ———汽車質量
g ———重力加速度
α———路面與水平面的側向夾角
v ———汽車行駛速度
R ———轉彎半徑
由以上2式可知,為了減小傾翻力,只有減小v 是可行的, 而且F2∝v2 。根據牛頓第三運動定律, 轉彎時汽車在受到向心力作用的同時, 產生與向心力大小相等、方向相反的離心力, 因為汽車質量m 是一定的, 當向心力不能滿足v2PR 的增大時, 傾翻力矩大于穩(wěn)定力矩, 就會發(fā)生傾翻。
因此, 應降低車速, 進而減小傾翻力矩, 將角度傳感器按擺動方向在汽車上側向布置, 根據角度傳感器產生的角位移, 可得出汽車所受下滑力、向心力作用產生的傾翻力的大小, 當角位移達到預先設定的數值時, 使汽車減速。
角度位移傳感器原理
角度傳感器利用重力原理制造的角度傳感器如圖1 所示。擺動部分的質量為m , 重心距轉軸的距離為L , 當汽車車體傾斜或做曲線運動時, 均能使擺動部分偏轉。設圖1 中的受力分析是無任何摩擦的理想狀態(tài)下,力F 為下滑力F1 和向心力F2 共同作用的結圖1 角度傳感器果, 力F 與傾翻力成正比, 所產生的偏轉角度β也就與傾翻力成正比。擺動部分所受重力G 與F 的合力T 是擺桿所受拉力, 擺動角度β= tg - 1 ( FPG) , 與L 無關, 當質量m 一定時, β只與F 有關, 且成正比。實際上, 由于存在轉軸等處的摩擦, 則L 越長, 擺動轉矩越大, 精度越高。
