【正文】 對覆蓋面積增加，而 X? 極和擺錘的正對覆蓋面積減小。 傳感器結(jié)構(gòu)設計原理 1 2 3 x軸 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 20 頁 電容原理的傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、精度高、靈敏度高、動態(tài)響應好、抗過載能力大，對溫度、輻射和振動等惡劣條件適應性強等一系列優(yōu)點，而這些特點正適合傾角傳感器的使用特性技術特性。 圖 ：系統(tǒng)框圖 差動電容變面積傳感器工作原理 為了提高傳感器的靈敏度和線性度，其結(jié)構(gòu)設計成變面積差動傳感器。 （ 2）怎樣實現(xiàn)傳感器的溫度補償、調(diào)理電路的參數(shù)選擇。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 17 頁 圖 半主動原理圖 主要研究的內(nèi)容 本章主要介紹了本課題國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，還簡述了傳感器和懸架 系統(tǒng)的基本知識，這是為了很好的確定傳感器種類選擇和懸架控制系統(tǒng)。 圖 為主動懸架的原理圖，其中 F代表力發(fā)生器。其原理是測量系統(tǒng)通過傳感器獲得車輛振動信息，傳遞給控制中心進行處理，進而由控制中心發(fā)出指令給能量源產(chǎn)生控制力，再由執(zhí)行器進行控制，衰減懸架的振動。 懸架控制系統(tǒng)的分類 懸架依據(jù)其可控性可以分為不可控的被動懸架和可控的智能懸架兩大類。 彈簧質(zhì)量減少。 懸掛可以支承非垂直外力，從面減少減振器的摩擦力，確保減振器達到最佳的工作狀態(tài)。一般前懸架側(cè)傾角剛度與后懸架側(cè)傾角剛度比應在 ～ 范圍內(nèi)，如前后懸架本身不能滿足上述要求，可在前后懸架中加裝橫向穩(wěn)定桿，提高汽車操縱穩(wěn)定性。 懸架的側(cè)傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。如果減小非簧載質(zhì)量可使車身振動頻率降低 ，而車輪振動頻率升高，這對減少共振，改善汽車的平順性是有利的。為了使空載和滿載固有頻率保持一定或很小變化，需要把懸架剛度做成可變或可調(diào)的。一般貨車固有頻率是 ～ 2Hz，旅行客車 ～ ，高級轎車 1～ 。 懸架剛度是指懸架產(chǎn)生單位垂直壓縮變形所需加于懸架上的垂直載荷。汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數(shù)，它由懸架剛度和懸架彈貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 14 頁 簧支承的質(zhì)量（簧載質(zhì)量）所決定。導向機構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩 ，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導向機構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。 懸架系統(tǒng)的組成和影響因素： 一般懸架由彈性元件、導向機構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 13 頁 懸架系統(tǒng) 懸架系統(tǒng)是保證乘坐舒適性的重要部件，又是保證汽車平順行駛的重要部件。但氣體運動控制較為復雜，影響其運動的因素較多，其精度無法達到軍用武器系統(tǒng)的要求。其中熱線阻值的變化是氣體與熱線之間的能量交換引起的。在實用中除此類型外，還有在電解質(zhì)溶液中留下一氣泡，當裝置傾斜時氣泡會運動使電容發(fā)生變化而感應出傾角的 “液體擺 ”。當玻璃殼體傾斜時，電極間的導電液不相等，三根電極浸入液體的深度也發(fā)生變化，但中間電極浸入深度基本保持不變。 （ 2） 液體擺式慣性器件： 液體擺的結(jié)構(gòu)原理是在玻璃殼體內(nèi)裝有 導電液，并有三根鉑電極和外部相連接，三根電極相互平行且間距相等。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了 。理論基礎就是牛頓第二定律，根據(jù)基本的物理原理，在一個系統(tǒng)內(nèi)部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加 速度。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標。 五、 傳感器的分辨率 分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。例如，某位移傳感器，在位移變化 1mm 時，輸出電壓變化為 200mV，則其靈敏度應表示為 200mV/mm。 它是輸出 與 輸入特性曲線的斜率。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條 擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示 。 （ 4）重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等?；瘜W傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現(xiàn)象 為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。 “ 傳感器 ” 在新韋式大詞典中定義為： “ 從一個系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件 ” 。目前，磁流變液盡管已進入商 業(yè) 化階段，但減振器 的 使用還存如噪聲、耐久性、穩(wěn)定性等問題，還需 要 進一步深入研究。智能化控制器能夠根據(jù)路況和汽車振動等信息，自動地調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)的參數(shù)，使汽車具有良好行駛平順性和穩(wěn)定性。 汽車懸架控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)是車輛動力學與控制領域的國際性前沿課題，開貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 8 頁 發(fā)具有安全、舒適和清潔高效、節(jié)能、智能控制的懸架是車輛懸架系統(tǒng)發(fā)展的方向。 1973 年，美國加州大學戴維斯分校的 和 首先提出了半主動懸架的概念。傳感器主要有以下四點發(fā)展趨勢： 研究新型敏感材料。 通過對此次的設計，鍛煉出克服困難的毅力，培養(yǎng)獨立動手動腦能力，培育出良好的生活態(tài)度。This paper mainly describes the differential solid pendulum capacitance Angle sensor structure and working principle and singlechip microputer ， AT89C51 and A/D and display interface circuit， in order to tilt sensors and semiactive suspension choice, also describes the sensor and the basic knowledge of the suspension system。 設計的研究目的和意義 ................................................. 7 設計的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ........................................... 7 第二章 傳感器及懸架系統(tǒng) .................................. 9 傳感器 ................................................. 9 傳感器定義 ........................................... 9 傳感器原理 ........................................... 9 傳感器分類 ........................................... 9 傳感器的特性 ......................................... 9 懸架系統(tǒng) ................................................ 13 懸架系統(tǒng)簡述 ........................................ 13 現(xiàn)在懸架系統(tǒng)的分類 ................................... 15 懸架控制系統(tǒng)的分類 ................................... 15 本論要研究的內(nèi)容 ......................................... 17 第三章 固體擺電容傾角傳感器設計 ........................ 18 差動電容變面積傳感器工作原理 ............................ 18 傳感器結(jié)構(gòu)設計原理 ..................................... 19 對電容傳感器產(chǎn)生影響的處理 ............................. 21 電容電場的邊緣效應 .................................... 21 寄生和分布電容的影響 ................................... 21 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 4 頁 傳感器信號調(diào)理 ......................................... 21 CAV424 簡介 .......................................... 22 CAV424 的檢測原理 ..................................... 22 系統(tǒng)硬件設計 ........................................... 25 放大電路的設計 ....................................... 25 采用 ADC0809 芯片做模數(shù)轉(zhuǎn) 換 .............................. 26 AT89C51 芯片 ......................................... 28 顯示電路 ............................................ 29 軟件設計 .............................................. 30 A/D 轉(zhuǎn)換程序 ......................................... 30 滑動平均濾波設計 ...................................... 32 標度變換程序設計 ...................................... 35 顯示程序 ............................................ 36 半主動懸架控制程序 .................................... 38 第四章 總結(jié)與展望 ...................................... 41 總結(jié) ............................................... 41 展望 ............................................... 42 致謝 ..................................................... 42 參考文獻 ................................................. 42 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 5 頁 固體擺電容傾角傳感及車輛半主動懸架控制設計 摘 要 伴隨著社會科技的進步帶動了人們對物質(zhì)品質(zhì)的高要求，人們對汽車的要求越來越高，這也是科技的創(chuàng)新時代進步的表現(xiàn)之一。貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 1 頁 本科畢業(yè)論文（設計） 論文（設計）題目： 固體擺電容傾角傳感及車輛半主動懸架控制設計 學 院： 電氣工程學院 專 業(yè)： 測控技術與儀器 班 級： 091 學 號： ＿ 學生姓名： 指導教師 : 20xx 年 6 月 26 日 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 2 頁 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 誠信責任書 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè) 論文（設計） ，是在導師的指導下獨立進行研究所完成。