【正文】 老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。在沒 把傳感器設(shè)計(jì)成差動(dòng)之前，無(wú)論怎樣改變極板間的間距和零件形狀、尺寸、大小都不能很好的消除溫度對(duì)傳感器的靈敏度和精度的影響。歷經(jīng)了 幾 個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí) 。 開始 初始化 計(jì)算 A Di 存數(shù)據(jù)在 50H 計(jì)算 A Di +B 返回 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 37 頁(yè) 圖 顯示程序流程圖 程序： DIR1: CLR C 。 內(nèi)變化時(shí)， 輸入 A/D 轉(zhuǎn)換的電壓 U0 在 0～ 5V 內(nèi)變化 ，可知公式中 A=,B=15，在計(jì)算機(jī)中分別表示為：0001B,1FH，且放在 EPROM 中，地址為 21H 和 22H。 FLT30： MOV A,38H ；采新值放入 A中 MOV R0,A 。 圖 一路 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖 程序： ADC0809： MOV R1， 30H ；置需轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)首地址 MOV DTPR, 7FF8H 。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)送入單片機(jī)，在這過(guò)程中關(guān)鍵問(wèn)題是如何確定 A/D 轉(zhuǎn)換完成，因?yàn)橹挥写_定后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，對(duì)各路進(jìn)行轉(zhuǎn)換是分時(shí)進(jìn)行的。1LBS ，功耗： 15mW。 15176。若按一般設(shè)計(jì)原則，這里應(yīng)選用儀用放大器；但考慮到儀用放大器成本較高，而且由于前級(jí)使用了兩片 CAV424，其輸出電壓已經(jīng)較高，所以這里選用了性價(jià)比較高的四運(yùn)放 TL084 作為信號(hào)調(diào)理電路。假設(shè)此正比系數(shù)為 k1 ，電容 C 1x 和 C 2x 的相對(duì)變化為 ? C=d0? 180? A0 ，則由（ 9）式得： VDIFF=83 k1 （ 1+21llRR ） d0? 180? A0 V （ 10） 式中 ? 為傳感器傾斜角度 。該差分信號(hào)通過(guò) 1 個(gè)二級(jí)低通濾波器轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)輸出可調(diào)的差分級(jí)輸出。這有兩個(gè)方面的好處，一方面使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，另一方面使電容的變化與 CAV424貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 22 頁(yè) 芯片輸出的直流電壓成正比，同時(shí)為后繼對(duì)信號(hào)處理提供了方便。所以本設(shè)計(jì) 在 X?極和 X? 極都接了等位環(huán)。這樣設(shè)計(jì)主要是利用擺錘受重力影響變化使擺錘與極板之間的覆蓋面積改變使傾斜角度的變化和電容量大小變化有很好的線性變化。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 18 頁(yè) 第二章 固體擺電容傾角傳感器設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案： 利用德國(guó) AMG公司生產(chǎn)的 CAV424 集成芯片處理固體擺電容傾角傳感器輸出的微弱信號(hào)，并使 CAV424 輸出的電壓信號(hào)與傾角傳感器測(cè)出的傾角變化成線性關(guān)系，CAV424 輸出信號(hào)經(jīng)放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換后輸 入 AT89C51 再送去顯示和控制懸架減震器的軟硬度。圖 的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)中，一個(gè)連續(xù)可調(diào)的阻尼器與一個(gè)傳統(tǒng)的普通彈簧并聯(lián)，需要假定系統(tǒng)中的阻尼器能夠完全獨(dú)立于懸架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且能根據(jù)力控制信號(hào)做出反應(yīng)。 一、主動(dòng)懸架 主動(dòng)懸架是一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括測(cè)量系統(tǒng)、反饋控制中 心、能量源和執(zhí)行器四個(gè)部分。 麥佛遜支柱式懸掛的特性： 零件少，總成的質(zhì)量輕，總成安裝簡(jiǎn)單，更加便于保養(yǎng)。范圍內(nèi)，汽車有一定不足轉(zhuǎn)向特性，前懸架側(cè)傾角剛度應(yīng)大于后懸架側(cè)傾角剛度。車輪、非獨(dú)立懸架的車軸等屬于簧載質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量 M。若固有頻率選取過(guò)低，很可能會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)點(diǎn)頭角，轉(zhuǎn)彎側(cè)貨角，空載和滿載車身高度變化過(guò)大。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。由此可見懸架系統(tǒng)在汽車上是重要的組成之一。 液體擺傾角傳感器介于兩者之間，但系統(tǒng)穩(wěn)定，在高精度系統(tǒng)中，應(yīng)用較為廣泛，且國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品多為此類 。當(dāng)腔體所在平面相對(duì)水平面傾斜或腔體受到加速度的作用時(shí)，熱線的阻值發(fā)生變化，并且熱 線阻值的變化是角度或加速度的函數(shù)，因而也具有擺的效應(yīng)。若液體擺水平時(shí)，則 RI=RIII。 當(dāng)傾角傳感器靜止時(shí)也就是側(cè)面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨率時(shí)， 其輸出才會(huì)發(fā)生變化。 靈敏度的量綱是輸出、輸 入量的量綱之比。 三、 傳感器的線性度 通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。對(duì) 于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo) 而畫出的特性曲線來(lái)描述。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè) 和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 (2)控制器的研究。 網(wǎng)絡(luò)化傳感器。其中，半主動(dòng)懸架控 制的目的有兩個(gè)方面，一方面是是使車輛能適應(yīng)較差的行駛路況，另一方面是讓駕乘人員有良好的、舒適的環(huán)境。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日 期： 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè) 目 錄 摘要 ...........................................................5 Abstract.......................................................6 第一章 緒論 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 設(shè)計(jì)的研究目的和意義 ................................................. 7 設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ........................................... 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(jiǎn)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(shè)計(jì) ........................ 18 差動(dòng)電容變面積傳感器工作原理 ............................ 18 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ..................................... 19 對(duì)電容傳感器產(chǎn)生影響的處理 ............................. 21 電容電場(chǎng)的邊緣效應(yīng) .................................... 21 寄生和分布電容的影響 ................................... 21 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè) 傳感器信號(hào)調(diào)理 ......................................... 21 CAV424 簡(jiǎn)介 .......................................... 22 CAV424 的檢測(cè)原理 ..................................... 22 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................... 25 放大電路的設(shè)計(jì) ....................................... 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(shè)計(jì) .............................................. 30 A/D 轉(zhuǎn)換程序 ......................................... 30 滑動(dòng)平均濾波設(shè)計(jì) ...................................... 32 標(biāo)度變換程序設(shè)計(jì) ...................................... 35 顯示程序 ............................................ 36 半主動(dòng)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(xiàn) ................................................. 42 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè) 固體擺電容傾角傳感及車輛半主動(dòng)懸架控制設(shè)計(jì) 摘 要 伴隨著社會(huì)科技的進(jìn)步帶動(dòng)了人們對(duì)物質(zhì)品質(zhì)的高要求，人們對(duì)汽車的要求越來(lái)越高，這也是科技的創(chuàng)新時(shí)代進(jìn)步的表現(xiàn)之一。 通過(guò)對(duì)此次的設(shè)計(jì)，鍛煉出克服困難的毅力，培養(yǎng)獨(dú)立動(dòng)手動(dòng)腦能力，培育出良好的生活態(tài)度。 1973 年，美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的 和 首先提出了半主動(dòng)懸架的概念。智能化控制器能夠根據(jù)路況和汽車振動(dòng)等信息，自動(dòng)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。 “ 傳感器 ” 在新韋式大詞典中定義為： “ 從一個(gè)系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件 ” 。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(fù)性、漂移等。 （ 4）重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。在實(shí)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(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。例如，某位移傳感器，在位移變化 1mm 時(shí)，輸出電壓變化為 200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為 200mV/mm。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量