【正文】 ............................. 5 傳感器的定義 ........................................................................... 5 傳感器的組成 .......................................................................... 5 傳感器的特性 .......................................................................... 6 傳感器的分類 .......................................................................... 7 傳感器接口技術 ............................................................................ 8 數字量、開關量的接口 .......................................................... 8 模擬量的接口 ........................................................................... 8 傳感器的非線性補償處理 ...................................................... 9 傳感器輸出信號的數字濾波 ................................................ 11 智能傳感器 ............................................................................. 13 3 ESP 傳感器的接口設計 ...................................................................... 16 ESP 傳感器的介紹 ....................................................................... 16 ESP 常用傳感器接口設計 .......................................................... 18 總結 ......................................................................................................... 25 致謝 ......................................................................................................... 26 參考文獻 ................................................................................................. 27 汽車 ESP 傳感器的接口設計 1 前言 ESP(Electronic Stability Program 電子穩(wěn)定程序 )是汽車電控的一個標志性發(fā)明 。成都理工大學工程技術學院畢業(yè)論文 汽車 ESP 傳感器的接口設計 作者姓名： 專業(yè)名稱 ： 電子信息科學與技術 指導老師 ： 汽車 ESP 傳感器的接口設計 I 摘要 分析了汽車電子穩(wěn)定程序系統中常用傳感器的特性設計了常用傳感器的硬件接口和軟件接口并實現了集成傳感器的方案該方案通過CAN 總線與電子控制單元傳遞數據具有抗干擾性能好可靠性高的特點。 Toyota called Vehicle Stability control system (VSC), Vehicle Stability Assist System (VSA) or automotive electronic stability control system (ESC)。主動安全系統包括駕駛特性（ ABS、 TCS、 ESP 等），視野條件和工作元件（如輪胎）等，這些系統可以在危急的情況下使車輛保持穩(wěn)定及可操控性，避免事故的發(fā)生；被動安全系統是在事故發(fā)生過程中起作用，通過采取一些設計措施和裝置，最大限度的保護車內人員免受傷害，降低事故后果的嚴重性。 德國 BOSCH 公司是汽車電子穩(wěn)定性控制方的典范，下面以BOSCH 公司的 ESP 系統為例介紹 ESP 的結構及控制原理。以下將分析幾種簡單典型工況 ESP 所采取的干預 措施。傳感原理、傳感材料及加上制造裝配技術是傳感器開發(fā)的三個重要方面。 汽車 ESP 傳感器的接口設計 6 傳感器的特性 傳感器比較常用的性能指標有以下幾種 (1) 關于輸入量的特性： 量程或測量范圍 ： 傳感器預期要測量的被測量值，一般用傳感器允許測量的上下極限值來表示，其中上限值也稱為滿量程 FS。有的傳感器盡管其靜態(tài)持性非常好，但由于不能很好追隨輸入量的快速變化而導致嚴重誤差，這種動態(tài)誤差若不注意加以控制，可以高達百分之幾十其至百分之百。它可以是任何一種脈沖發(fā)生器，所發(fā)出的脈沖數與輸入量成正比，加上計數器就可對輸入量進行計數，如可用來檢測通過輸送帶上的產品個數，也可用來檢測執(zhí)行機構的位移量，這時執(zhí)行機構每移動一定距離或轉動一定角度就會發(fā)生一個脈沖信號，例如增量式光電碼盤和檢測光柵就是如此。 數字量、開關量的接口 可以通過緩沖器直接輸入到計算機 數據總線上 。能完成這種功能的器件叫采樣／保持器，從上面分析也可知，采佯／保持器在 保持階段相當于一個模擬信號存儲器 ”。在采用間接比較式 A/D 轉換器的情況下可以不加采樣保持器。在完成了非線性參數的線性化處理以后，要進行工程量轉換，即標度變換、才能顯示或打印帶物理單位的數值。為了使基點的選取更合理，不同的曲線采用不同的方法分段。 擬合計算法 當輸出電信號與傳感器的參數之間有確定的數字表達式時，就可汽車 ESP 傳感器的接口設計 11 采用計算法進行非線性補償。為了提高信號的可靠性，減小虛假信息的影響，可采用軟件方法實現數字濾波。 1 算術平均值法 算術平均值法是尋找一個 Y 值，使該 Y 值與各采樣值間誤差的平汽車 ESP 傳感器的接口設計 12 方和為最?。? 由 ，得算術平均值法的算式 式中 : xi——第 i 次采樣值； Y——數字濾波的輸出； N——采樣次數。 3 防脈沖干擾復合濾波 法 將算術平均值法和中值濾波法結合起來、便可得到防脈沖干擾平均值法。 汽車 ESP 傳感器的接口設計 13 智能傳感器 智能傳感器的概念 智能傳感器是當今國際科技界研究的熱點 , 尚無統一的、確切的定義。 (6) 信息存儲和記憶功能。 智能傳感器的組成 傳感器將被測的物理量轉換成相應的電信號 ,送到信號調理電路中 ,進行濾波、放大、模數轉換后，送到微計算機中。初級的智能傳感器也可以有許多互相獨立的模塊組成，如 將微計算機、信號調理電路模塊、輸出電路模塊、顯示電路模塊和傳感器裝配在同一殼體內 ,體積較大 ,但在目前的技術水平下 ,仍不失為一種實用的結構形式。特別是需要智能傳感器。方向盤轉角傳感器將方向盤轉角轉換為一個可以代表駕駛員期望的行駛方向的信號，方向盤轉角一般是根據光電編碼來確定的，安裝在轉向柱上的編碼盤上包含了經過編碼的轉動方向， 轉角等信一編碼盤上的信息 。 ESP 一般使用微機械式加速度傳感器，在傳感器內部，一小片致密物質連接在一個可以移動的懸臂上，可以反映出汽車的縱向 /橫向加速度的大小，其輸出在靜態(tài)時為 左右，正的加速度對應正的電壓變化，負的加速度對應負的電壓變化， 每 對應 1g的加速度變化，具體參數因傳感器不同而有所不同。由于 ESP 對輪速傳感器信號的實時性要求較高，故經過信號調理后，直接送入 ECU(圖 4 中 C) 在圖 4 的A 和 B 中，需要微處理器對信號進行處理并通過 CAN 總線傳送數據，本文選用 Infineon 公司的 SAKC164CI。 汽車 ESP 傳感器的接口設計 20 圖 方向盤轉角傳感器脈沖序列波形 C164CI 與方向盤轉角傳感器的接口電路如圖 所示。其硬件接口如圖 所示，實現硬件模擬前置濾波，以抑制來自傳感器的模擬信號中的高頻噪聲成分，防止在采樣過程中出現混疊現 象。微控制器把濾波后的信號、原始信號、 k的值、路面識別結果打包后，通過 CAN 總線 與 ECU 進行數據傳輸，具有較好的抗干擾性和可靠性?，F在只有在高檔車上才配備這種系統，隨著汽車一步步的發(fā)展，必將有更多的車使用這種技術。 2021 [4]. 陳在峰 , 宋健 , 于良耀 . 汽車防抱死制動系統輪速傳感器信號處理 . 汽車工程 . 2021(22),4:282285.