【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)。 被 動懸 架 的 參 數(shù) 不 能 任 意 調(diào) 節(jié) 和 選 擇 ，限 制 了 起 性 能 的 進(jìn) 一步提 高 ，因 此 減 振 性 能 很 差 。 半 主 動 懸 架 ： 半 主 動 懸 架 的 簡 化 模 型 如 圖 2 .1 第 二 個 圖 所示 由 可 變 剛 度 的 彈 簧 和 減 振 器 組 成 。其 基 本 控 制 原 理 是 根 據(jù) 簧 上 質(zhì) 量 對 車 輪 的 速 度 響 應(yīng) 和 加 速 度 響 應(yīng) 等 反 饋 信 號 ，調(diào) 節(jié)可 調(diào) 彈 簧 的 剛 度 或 可 調(diào) 減 振 器 的 阻 尼 力 。半 主 動 懸 架 在 產(chǎn) 生 力 的 方 面 近 似 于 被 動 懸 架 ， 但 其 阻 尼 系 數(shù) 或 剛 度 系 數(shù) 是 可 調(diào) 的 。 通 常 以 改 變 減 振 器 的 阻 尼力 為主 ，將 阻 尼 分 為 兩 級 或 三 級 ，由 人 工 選 擇 或 由 傳 感 器 信 號 自 動 確 定 阻 尼 級 。另 外可 以 改 變 彈 簧 剛 度 達(dá) 到 半 主 動 控 制 的 目 的 。 目 前 主 要 應(yīng) 用 的 是 空 氣 彈 簧。 【 8】 主動懸架：主動懸架的簡化模型如圖 第三個圖所示，由彈性元件和一個力發(fā)生器組成，力發(fā)生器的作用是改進(jìn)系統(tǒng)中能源的消耗并供給系統(tǒng)以能量，該裝置的控制目的是實現(xiàn)一個優(yōu)質(zhì)的隔振系統(tǒng)，而無須對系統(tǒng)作出較大的變化。因此，只需使力發(fā)生器產(chǎn)生一個正比于絕對速度負(fù)值的主動力，即可實現(xiàn)該控制目標(biāo)。這種懸架系統(tǒng)的減振效果非常的明顯。但是，該系統(tǒng)的商品化存在較大的困難，主要是硬件價格昂貴以及消耗能量過大 ，現(xiàn)在只用于少量排量較大的高檔轎車。 傾角傳感器的簡介 傾角傳感器經(jīng)常用于系統(tǒng)的水平測量，從工作原理上可分為 “固體擺 ”式、 “液體擺 ”式、 “氣體擺 ”三種 傾 角 傳 感 器 ， 傾 角 傳 感 器 還 可 以 用 來 測 量 相 對 于 水平 面 的 角 度 變 化 量 。根 據(jù) 牛 頓 第 二 定 律 和 一 些 基 本 的 運 動 學(xué) 原 理 ，對于 一 個 系 統(tǒng) 整 體 ，速 度 不 能 測 量 出 來 的 ，但 卻 可 以 測 量 其 加 速 度 。如 果 已 知 初 速 度 ，就 可 以 通 過 積 分 計 算 出 線 速 度 ，然 后 可 以 計 算 出 直 線 位 移 。所 以 它 其 實 是 運 用 慣 性 原 理 的 一 種 加 速 度 傳 感 器 。當(dāng) 傾 角 傳 感 器 靜 止 時 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 。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。 固體擺式慣性器件：固體擺在設(shè)計中廣泛采用力平衡式伺服系統(tǒng)，其由擺錘 、擺線、支架組成。在小角度范圍內(nèi)測量時，可以認(rèn)為擺錘受力 F 與擺線與垂直線構(gòu)成的角度 θ 成貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁 線性關(guān)系。如基于此原理的應(yīng)變式傾角傳感器。 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(dǎo) 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 。當(dāng) 殼 體 水 平 時 ，電 極 插 入 導(dǎo) 電 液 的 深 度 相 同 。如 果 在 兩 根 電 極 之 間 加 上 幅 值 相 等 的 交 流 電 壓 時 ，電 極 之 間 會 形 成 離 子 電 流 ，兩 根 電 極 之 間 的 液 體 相 當(dāng) 于 兩 個 電 阻 R I 和 R I I I 。 若 液 體 擺 水 平 時 ，則 R I =R I I I 。當(dāng) 玻 璃 殼 體 傾 斜 時 ，電 極 間 的 導(dǎo) 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 。 左 邊 電 極 浸 入 深 度 小 ，則 導(dǎo) 電 液 減 少 ， 導(dǎo) 電 的 離 子 數(shù) 減 少 ， 電 阻 R I 增大 ，相 對極 則 導(dǎo) 電 液 增 加 ，導(dǎo) 電 的 離 子 數(shù) 增 加 ，而 使 電 阻 R I I I 減 少 ，即 R I R I I I 。反 之 ，若 傾 斜 方 向 相 反 ， 則 R I RI I I 。在 液 體 擺 的 應(yīng) 用 中 也 有 根 據(jù) 液 體 位 置 變 化 引 起 應(yīng) 變 片 的 變 化 ，從 而 引起 輸 出 電 信 號 變 化 而 感 知 傾 角 的 變 化 。 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(dāng) 裝 置 傾 斜 時 氣 泡 會 運 動 使 電 容 發(fā) 生 變 化而 感 應(yīng) 出 傾 角 的 “ 液 體 擺 ” 。 氣 體 擺 式 慣 性 器 件 ：氣 體在 受 熱 時 受 到 浮 升 力 的 作 用 ，如 同 固 體 擺 和 液 體 擺 也 具 有 的 敏 感 質(zhì) 量 一 樣 ，熱 氣 流 總 是 力 圖 保 持 在 鉛 垂 方 向 上 ，因 此 也 具 有 擺 的 特 性 。 “ 氣 體 擺 ” 式 慣 性 元 件 由 密 閉 腔 體 、氣 體 和 熱 線 組 成 。 當(dāng) 腔 體 所 在 平 面 相 對 水平 面 傾 斜 或 腔 體 受 到 加 速 度 的 作 用 時 ，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) 。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。 就 基 于 固 體 擺 、 液 體 擺 及 氣 體 擺 原 理 研 制 的 傾 角 傳 感 器 而 言 ， 它 們 各 有 所 長 。 在 重 力 場 中，固 體 擺 的 敏 感 質(zhì) 量 是 擺 錘 質(zhì) 量 ，液 體 擺 的 敏 感 質(zhì) 量 是 電 解 液 ， 而 氣 體 擺 的 敏 感 質(zhì) 量 是 氣 體 。氣 體 是 密 封 腔體 內(nèi) 的 唯 一 運 動 體 ，它 的 質(zhì) 量 較 小 ， 在大 沖 擊 或 高 過 載 時 產(chǎn) 生 的 慣 性 力 也 很 小 ，所 以 具 有 較 強 的 抗 振 動 或 沖 擊 能 力 。但 氣 體 運 動 控 制 較 為 復(fù) 雜 ， 影 響 其 運 動 的 因 素 較 多 ，其 精 度 無 法 達(dá) 到 軍 用 武 器 系 統(tǒng) 的 要 求 。 固 體 擺 傾 角 傳 感 器 有 明 確 的 擺 長 和 擺 心， 其 機(jī) 理 基 本 上 與 加 速 度 傳 感 器 相 同 。 在 實 用 中 產(chǎn) 品 類 型 較 多 如 電 磁 擺 式 ， 其 產(chǎn) 品 測 量 范 圍 、 精 度 及抗 過 載 能 力 較 高 ，在 武 器 系 統(tǒng) 中 應(yīng) 用 也 較 為 廣 泛 。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 內(nèi) 外 產(chǎn) 品 多 為 此 類 。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁 線陣 CCD 傳感器的簡介 一、 TCD1304AP 工作原理 TCD1304 是一 個 M O S 集 成 電 路 ， 內(nèi) 有 5 6 0 個 有 效 光 電 元 素 和 6 4 個 被 掩 膜 的 ， 用 于暗 基 準(zhǔn) 電 平 的 光 電 元 素 ， 此 外 還 有 兩 個 線 陣 1 2 8 0 位 C C D 電 荷 傳 送 寄 存 器 ， 一 個 驅(qū) 動 單 元 ， 一 個 采 樣 / 保 持 電 路 及 輸 出 信 號 處 理 電 路 。 每 一 個 光 電 元 素 的 尺 寸 為 2 0 0 u m* 5 u m ， 其 間 均 有 2 u m 寬 的 溝 道 分 隔 。整 個 器 件 密 封 在 2 0 腳 雙 列 陶 瓷 封 裝 中。 當(dāng) 光 投 射 到 傳 感 器 的 光 電 元 素 上 時 ，使 元 素 的 電 荷 蓄 積 ，蓄 積 的 電 荷 量 由 光 的 強 度 和 所 照 射 的 時 間 決 定 。 對 蓄 積 的 電 荷 每 隔 一 定 的 時 間 （ 由 時 序 電 路 控 制 ） 進(jìn) 行串 行 變 換 ， 從 一 根 信 號 線 以 電 壓 （ 或 電 流 ） 形 式 依 次 送出 。由 于 傳 感 器 中 每 個 光 電 元 素 所 占 的 寬 度 為 已 知（ 2 0 0 u m ）， 通 過 對 信 號 線 送 出 的 電 壓 脈 沖 進(jìn) 行 計 數(shù) ， 就 能 得 到 被 測 物 體 的 尺 寸 （ 光 照 區(qū) 有 電 壓 脈 沖 輸 出 ， 由 物 體 被 擋 光 而 造 成 的 陰 影區(qū) 無 脈 沖 輸 出 ）。 下 圖 為 圖 2 1 3 C CD 傳 感 器 T C D1 3 0 4 的 結(jié) 構(gòu) 框 圖 。 注明： SR傳感器復(fù)位 S/H采樣 /保持電路