如果汽车有知觉,被撞是一种什么样的体验?

2016-10-31 18:09:47来源: EEWORLD
也许就是现在,在世界的某个角落,一辆拥有“知觉”的汽车正在向着壁障加速冲去。几秒之后,它将“感受”到极端巨大的冲击力。如果我说,这并不是什么“错踩油门”的意外,而是人有意为之,你会不会觉得不可思议?其实,这是遍布全球的各个汽车安全实验室中最常见的场景了。
 
对于大多数人来说,只是听说过汽车碰撞试验这个名词,却并不了解这看似野蛮的试验是如何保证车内驾驶员与乘客的驾乘安全的。冲撞过后,在扭曲变形的汽车里,在车内伤痕累累的假人中,遍布着强大、精准的加速度传感器。它们不仅可以承受撞击带来的巨大冲击,还肩负着采集和记录宝贵的安全性数据的职责。这些安全性数据将经过汇总、分析,最终成为每辆汽车必须有的碰撞安全性指标。
 
碰撞试验时,汽车都经历了什么?
 
碰撞试验数据是评价车辆被动安全性能最主要的依据之一。在碰撞事故中车辆承受的过载可能大大超过 1,000g(公制单位的 1g 的科学标准是 9.8057 米/秒2)。如果你对这样的数字没有什么概念,可以以此为参考:如果使我们停留在地球上的重力加速度为 1g。与之相比,在大角度爬升的飞机上乘客感受的重力加速度约为 1.8g,而过山车上的重力加速度为 3 至 5g。在承受 6g 的重力加速度时,人开始丧失意识,而在承受 10g 的重力加速度时,人开始面临骨折的危险。
 
从这些数据能够看出,碰撞试验中车辆与人承受的重力加速度是非常之大的。加速度传感器需要测试其所连接的结构所受到的巨大的重力加速度。这样的碰撞存在损坏电缆和连接器的风险,导致信号下降或失真。由于碰撞测试实验动辄需要数十万美元,因此每个连接都至关重要,传感等元器件高品质的重要性也在此得到充分体现。出于对传感器可靠性的考虑,全球大部分的顶尖汽车制造商们都选择了TE Connectivity的加速度传感器来捕捉测试数据,帮助其确认产品是否可以投放市场。
 
如何精确的感知碰撞数据?
 
在进行碰撞试验的汽车安全实验室里,最常见的画面就是模拟的假人坐在汽车里,然后按照计划有意的发生碰撞。在碰撞之后,汽车厂家/检测机构之后检测假人各个部位的加速度、载荷和变形,从而评定出汽车的安全等级。为了感知碰撞时的数据,传感器是必不可少的应用。TE的测试测量用传感器,涵盖了位置、力、即插即用加速度、扭矩、惯性速率等。在车上和假人身上,这些遍布的传感器为技术人员分析汽车在碰撞瞬间的各项技术数据。
 
传感器的灵敏度是传感器最基本的指标之一。灵敏度的大小直接影响到传感器对振动型号的测量。而在碰撞试验中,车身使用加速度传感器最多。TE 加速度传感器在全球各地被广泛地应用于政府、私人和汽车制造商的碰撞测试机构中。TE 的加速度传感器在一瞬间便可以在车辆碰撞测试中记录到数以千计的数据点。在过载达 2,000g 的碰撞测试中,TE 的传感器有着非常稳定的表现,能够记录下对驾驶者的安全至关重要的数据信息。这就是为什么全球最大的汽车制造商们都信任 TE Connectivity 的加速度传感器。
 
例如在碰撞试验中,TE 的碰撞测试用加速度传感器被放置在车辆上,用于研究正面、后面、侧面和翻车的冲击,通常采用粘贴安装。这些传感器用于测量障碍物、柱子、其他车辆或道路本身对测试车辆的结构造成的冲击。例如TE的53、58 和 1201 系列传感器都是在汽车碰撞试验中,放置在车辆上/车辆内的常见传感器。其中TE 58加速度传感器是一款可以即插即用的加速度传感器,以先进的压阻MEMS技术提供出色的动态量程以及稳定性。该系列产品特有全桥输出结构,运作温度范围低至零下40摄氏度,高至90摄氏度,并有少量气体阻尼带来超高抗冲击能力。

TE Connectivity 58加速度传感器
 
与此同时,在碰撞测试假人上面,TE的压力传感器和座椅安全带力传感器,以及假人测试用加速度传感器都能够一并发挥效用。假人传感器必须符合 SAE J211、ISO-6487 的要求,并且通常用螺钉安装。正如其名称所示,这些传感器放置在碰撞测试假人上,用于测量在发生事故时人体受到的冲击。车辆制造商使用这些数据提高设计的安全特性。最常见的要数TE 的61、64和68系列传感器了。例如,TE 的68C加速度传感器上装载着三个具有机械过载停止装置的可拆卸传感模块,并且加装了保护外壳,以承受测试中的超强冲击力。
 
 
坚固耐用是工程师们对TE传感器的最常见评价。TE 高级设计工程师 Ron Poff说,“我们的微机电系统 [MEMS] 技术的表现令人惊讶。“我们原来以 2,000g 作为功能上限,但现在我们达到了 6,000g,有时更高。”
 
除了加速度传感器表现卓越外,TE 还以其用于汽车安全测试的创新性安全带负荷传感器和压力传感器设计而闻名,包括在评估气囊伤害时至关重要的偏移测量。TE 的这些创新性传感器设计获得了多个专利。
 
随着无人驾驶这样的概念逐渐成为现实,汽车碰撞测试的重要性变得愈发重要。而如何让碰撞试验变得更加的智能和准确,这都将依赖着汽车厂商以及TE这样的上游连接器和传感器供应商共同创新。
 

关键字:安全性  加速度  模拟

编辑:王凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016103116367.html
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