kaiyun开云官网 传感器在新能源汽车碰撞试验上的行业应用

1、新能源汽车的碰撞试验的行业背景

2021年新能源汽车总生产量已超过670万辆，中国的销量就接近354万辆。但火爆的背后，我们对于新能源汽车的安全性能仍有一些顾虑。

很多人会对新能源车安全性持疑，觉得在新能源车发生激烈碰撞时，没有传统车安全，电池是否会漏电、起火爆炸、能否保护乘员舱内人员安全？而目前新能源电动汽车大多都会进行碰撞试验来测试车辆的安全性能。

2、新能源汽车的碰撞试验的主要目的和要解决的问题

试评价机构通过碰撞试验对汽车的安全性进行评价，并发布测试结果，给消费者选车提供参考的同时，也在督促着汽车企业设计制造出安全性更高的车，保护道路交通的各方参与者，实现降低伤亡人数的目的。

（图片来源：网络）

3、新能源汽车的碰撞试验中所涉及的不同种类传感器

(1)单轴加速度传感器，主要目的：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。

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(2)三轴加速度传感器，作用：一般来说，三轴加速度传感器的好处就是在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三维加速度传感器来检测加速度信号。三维加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。在车身安全、控制及导航系统中的应用。加速度传感器在进入消费电子市场之前，实际上已被广泛应用于汽车电子领域，主要集中在车身操控、安全系统和导航，典型的应用如汽车安全气囊（Airbag）、汽车假人测试、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序（ESP）、电控悬挂系统等。

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(3)带位移传感器，作用：安全带位移传感器可以将安全带的位移量(即拉出量)转化为模拟量的电压信号输出，用来测试安全带的张紧程度和座椅的性能。在实际测试中，要尽量使安全带拉出速度达到20m/s。如果只是在人为手动拉动的条件下测试安全带位移传感器的输入输出信号作为该传感器的性能指标，显然太不严谨。同时，如果拉动速度很低，测试的安全带拉出速度和位移无法达到高速碰撞实验的安全带位移传感器的要求

(4)假人体内加速度传感器，作用可以捕捉驾驶员和乘客在事故发生时的各种数据，包括正面碰撞和侧面碰撞，统计的结果能帮助汽车制造商更好的了解车辆的安全性能，碰撞测试的假人可以胜任测试任何场景，一个部位撞坏通过维修和替换就能重新上岗工作。

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(5)多维度座椅加速度传感器，主要目的：是对驾驶员座椅的三轴加速度值监测，可以锁定驾驶员全身所受振动的原因，从而改进或者控制车辆振动的方式包括空气驱动避震椅，避震驾驶室，维护车辆的避震系统，恰当的轮胎充气。通过试验分析得知：一种是瞬间的高峰值振动（足够把你震出座位），另一种是车辆在崎岖不平的路面上行走时所产生的重复性振动。所有的物体都有质量和谐振频率，这个特别的频率激发这个物体。就像当你敲响一个铃时，它会在被敲击之后比较长的时间里一直振动。这种振动会损害体内的结构。，2.5 到 5 Hz之间的振动会在颈椎和腰椎产生很强的共振。当人体经受4 到 6 Hz的振动时，它在躯体内会被放大两倍。20到30 Hz之间的振动会引起头和肩部之间的共振。这些振动会引起慢性的肌肉劳损，甚至是对受影响部位的性损害。见的全身振动的影响是背痛。长期的全身振动可能会刺激脊椎组织。其结果是腰间盘退化，导致功能性损伤或神经压迫.

(6)加速度校准装置，作用：对传感器进行标定，确保每个传感器灵敏度精度都在可靠的控制范围内；

4、新能源汽车的碰撞试验中所涉及到的kaiyun开云官网 传感器产品

(7)低噪声三轴一体压电振动传感器530A 性能特点：三轴向同时测量、小尺寸小体积结构、金属焊接密封、环形剪切模式、宽频带响应；被广泛应用动电池包的振动测试试中。

(8)三轴一体振动传感器430 性能特点：430系列是一款专为碰撞测试设计的轻重量，宽频带响应的 微型三轴加速度传感器，符合SAE J211的碰撞设备测试标 准, 目前有2个量程范围，分别为2000g和6000g。此3轴加 速度传感器采用的压阻式MEMS敏感元件的加速度传 感器，具有的动态响应特性和稳定性。在0~50℃的范 围内内置全桥式温度补偿，横向灵敏度

(9)小体积水滴型单轴振动传感器710A 性能特点：微型结构，粘合剂安装，金属焊接密封，环形剪切模式，宽频带响应

(10)多维度座椅加速度传感器 890性能特点：890系列产品是一款专用于测量人体对振动响应的静态座垫 加速度传感器，该型号满足ISO-2631-1和ISO-8041标准要 求。此产品的内部是一个可移动的，输出信号为+/-2000mV 的，以MEMS硅芯片为敏感元件的三轴加速度传感器；测量 分辨率可达1.5mg，适用于静态、低频测量，信号通过线缆 输出。与普通的感应元件设计不同，此款MEMS加速度传感 器采用变电容技术，可以在整个工作温度范围内实现非常小 的灵敏度偏移，允许测试工程师或技术员在车辆或测试平台 上同时测量三个轴向的振动加速度，且具有良好的可靠性和 特点： 长期稳定性微型三轴加速度传感器、的低频响应、柔性线缆输出、粘合剂或螺柱安装、环形剪切模式、宽频带响应、可选安装隔离。

(11)多维度座椅加速度传感器 790性能特点：高频响范围 • 50g 量程 • 稳定的电压输出 • 5K g 抗冲击 • 即插即用

(12)假人体内加速度传感器 阻尼加速度传感器 410 性能特点：

(13)假人体内加速度传感器 加速度传感器 412 性能特点：SAE J211符合，直流响应 ， 2000g冲击，低频和高频 ，10kg冲击 ，2-10VDC激发

(14)安全带速位移传感器 D211 性能特点：高分辨率 、 测量范围 +/-2m米 、 宽供电范围 、可靠的指示灯显示 、速度响应50 m/s 、 低功耗 、支持ID-Module • LED 移动指示

5、总结，本文的应用主要通过介绍新能源汽车的碰撞试验的主要行业的应用背景与相关传感器的配套使用目的与作用，帮助大家都好的了解这个行业的相关应用知识。