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ESP系統傳感器特性分析及接口技術(shù)
作者：
時(shí)間：2010-11-23
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器
橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的安裝位置基本相同，輸出都是0V-5V的模擬量，由于汽車(chē)顛簸造成的信號波動(dòng)特性一致，故封裝在同一模塊中。其硬件接口如圖8所示，實(shí)現硬件模擬前置濾波，以抑制來(lái)自傳感器的模擬信號中的高頻噪聲成分，防止在采樣過(guò)程中出現混疊現象。運放使用滿(mǎn)擺幅輸出的LMX324。
調整圖8中各個(gè)阻容元件的參數，即可設置濾波截止頻率和延時(shí)大小。汽車(chē)運行過(guò)程中，在較好路面上行駛時(shí)，由于信號較好，延時(shí)盡量要小，而在顛簸路面上行駛，則希望濾波效果要好。但是由于硬件濾波的頻率特性一經(jīng)設計完畢，無(wú)法實(shí)時(shí)修改，故需要在軟件中設計數字濾波環(huán)節。數字濾波常用的有維納濾波器、卡爾曼濾波器、線(xiàn)性預測器、自適用濾波器等。在這里選用計算量小、實(shí)時(shí)性能好的一階低通濾波，傳遞函數為.
圖8 橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器接口電路
k的選擇取決于當前的路面情況，而當前路面情況，則通過(guò)數字濾波前的原始信號來(lái)識別。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(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送給ECU。圖9a和9b分別為顛簸路面實(shí)車(chē)試驗中采集得到的縱向加速度傳感器的一組對比曲線(xiàn)。
圖9a 數字濾波前的數據曲線(xiàn) 圖9b 數字濾波后的曲線(xiàn)
結語(yǔ)
本文討論了ESP系統中常用傳感器的結構特點(diǎn)及信號特性，并設計了各個(gè)傳感器的信號處理接口，其中包括硬件接口電路以及軟件處理方案。設計了包含橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的集成模塊，通過(guò)CAN總線(xiàn)與ECU進(jìn)行數據傳輸，具有較好的抗干擾性和可靠性。本文的設計已經(jīng)在實(shí)車(chē)試驗中得到驗證。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162674.htm
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