森瑟科技傳感器在新能源汽車碰撞試驗上的行業應用

1、新能源汽車的碰撞試驗的行業背景

2021年新能源汽車總生產量已超過670萬輛，中國的銷量就接近354萬輛。但火爆的背后，我們對于新能源汽車的安全性能仍有一些顧慮。

很多人會對新能源車安全性持疑，覺得在新能源車發生激烈碰撞時，沒有傳統車安全，電池是否會漏電、起火爆炸、能否保護乘員艙內人員安全？而目前新能源電動汽車大多都會進行碰撞試驗來測試車輛的安全性能。

2、新能源汽車的碰撞試驗的主要目的和要解決的問題

試評價機構通過碰撞試驗對汽車的安全性進行評價，并發布測試結果，給消費者選車提供參考的同時，也在督促著汽車企業設計制造出安全性更高的車，保護道路交通的各方參與者，實現降低傷亡人數的目的。

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3、新能源汽車的碰撞試驗中所涉及的不同種類傳感器

(1)單軸加速度傳感器，主要目的：用于研究正面、后面、側面和翻車的沖擊，通常采用粘貼安裝。這些傳感器用于測量障礙物、柱子、其他車輛或道路本身對測試車輛的結構造成的沖擊。

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(2)三軸加速度傳感器，作用：一般來說，三軸加速度傳感器的好處就是在預先不知道物體運動方向的場合下，只有應用三維加速度傳感器來檢測加速度信號。三維加速度傳感器具有體積小和重量輕特點，可以測量空間加速度，能夠全面準確反映物體的運動性質。在車身安全、控制及導航系統中的應用。加速度傳感器在進入消費電子市場之前，實際上已被廣泛應用于汽車電子領域，主要集中在車身操控、安全系統和導航，典型的應用如汽車安全氣囊（Airbag）、汽車假人測試、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序（ESP）、電控懸掛系統等。

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(3)帶位移傳感器，作用：安全帶位移傳感器可以將安全帶的位移量(即拉出量)轉化為模擬量的電壓信號輸出，用來測試安全帶的張緊程度和座椅的性能。在實際測試中，要盡量使安全帶拉出速度達到20m/s。如果只是在人為手動拉動的條件下測試安全帶位移傳感器的輸入輸出信號作為該傳感器的性能指標，顯然太不嚴謹。同時，如果拉動速度很低，測試的安全帶拉出速度和位移無法達到高速碰撞實驗的安全帶位移傳感器的要求

(4)假人體內加速度傳感器，作用可以捕捉駕駛員和乘客在事故發生時的各種數據，包括正面碰撞和側面碰撞，統計的結果能幫助汽車制造商更好的了解車輛的安全性能，碰撞測試的假人可以勝任測試任何場景，一個部位撞壞通過維修和替換就能重新上崗工作。

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(5)多維度座椅加速度傳感器，主要目的：是對駕駛員座椅的三軸加速度值監測，可以鎖定駕駛員全身所受振動的原因，從而改進或者控制車輛振動的方式包括空氣驅動避震椅，避震駕駛室，維護車輛的避震系統，恰當的輪胎充氣。通過試驗分析得知：一種是瞬間的高峰值振動（足夠把你震出座位），另一種是車輛在崎嶇不平的路面上行走時所產生的重復性振動。所有的物體都有質量和諧振頻率，這個特別的頻率激發這個物體。就像當你敲響一個鈴時，它會在被敲擊之后比較長的時間里一直振動。這種振動會損害體內的結構。，2.5 到 5 Hz之間的振動會在頸椎和腰椎產生很強的共振。當人體經受4 到 6 Hz的振動時，它在軀體內會被放大兩倍。20到30 Hz之間的振動會引起頭和肩部之間的共振。這些振動會引起慢性的肌肉勞損，甚至是對受影響部位的性損害。見的全身振動的影響是背痛。長期的全身振動可能會刺激脊椎組織。其結果是腰間盤退化，導致功能性損傷或神經壓迫.

(6)加速度校準裝置，作用：對傳感器進行標定，確保每個傳感器靈敏度精度都在可靠的控制范圍內；

4、新能源汽車的碰撞試驗中所涉及到的森瑟科技傳感器產品

(7)低噪聲三軸一體壓電振動傳感器530A 性能特點：三軸向同時測量、小尺寸小體積結構、金屬焊接密封、環形剪切模式、寬頻帶響應；被廣泛應用動電池包的振動測試試中。

(8)三軸一體振動傳感器430 性能特點：430系列是一款專為碰撞測試設計的輕重量，寬頻帶響應的 微型三軸加速度傳感器，符合SAE J211的碰撞設備測試標 準, 目前有2個量程范圍，分別為2000g和6000g。此3軸加 速度傳感器采用的壓阻式MEMS敏感元件的加速度傳 感器，具有的動態響應特性和穩定性。在0~50℃的范 圍內內置全橋式溫度補償，橫向靈敏度

(9)小體積水滴型單軸振動傳感器710A 性能特點：微型結構，粘合劑安裝，金屬焊接密封，環形剪切模式，寬頻帶響應

(10)多維度座椅加速度傳感器 890性能特點：890系列產品是一款專用于測量人體對振動響應的靜態座墊 加速度傳感器，該型號滿足ISO-2631-1和ISO-8041標準要 求。此產品的內部是一個可移動的，輸出信號為+/-2000mV 的，以MEMS硅芯片為敏感元件的三軸加速度傳感器；測量 分辨率可達1.5mg，適用于靜態、低頻測量，信號通過線纜 輸出。與普通的感應元件設計不同，此款MEMS加速度傳感 器采用變電容技術，可以在整個工作溫度范圍內實現非常小 的靈敏度偏移，允許測試工程師或技術員在車輛或測試平臺 上同時測量三個軸向的振動加速度，且具有良好的可靠性和 特點： 長期穩定性微型三軸加速度傳感器、的低頻響應、柔性線纜輸出、粘合劑或螺柱安裝、環形剪切模式、寬頻帶響應、可選安裝隔離。

(11)多維度座椅加速度傳感器 790性能特點：高頻響范圍 ? 50g 量程 ? 穩定的電壓輸出 ? 5K g 抗沖擊 ? 即插即用

(12)假人體內加速度傳感器 阻尼加速度傳感器 410 性能特點：

(13)假人體內加速度傳感器 加速度傳感器 412 性能特點：SAE J211符合，直流響應 ， 2000g沖擊，低頻和高頻 ，10kg沖擊 ，2-10VDC激發

(14)安全帶速位移傳感器 D211 性能特點：高分辨率 、 測量范圍 +/-2m米 、 寬供電范圍 、可靠的指示燈顯示 、速度響應50 m/s 、 低功耗 、支持ID-Module ? LED 移動指示

5、總結，本文的應用主要通過介紹新能源汽車的碰撞試驗的主要行業的應用背景與相關傳感器的配套使用目的與作用，幫助大家都好的了解這個行業的相關應用知識。