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汽车修理技师手册:电控防盗系统主要部件的结构与原理

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽车防盗系统常用的传感器主要有热释电式红外线传感器、超声波传感器、振动传感器和玻璃破碎传感器等几种。近年来,这种遥控装置不仅能替代车门钥匙,而且也用于防盗系统、行李箱开锁、车窗或滑动车顶的开闭功能。无线电波式遥控器的结构与电路如图9-17所示。接收部分主要由接收遥控器信号的光敏二极管、放大器、选频放大器、检波器等组成。开关信号主要是指车门的手动开关的输入信号。输出电路主要控制车门锁电动机。

汽车修理技师手册:电控防盗系统主要部件的结构与原理

1.防盗传感器

防盗传感器的功能是检测汽车是否被盗。汽车防盗系统常用的传感器主要有热释电式红外线传感器、超声波传感器、振动传感器(检测汽车的冲击)和玻璃破碎传感器等几种。

(1)热释电式红外线传感器 热释电式红外线传感器也称为红外探头,通常安装在汽车内部驾驶人附近。它通过红外辐射变化来探测是否有人侵入车内。

热释电式红外线传感器的内部电路如图9-8所示,主要由具有高热电系数的红外热释电体晶片和配合滤光镜片窗口组成。

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9-8 热释电式红外线传感器的内部电路

(2)超声波传感器 超声波传感器的结构如图9-9所示,将两个压电元件(或一个压电元件和一片金属板)粘合在一起,称为双压电晶片;由一个压电元件构成的称为单压电晶片。超声波辐射在压电晶片上,使压电晶片振动并产生电压信号;反之,在压电晶片加上一个电压也会产生超声波。

(3)振动传感器 振动传感器用来检测汽车受到的冲击。如果汽车受到冲击,其振动达到一定强度时,防盗电控单元输出信号,控制报警装置报警。

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9-9 超声波传感器的结构

振动传感器主要有压电式振动传感器、压阻式振动传感器和磁致伸缩式振动传感器三种。

1)压电式振动传感器是利用压电陶瓷压电效应构成不同使用要求的振动传感器,它的工作原理如图9-10所示。最常用的有压缩型、剪切型和弯曲型三种。压缩型结构的振动传感器结构原理是,调整通过中心孔的螺栓形质量块,能检测出微小的振动;剪切型结构的振动传感器结构原理是,将两块压电片对称地固定在轴的两侧,可忽略横向振动的影响,还能在高温环境中使用;弯曲型结构的振动传感器结构原理是,结构简单,具有体积小、重量轻和灵敏度高等优点,但压电材料有阻抗高、脆性和难与金属粘结等缺点。

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9-10 压电式振动传感器的结构原理

a)压缩型 b)剪切型 c)弯曲型

2)压阻式振动传感器是利用半导体应变片的压阻效应制成的,其结构如图9-11a所示。图中互相垂直的三块弹簧钢制作的振动板的板面分别平行于XYZ轴,振动板的顶端安装铅制的质量块,半导体应变片粘在振动板原点附近。当汽车承受某一振动时,电路可检测出振动的强度,并输出电压信号。

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9-11 压阻式振动传感器

a)结构 b)检测电路

3)磁致伸缩式振动传感器主要由永久磁铁、磁致伸缩杆、复位弹簧、感应线圈和壳体等组成,如图9-12所示。伸缩杆用高镍合金制成,在其一端设置有永久磁铁,另一端安放在弹性部件上。感应线圈绕制在伸缩杆的周围,线圈两端引出电极与控制电路连接。当汽车产生振动时,传感器的伸缩杆就会随之产生振动,感应线圈中的磁通量就会发生变化。由电磁感应原理可知,线圈中就会产生交变电动势,即传感器有电压信号输出。

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9-12 磁致伸缩式振动传感器的结构

(4)玻璃破碎传感器 玻璃破碎传感器的基本原理如图9-13所示。玻璃破碎传感器是利用压电陶瓷对振动敏感的特性来接收玻璃受撞击和破碎时产生的振动波,然后转换成电信号输出,并将此信号输送给防盗电控单元。玻璃破碎传感器与防盗电控单元一般有两根线连接:一根是传感器的搭铁线,一般采用黑色导线;另一根是信号线,一般采用白色导线。

2.无线遥控装置

(1)无线遥控装置的基本组成 无线遥控装置是指对汽车车门开闭装置的执行器进行无线遥控的装置,在远离车辆的地方,操作车门的开闭。具体来说,当驾驶人操纵遥控发射器,利用红外线或者无线电波发出身份密码(开、闭代码),且设置在车辆两侧的接收器接收到该遥控信号,并与身份鉴定代码一致时,则按照相应的功能代码,执行器开始工作,以便执行开闭功能。近年来,这种遥控装置不仅能替代车门钥匙,而且也用于防盗系统、行李箱开锁、车窗或滑动车顶的开闭功能。

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9-13 玻璃破碎传感器的基本原理(www.xing528.com)

无线遥控装置主要由遥控发射器(简称遥控器)和遥控接收器(简称接收器)组成,无线遥控装置的基本组成框图如图9-14所示。

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9-14 无线遥控装置的基本组成框图

a)发射器 b)接收器

(2)遥控器 遥控器的功能是当遥控操作开关接通时,读取存储在存储器中的功能代码和身份鉴定代码(固定代码+可变代码),经信号调制处理后,转换为红外线或无线电波的遥控信号,并向外输出(红外线方式中,脉冲调制后驱动发光二极管,而在无线电波方式中,高频调制后向发射天线供电)。

按照遥控信号的载体不同,遥控器可分为红外线式遥控器、无线电波式遥控器以及超声波式遥控器,其中红外线式遥控器和无线电波式遥控器应用较为广泛。

1)红外线式遥控器框图如图9-15所示,主要由发光二极管、控制电路、身份代码存储器、按钮电池等组成。

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9-15 红外线式遥控器框图

2)无线电波式遥控器框图如图9-16所示,主要由输出部分、控制电路、身份代码存储器、按钮和电池等组成。输出部分由调制电路、高频振荡电路、高频放大电路以及发射天线等组成。无线电波式遥控器的结构与电路如图9-17所示。

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9-16 无线电波式遥控器框图

(3)接收器 对接收的信号进行放大和调制,检查身份鉴定代码是否相符,当代码一致时,判别功能代码,并驱动相应的执行器。

1)红外线式接收器主要由电源电路、接收部分、身份鉴定代码存储器、身份鉴定控制电路、开关信号输入电路以及输出电路等组成,如图9-18所示。接收部分主要由接收遥控器信号的光敏二极管、放大器、选频放大器、检波器等组成。开关信号主要是指车门的手动开关的输入信号。输出电路主要控制车门锁电动机。采用红外线式接收器,必须设有红外线接收窗。接收窗的材质最好能让红外线透过,因此即使不透明也无关紧要。现在接收器一般与防盗电控单元(ECU)制成一体。

2)无线电波式接收器主要由电源电路、接收部分、身份鉴定代码存储器、身份鉴定控制电路、开关信号输入电路以及输出电路等组成,如图9-19所示。接收部分主要由接收天线、射频放大器、局部振荡器混频器、选频放大器、功率放大器、滤波器等组成。开关信号主要是指车门的手动开关的输入信号。输出信号主要控制车门锁电动机。

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9-17 无线电波式遥控器结构与电路

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9-18 红外线式接收器框图

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9-19 无线电波式接收器框图

(4)天线 发射天线不必设置专用天线,可把车门钥匙兼作天线之用,如图9-20所示。

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9-20 发射天线

a)组成 b)功能

接收天线的功能是接收遥控器输出信号。一般采用遥控专用天线、与收音机共用一根天线、采用镶嵌在汽车后风窗玻璃内的加热电阻线作为天线等多种形式。

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