汽车安全气囊系统传感器：结构与工作原理

安全气囊传感器在防撞安全气囊系统中用来测定碰撞强度，将其碰撞强度转换成电信号，输入电子控制装置，作为是否起动防撞气囊的计算参数，又叫碰撞传感器。

防撞安全气囊系统采用的碰撞传感器按功能可分为碰撞强度传感器和防护碰撞传感器两大类。碰撞强度传感器按安装位置分为前碰撞传感器（包括左前碰撞传感器、右前碰撞传感器，分别安装在驾驶室间隔板左、右侧及中部）和中央碰撞传感器（安装于安全气囊ECU内部的碰撞传感器，用于检测汽车受碰撞程度）。当以车速高于40km/h左右撞到障碍物时，前碰撞传感器会动作，欲使气囊打开。防护碰撞传感器又叫做安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器，也叫做保险传感器（安装在安全气囊ECU内部，通常有两个安全传感器）。防护传感器与碰撞强度传感器串联，它的作用是防止前碰撞传感器短路造成气囊误打开，它的信号供电脑确定是否发生碰撞。当SRS电脑的插接器端子短路时，由于防护传感器的作用，触点不闭合，会使气囊电路始终断开，从而可避免气囊误爆。

图6-2 安全气囊系统主要组成零部件及安装位置

1.碰撞传感器

对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器的安装位置不尽相同，而且碰撞传感器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工作原理也称为加速度（减速）传感器。

按照用途的不同，碰撞传感器分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。

图6-3 滚球式传感器

1—滚球 2—磁铁 3—导管 4—触点

按照结构的不同，碰撞传感器分为机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。防护碰撞传感器一般采用电子式结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构或机械式结构。机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动（滚动或转动）来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式（图6-3）和偏心锤式（图6-5）碰撞传感器。电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式两种。机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。

对于早期的汽车，一般设有多个触发碰撞传感器，安装位置一般在车身的前部和中部，例如车身两侧的翼子板内侧、前照灯支架下面以及发动机散热器支架两侧等部位。随着碰撞传感器制造技术的发展，有些汽车将触发碰撞传感器安装在气囊电脑内。防护碰撞传感器一般都与气囊电脑组装在一起，多数安装在驾驶室内中央控制台下面。

（1）滚球式传感器结构及原理 如图6-4所示，当滚球有足够惯性力时，脱离永久磁铁碰撞控制电极触点动作，再由触点的结合控制气囊电路的导通。

（2）偏心锤式传感器的结构与原理 偏心锤式传感器的工作原理是利用偏心锤机械运动控制电器触点动作，再由触点的断开与结合控制气囊电路的通断，如图6-5～图6-7所示。

图6-4 滚球式传感器结构及工作原理

a）静止状态 b）工作状态

图6-5 偏心锤式传感器(www.xing528.com)

（3）电子式碰撞传感器（图6-8） 目前常用的有电阻应变计式和压电效应式两种。电子式碰撞传感器没有电器触点，在发生碰撞时应变电阻发生变形，使电阻发生变化、传感器输出信号电压发生变化，当电压值超过预定值时，气囊被触发；或者压电晶体在碰撞时发生变化而使输出电压变化，当变化的电压达到预定值，气囊被触发。

2.安全传感器

如图6-9所示，水银开关式碰撞传感器是利用水银导电的特性控制气囊电路的通断。

图6-6 偏心锤式传感器的结构

图6-7 偏心锤式传感器工作原理

图6-8 电子式碰撞传感器

图6-9 水银开关式碰撞传感器

1—水银原位置 2—水银移动位置 3—盖塞 4—外壳 5—电源电极 6—至气囊点火器电极

3.座椅位置传感器

它附于驾驶人座椅的滑轨上，如图6-10所示。用于检测座椅位置的滑动位置。座椅位置传感器与一个霍尔IC相对的另一端则是磁铁部分，如图6-11所示。通过座椅位置传感器来检测、判断座椅位置，传感器后移座椅位置后移，传感器前移座椅位置前移。当安装座椅位置传感器时，首先在座椅位置传感器和下滑轨部分之间要插入一个1mm塞尺。然后按住座椅位置传感器，再拧紧安装螺栓到规定转矩。

图 6-10

图 6-11