汽车电子中的加速度传感器在汽车防盗系统中的应用研究--速度传感器与控制技术

摘要：在分析窃贼盗窃汽车常用手法的基础上，优选了汽车防盗监测所需的传感器件。探讨了在汽车防盗系统中，将美国AD公司生产的加速度传感器ADXL202同时作为振动传感器和倾角传感器的两种不同的敏感器件设计方案，并对采用该传感器的信息处理方法进行了探讨。       关键词：汽车防盗加速度传感器振动倾斜       现代汽车的防盗系统通常采用对车体的冲击、振动监测的方式防盗预警，常用的器件多为磁效应传感器。虽然磁效应加速度传感器的敏感性能很好，但由于磁传感器存在装配、安装误差，其频率响应不稳定，会造成后续信号处理电路和微控制器接口电路比较复杂，致使系统报警的可靠性降低，误报率较高。另外，拖车 在现代汽车防盗系统中，加速度传感器扮演着至关重要的角色，尤其在防止汽车被盗和提高安全预警方面。本文主要探讨了美国Analog Devices（AD）公司生产的加速度传感器ADXL202在汽车防盗系统中的应用，以及如何利用其作为振动和倾角传感器的双重功能来增强防盗性能。 传统汽车防盗系统常依赖于磁效应传感器，尽管这类传感器具有良好的敏感性，但它们的装配和安装误差可能导致频率响应不稳定，进而使信号处理电路和微控制器接口变得复杂，降低了报警系统的可靠性和准确性，误报率较高。此外，对于拖车或整车搬运的盗窃方式，磁效应传感器无法检测静态加速度，无法对车辆倾斜角度进行监测，因此在防止此类盗窃行为时显得无能为力。 ADXL202是一款基于微机电系统（MEMs）工艺制造的低成本、低功耗的双轴加速度传感器，适用于3至5.25V的单电源供电，运行电流小于6mA。它可以测量0至5kHz、±2g范围内的动态和静态加速度，60Hz时的分辨率高达2mg，可提供数字和模拟两种信号输出。其小巧的尺寸（5mm×5mm×2mm）使其成为理想的车载防盗监控元件，既能检测微小的振动，也能监测车辆整体的倾斜情况，从而扩展了系统的监测范围并提升了防盗报警的可靠性。 ADXL202的工作原理基于电容式的加速度测量机制，其中质量块在加速度作用下改变位置，导致电容值的变化，进一步转化为与加速度成比例的电信号。通过工作周期调制（DCM），模拟信号可转换为数字信号，通过XOUT和YOUT引脚输出。同时，XFILT和YFILT引脚可以输出模拟信号，通过调整外部滤波电容设定检测信号的带宽。 ADXL202的引脚功能包括：ST引脚用于自我检测，VDD上电后，ST引脚的输出工作周期会因静电力影响而改变，提供一个相当于800mg加速度的输出信号，可用于检查芯片是否正常工作；T2引脚连接电阻RSET设定工作周期；COM引脚作为公共接地；XOUT和YOUT引脚输出数字信号；XFILT和YFILT引脚外接滤波电容设定带宽，VDD引脚输入电源。 加速度值的获取有两种方式：通过数字信号测量，利用微处理器的计数器/定时器采集XOUT和YOUT引脚的信号周期，根据公式计算出加速度值；或者通过模拟信号测量，可直接读取XFILT和YFILT引脚的输出，或对XOUT和YOUT引脚的数字信号进行RC滤波再恢复为模拟信号，以适应不同需求。 ADXL202加速度传感器在汽车防盗系统中的应用，不仅可以增强对车辆振动的监测，还能有效检测车辆的倾斜角度，从而提高了汽车防盗系统的整体性能和准确性，降低了误报率，为汽车安全提供了更全面的保护。在设计汽车防盗系统时，选择合适的传感器并合理利用其功能，是提升系统效能的关键所在。