加速度傳感器在汽車防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
2.2 傾斜角度的測量
對(duì)于拖車或整車搬運(yùn)的盜竊方式,如果車體的角度相對(duì)于初始狀態(tài)改變5°,就可判定有盜車情況發(fā)生。
傾斜角度測量值通過XOUT、YOUT端口輸出的數(shù)字信號(hào)得到。由于經(jīng)XFILT、YFILT端口的電容低通濾波,信號(hào)帶寬為200Hz.則根據(jù)ADXl202的噪聲計(jì)算公式為:
其中,Noise為噪聲的幾何平均值,BW為信號(hào)帶寬,f(Hz)為頻率。則其噪聲平均水平為:
如果ADXl202的敏感軸從水平位置變化了5°,就相當(dāng)于ADXL202輸出的數(shù)字信號(hào)改變約87mg,這樣14.4mg的噪聲水平就顯得過高了。因?yàn)槠谕脑肼曀阶疃嗖荒艹^信號(hào)的十分之一,即8.7mg。將XOUT、YOUT端口輸出的200Hz數(shù)字信號(hào)進(jìn)行16次采樣,并將采得的信號(hào)取平均值,就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字低通濾波,將信號(hào)的帶寬降為12.5Hz。此時(shí)的噪聲水平為:
這種噪聲水平完全可以滿足系統(tǒng)要求。
ADXl202的溫度變化系數(shù)為2mg/℃,在監(jiān)測的0°~5°傾角范圍內(nèi),每改變1°,輸出約改變17mg。由于室外晝夜溫差很可能達(dá)到8.5℃,溫度漂移很可能造成虛假報(bào)警,必須對(duì)其限制。可以利用軟件微分器進(jìn)行信號(hào)處理,即如果ADXL202的輸出變化率大于87mg/min,就認(rèn)為有警情;如果小于這個(gè)數(shù)值,就可以認(rèn)為是由于溫度變化引起的溫度漂移,不予報(bào)警。
2.3 汽車微小振動(dòng)的測量
通過對(duì)車體微小振動(dòng)的測量,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)破壞車體行為的監(jiān)測。若在一個(gè)較短時(shí)間段內(nèi),振動(dòng)的能量超過設(shè)定的閾值,就可以判定有破壞汽車的情況發(fā)生。
監(jiān)測汽車微小振動(dòng)所需信號(hào)由XFILT、YFILT端口獲得。雖然在XFILT、YFITL端口輸出的模擬信號(hào)已經(jīng)過200Hz低通濾波,但仍需將信號(hào)再經(jīng)10Hz高通濾波,才能達(dá)到振動(dòng)監(jiān)測所需的10~200Hz帶寬要求。另外,從XFILT、YFILT端口輸出的模擬信號(hào)負(fù)載能力很弱,可以將帶通濾波后的信號(hào)送入電壓跟隨器,以提高其負(fù)載能力,然后,將信號(hào)送人微處理器內(nèi)部的A/D端口進(jìn)行模,數(shù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)采樣定理(Nyquist Criteria),徽處理器采樣頻率定為400Hz,即每2.5ms采樣一次。
利用軟件積分器測量振動(dòng)的能量,是將微處理器記錄的16次振幅采樣值的絕對(duì)值求和,即可得到40ms內(nèi)振動(dòng)的能量。如果這個(gè)絕對(duì)值之和超過設(shè)定的數(shù)字閾值,微處理器就可以進(jìn)行報(bào)警。
利用加速度傳感器ADXL202組成的防盜監(jiān)測裝置,不但擁有傳統(tǒng)汽車防盜傳感器件的靈敏性,而且擴(kuò)大了汽車防盜的監(jiān)測范圍(可以對(duì)拖車和整車搬運(yùn)的盜竊方式進(jìn)行預(yù)警),而且還簡化了系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)可靠性。ADXL202完全可以取代磁效應(yīng)傳感器等傳統(tǒng)敏感元件。成為汽車防盜監(jiān)測信號(hào)的可靠敏感器件。另外,ADXL202在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、信息產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測等方面也有著廣泛的應(yīng)用。
評(píng)論