【導(dǎo)讀】也許就是現(xiàn)在，在世界的某個(gè)角落，一輛擁有“知覺(jué)”的汽車正在向著壁障加速?zèng)_去。幾秒之后，它將“感受”到極端巨大的沖擊力。如果我說(shuō)，這并不是什么“錯(cuò)踩油門(mén)”的意外，而是人有意為之，你會(huì)不會(huì)覺(jué)得不可思議？其實(shí)，這是遍布全球的各個(gè)汽車安全實(shí)驗(yàn)室中最常見(jiàn)的場(chǎng)景了。
對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，只是聽(tīng)說(shuō)過(guò)汽車碰撞試驗(yàn)這個(gè)名詞，卻并不了解這看似野蠻的試驗(yàn)是如何保證車內(nèi)駕駛員與乘客的駕乘安全的。沖撞過(guò)后，在扭曲變形的汽車?yán)?，在車?nèi)傷痕累累的假人中，遍布著強(qiáng)大、精準(zhǔn)的加速度傳感器。它們不僅可以承受撞擊帶來(lái)的巨大沖擊，還肩負(fù)著采集和記錄寶貴的安全性數(shù)據(jù)的職責(zé)。這些安全性數(shù)據(jù)將經(jīng)過(guò)匯總、分析，最終成為每輛汽車必須有的碰撞安全性指標(biāo)。
碰撞試驗(yàn)時(shí)，汽車都經(jīng)歷了什么？
碰撞試驗(yàn)數(shù)據(jù)是評(píng)價(jià)車輛被動(dòng)安全性能最主要的依據(jù)之一。在碰撞事故中車輛承受的過(guò)載可能大大超過(guò) 1,000g（公制單位的 1g 的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)是 9.8057 米/秒2）。如果你對(duì)這樣的數(shù)字沒(méi)有什么概念，可以以此為參考：如果使我們停留在地球上的重力加速度為 1g。與之相比，在大角度爬升的飛機(jī)上乘客感受的重力加速度約為 1.8g，而過(guò)山車上的重力加速度為 3 至 5g。在承受 6g 的重力加速度時(shí)，人開(kāi)始喪失意識(shí)，而在承受 10g 的重力加速度時(shí)，人開(kāi)始面臨骨折的危險(xiǎn)。
從這些數(shù)據(jù)能夠看出，碰撞試驗(yàn)中車輛與人承受的重力加速度是非常之大的。加速度傳感器需要測(cè)試其所連接的結(jié)構(gòu)所受到的巨大的重力加速度。這樣的碰撞存在損壞電纜和連接器的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致信號(hào)下降或失真。由于碰撞測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)輒需要數(shù)十萬(wàn)美元，因此每個(gè)連接都至關(guān)重要，傳感等元器件高品質(zhì)的重要性也在此得到充分體現(xiàn)。出于對(duì)傳感器可靠性的考慮，全球大部分的頂尖汽車制造商們都選擇了TE Connectivity的加速度傳感器來(lái)捕捉測(cè)試數(shù)據(jù)，幫助其確認(rèn)產(chǎn)品是否可以投放市場(chǎng)。
如何精確的感知碰撞數(shù)據(jù)？
在進(jìn)行碰撞試驗(yàn)的汽車安全實(shí)驗(yàn)室里，最常見(jiàn)的畫(huà)面就是模擬的假人坐在汽車?yán)?，然后按照?jì)劃有意的發(fā)生碰撞。在碰撞之后，汽車廠家/檢測(cè)機(jī)構(gòu)之后檢測(cè)假人各個(gè)部位的加速度、載荷和變形，從而評(píng)定出汽車的安全等級(jí)。為了感知碰撞時(shí)的數(shù)據(jù)，傳感器是必不可少的應(yīng)用。TE的測(cè)試測(cè)量用傳感器，涵蓋了位置、力、即插即用加速度、扭矩、慣性速率等。在車上和假人身上，這些遍布的傳感器為技術(shù)人員分析汽車在碰撞瞬間的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)。
傳感器的靈敏度是傳感器最基本的指標(biāo)之一。靈敏度的大小直接影響到傳感器對(duì)振動(dòng)型號(hào)的測(cè)量。而在碰撞試驗(yàn)中，車身使用加速度傳感器最多。TE 加速度傳感器在全球各地被廣泛地應(yīng)用于政府、私人和汽車制造商的碰撞測(cè)試機(jī)構(gòu)中。TE 的加速度傳感器在一瞬間便可以在車輛碰撞測(cè)試中記錄到數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在過(guò)載達(dá) 2,000g 的碰撞測(cè)試中，TE 的傳感器有著非常穩(wěn)定的表現(xiàn)，能夠記錄下對(duì)駕駛者的安全至關(guān)重要的數(shù)據(jù)信息。這就是為什么全球最大的汽車制造商們都信任 TE Connectivity 的加速度傳感器。
例如在碰撞試驗(yàn)中，TE 的碰撞測(cè)試用加速度傳感器被放置在車輛上，用于研究正面、后面、側(cè)面和翻車的沖擊，通常采用粘貼安裝。這些傳感器用于測(cè)量障礙物、柱子、其他車輛或道路本身對(duì)測(cè)試車輛的結(jié)構(gòu)造成的沖擊。例如TE的53、58 和 1201 系列傳感器都是在汽車碰撞試驗(yàn)中，放置在車輛上/車輛內(nèi)的常見(jiàn)傳感器。其中TE 58加速度傳感器是一款可以即插即用的加速度傳感器，以先進(jìn)的壓阻MEMS技術(shù)提供出色的動(dòng)態(tài)量程以及穩(wěn)定性。該系列產(chǎn)品特有全橋輸出結(jié)構(gòu)，運(yùn)作溫度范圍低至零下40攝氏度，高至90攝氏度，并有少量氣體阻尼帶來(lái)超高抗沖擊能力。
TE Connectivity 58加速度傳感器
與此同時(shí)，在碰撞測(cè)試假人上面，TE的壓力傳感器和座椅安全帶力傳感器，以及假人測(cè)試用加速度傳感器都能夠一并發(fā)揮效用。假人傳感器必須符合 SAE J211、ISO-6487 的要求，并且通常用螺釘安裝。正如其名稱所示，這些傳感器放置在碰撞測(cè)試假人上，用于測(cè)量在發(fā)生事故時(shí)人體受到的沖擊。車輛制造商使用這些數(shù)據(jù)提高設(shè)計(jì)的安全特性。最常見(jiàn)的要數(shù)TE 的61、64和68系列傳感器了。例如，TE 的68C加速度傳感器上裝載著三個(gè)具有機(jī)械過(guò)載停止裝置的可拆卸傳感模塊，并且加裝了保護(hù)外殼，以承受測(cè)試中的超強(qiáng)沖擊力。
堅(jiān)固耐用是工程師們對(duì)TE傳感器的最常見(jiàn)評(píng)價(jià)。TE 高級(jí)設(shè)計(jì)工程師 Ron Poff說(shuō)，“我們的微機(jī)電系統(tǒng) [MEMS] 技術(shù)的表現(xiàn)令人驚訝。“我們?cè)瓉?lái)以 2,000g 作為功能上限，但現(xiàn)在我們達(dá)到了 6,000g，有時(shí)更高。”
除了加速度傳感器表現(xiàn)卓越外，TE 還以其用于汽車安全測(cè)試的創(chuàng)新性安全帶負(fù)荷傳感器和壓力傳感器設(shè)計(jì)而聞名，包括在評(píng)估氣囊傷害時(shí)至關(guān)重要的偏移測(cè)量。TE 的這些創(chuàng)新性傳感器設(shè)計(jì)獲得了多個(gè)專利。
隨著無(wú)人駕駛這樣的概念逐漸成為現(xiàn)實(shí)，汽車碰撞測(cè)試的重要性變得愈發(fā)重要。而如何讓碰撞試驗(yàn)變得更加的智能和準(zhǔn)確，這都將依賴著汽車廠商以及TE這樣的上游連接器和傳感器供應(yīng)商共同創(chuàng)新。
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