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基于电涡流传感原理的电感式乘员检测系统研究
| 论文题名： | 基于电涡流传感原理的电感式乘员检测系统研究 |
| 关键词： | 电涡流传感;智能安全系统;电感式乘员检测系统;微控制器控制;感应电流 |
| 摘要： | 在目前日益得到广泛应用的智能安全系统中，针对空座椅及婴儿座椅与其他不同类型的成人乘员进行区分是其中重要部分。而本系统采用电感式互感原理设计乘员存在检测系统，可靠性高、寿命长、节约材料、成本更低。 本系统验证电感式电涡流感应应用于人体与座椅之间的距离感应，进而进行乘员检测的可行性。设计目标即系统需求参照美国FMVSS208关于座椅乘员检测系统区分乘员类型的要求。 主要检测原理及过程是将分布于座椅表面下的四个传感线圈感应值的变化检测到，在微控制器控制下，将感应值变化反映出的电感电流变化进行一系列转化，然后通过一系列算法进行计算并最终做出判断，将空座椅及坐于婴儿座椅内的检测判断为“小”，百分之五女性及百分之五十男性坐于座椅上是要检测判断为“大”。输出可视的判断结果。 本系统将包含电源，激励源产生，电感驱动，感应电流电压转换检测分离及放大，传感线圈控制，微控制器等模块构成。传感线圈控制模块主要功能是采用时分复用的原理，微控制器通过控制模拟开关芯片，在不同传感线圈之间进行选择，以实现微控制器对放大后的感应电压模拟输入口在不同时间段读取不同的电感线圈的感应电压和相位；感应电流电压转换放大及鉴相处理模块通过信号放大，直流偏置，频率搬移，低频滤波技术得到可识别的检测信号；通过施密特触发并与MCU内部时钟比较，得到相位差。正弦激励源产生模块是基于正反馈自激振荡原理产生可调频率且谐波或杂波尽可能少的正弦波激励源，并同时供给外部电感线圈及参考电感回路。电源部分提供其他各部分所需电压及耗电流，还包括判定结果LED显示电路。微控制器模块选用瑞萨的16位单片机R8C系列R5F2123CJFP,主要功能为控制外部电感线圈回路的开关以实现时分复用；接收处理后的参考电感和外部电感线圈上的感应电压及相位信号，并进行内部运算并作出乘员状态判定并通过I/O口将判定结果输出转换为指示灯的亮灭。 本课题主要工作是画出每个模块的电路图，并对各个回路进行计算或者仿真，对微控制器主要检测算法做出流程图并编写代码进行仿真。通过对原理的详细分析，软硬件设计及仿真，验证此系统技术可行，可以实现。 |
| 作者： | 金红宾 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 戎蒙恬;刘洪永 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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