专利名称：一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车电子，尤其是涉及一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角 速度传感器装置。
技术背景在目前的汽车电子稳定控制系统的加速度传感器和角速度传感器分别由两个独 立的传感器总成来实现，内部都采用传统的加速度和角速度传感器芯片，需要各自的外部 信号处理电路，安装于汽车的不同位置，其体积较大，给安装和布置造成困扰，成本难以降 低，而且极易受电磁干扰和环境的影响。另一方面，传感器内部敏感元件或芯片受当时技术 条件的限制，大都采用石英材料制造，其不但价格高，而且信号精度、灵敏度、可靠性等难于 进一步提高，不能满足实际应用的需要。随着微电子技术和微机械加工技术的迅速发展，微机械电子系统(即微传感器) 在汽车领域得到了大量的应用，其将信号传感电路和信号处理电路集成到了一块很小的芯 片上，可以直接向外输出数字信号和放大后的模拟信号，采用微机械电子系统可以很好地 将加速度传感器和角速度传感器设计在一块不大的电路板上，形成的传感器总成可以同时 测量汽车的加速度和角速度信号，可以有效减小传感器总成的体积、降低产品成本、便于安 装和布置，而且提高了产品抗电磁干扰和环境变化影响的能力。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于汽车 电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置，该装置包括电源保护 芯片、单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器，其特征在于，所述的加速度传 感器和角速度传感器设置在同一电路板上，所述的单片机分别与输出接口电路、角速度传 感器、加速度传感器连接，电源保护芯片分别与单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速 度传感器连接。所述的加速度传感器为采用MEMS工艺的微加速度计。所述的角速度传感器为采用MEMS工艺的微陀螺仪。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点采用MEMS微机械电子系统并将其两种微传感器整合设计在一块电路板上，提高 了产品的灵敏度、可靠性、抗电磁干扰和环境变化影响的能力，并可以有效减小产品体积、 降低成本、以及便于安装和布置等。
图1为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的结构示意图；图2为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的 电源保护芯片的电路图；图3为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的 单片机的电路图；图4为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的 输出接口电路的电路图；图5为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的 角速度传感器的电路图；图6为本实用新型一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置的 加速度传感器的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示，一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置，该装置包括电源保护芯片U1、单片机U2、输出接口电路U3、角速度传感器U4、加速度传感器TO，所 述的单片机U2、输出接口电路U3、角速度传感器U4、加速度传感器TO由电源保护芯片Ul供 电，且单片机U2分别与输出接口电路U3、角速度传感器U4、加速度传感器U5连接。如图2所示，为电源保护芯片U1，为整个电路提供电源，并起到过压保护和限流保 护。Ul-I和U1-2相接，并接外部Vin电源输入，同时分别通过电容C3和C4接地，U1-4通过 电容C17接地，U1-5为输出端，并分别通过电容Cl和C2接地。如图3所示，为单片机U2，U2_1与Jl-I相连，并通过电阻Rl与Ul_5相连，通过电 容C6接地；控制信号用引脚U2-2、U2-3、U2-5分别接加速度传感器引脚TO_9、角速度传感 器引脚U4-7、输出接口电路芯片引脚U3-3 ；U2-14分别与U3-4、U4-6、U5-7相连；U2-15分 别与 U4-8、U5-6 相连；U2-16 分别与 U3-5、U4-9、U5-10 相连；U2-19 接地，U2-20 接 U1-5， U2-19 与 U2-20 之间接电容 C7 ；单片机引脚 U2-17、U2-18、U2-27、U2_28 分别接 J1_7、J1_6、 Jl-5、Jl-4。如图4所示，为输出接口电路U3。U3-1接U1-5并通过C5接地；引脚U3-3与单片 机引脚 U2-5 相连；U3-4 与 U2-14 相连；U3-5 与 U2-16 相连；U3-8 和 U3-12 接地；U3_9、U3_11 和U3-13接U1-5 ；U3-10接电阻R6、R7，然后向外输出，同时通过D2与U1-5连接；U3-14接 电阻R2、R4，然后向外输出，同时通过Dl与U1-5连接。如图5 所示，为角速度传感器 U4。U4-1、U4-3、U4-10、U4-26、U4-28、U4-32 接地； U4-4、U4-27与U1-5连接，并分别通过电容C8和C12接地；U4-6与U2-14相连；U4-7与U2-3 相连；U4-8与U2-15相连；U4-9与U2-16相连；U4-21接电容C16 ；U4-23与U4-24通过电容 C14相连。如图6所示，为加速度传感器U5。U5-3、U5-12和U5-15接地；U5-2接电容Cll ； U5-4、U5-5、U5-8 与 U1-5 相连；U5-6 与 U2-15 相连；U5-7 与 U2-14 相连；U5-9 与 U2-2 相 连；U5-10与U2-16相连；U5-13接电容ClO ；U5-14接电容C9。[0025]1 3、1 5为下拉电阻，1 2、1 4、1 6、1 7为输出信号的负载电阻，1 1为限流电阻。电容 C1-C13和C15为去耦滤波电容，C14为带宽设置电容，C17为噪声抑制旁路电容。D1、D2为
保护二极管。本实用新型工作原理如下当接通电源后，单片机U2上电复位，并对内部程序进 行初始化，若初始化完成后各种状态正常，则单片机U2将依次读取角速度传感器U4和加速 度传感器TO的输出信号值，然后单片机U2完成相关的数据处理和修正后，将角速度信号值 和加速度信号值传递到输出接口电路U3，由输出接口电路U3向外输出。此时，整个电路完 成一次信号的采样 、处理和输出。在正常工作模式，所述电路将不断循环，定时完成数据的 采样、处理和输出。
权利要求一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置，该装置包括电源保护芯片、单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器，其特征在于，所述的加速度传感器和角速度传感器设置在同一电路板上，所述的单片机分别与输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器连接，电源保护芯片分别与单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置， 其特征在于，所述的加速度传感器为采用MEMS工艺的微加速度计。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置， 其特征在于，所述的角速度传感器为采用MEMS工艺的微陀螺仪。
专利摘要本实用新型涉及一种用于汽车电子稳定控制的加速度和角速度传感器装置，该装置包括电源保护芯片、单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器，所述的加速度传感器和角速度传感器设置在同一电路板上，所述的单片机分别与输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器连接，电源保护芯片分别与单片机、输出接口电路、角速度传感器、加速度传感器连接。与现有技术相比，本实用新型具有减小体积便于安装、降低成本、提高了产品的灵敏度、可靠性等优点。
文档编号B60W30/02GK201600386SQ200920212428
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者冯航辉, 石永福, 石艳宁 申请人:上海航天汽车机电股份有限公司