ADI汽车智能雨量感应控制方案

发布时间:2014-03-31 阅读量:728 来源: 发布人:

【导读】雨刮器属汽车配件,是汽车安全行驶的重要部件,用于消除挡风玻璃、后窗玻璃上的雨雪和灰尘杂物等,以保证玻璃透明清晰,为驾驶者提供良好的视野。该方案采用了ADI高分辨率的电容数字转换器AD7746,为汽车雨刮器提供了更加智能的感应控制方案。

智能雨刮器

据统计,全世界雨天行车有 7% 的事故是由于驾驶者手动操作雨刷引起的,根据 BENZ 研究,只要增加 0.5s 警示时间,就能避免 60% 的事故。
    
对汽车节能环保、安全、舒适的无尽追求,极大地促进了汽车电子技术的发展。采用雨量传感器的自动雨刮器,由于不需要人工干预,既能在紧急事故中需要雨刮器工作时自动工作,又不占用驾驶者反应预防时间,由此,汽车雨刮器的自动化便能显著提高汽车的安全性、便捷性和舒适性,
    
现在开放的雨量检测雨刮器,将雨量传感器检出的雨量变成电信号,根据电信号的大小,从而控制雨刮器的动作。在这个系统中,雨量传感器的作用最重要。

1

电容式雨量传感的应用原理

在这个控制系统中,ADI雨量传感器采用的是电容式传感器。电容式雨量传感器的原理是雨量变化引起电容的介电常数发生变化,从而引起电容变化,这样就建立起雨量变化与电容变化之间的对应关系,通过测量电容的变化,就可以知道雨量的大小。
    
电容的大小与极板间距离 d、极板面积 s、极板间的介电常数 ε、有关:C= εr*ε0 *s/d;
    
当电容的极板面积和极板间的距离一定时,电容大小与极板间的介电常数一一对应。

如图下图(a)所示为电容极板间无雨时情形,这时的极板间的填充物为空气,图(b) 所示为电容极板间有雨时的情形,此时极板间的填充物为雨滴,由于空气和雨滴的导电性能不一致,导致这两种情况下的介电系数发生变化,不同雨量的介电系数也不一样,因此电容的容量将发生变化。

3
 

雨量感应控制方案

方案是采用ADI 的一款高分辨率、电容数字转换器(CDC)—— AD7746。该芯片拥有两个电容输入通道,每个通道均可以配置为单端输入或者差分输入方式,从而可直接与单一或差分浮动式传感器连接进行测量。此方案采用一路通道检测雨量的大小,另一路通道检测汽车内部雾气的大小;另该芯片有一个双线式 I²C 兼容串行接口,可将测量到的容值变化量传输给 MCU,MCU 通过接收到的不同数据变化量控制马达驱动雨刮器,从而成功实现智能雨刮系统的功能。

4

原理

如下图所示,当雨滴落在极板之间时,由于空气的介电常数值约为 1,而水滴的介电常数约为 81,从而可以很明显的检测到容值的变化,从而检测雨量的大小。

1

方案特点

1、 高分辨率(24 位无失码、最高 21 位有效分辨率)
 2、高精度(±4 f F工厂校准)
3、 双通道电容输入通道,可与单一或差分浮动式传感器接口
4、内置片内温度传感器,其分辨率为 0.1℃,精度为 ±2℃
5、工作温度范围:–40°C~+125°C
6、可做环境补偿算法避免工作环境的影响

完整的开发套件与评估软件工具

6
 
相关资讯
双面散热+5×6mm²封装:解密英飞凌如何实现IBC能效三级跳

随着AI算力需求呈指数级增长,全球超大规模数据中心对供电系统的能效与功率密度提出更高要求。英飞凌科技(FSE: IFX)最新发布的OptiMOS™ 6 80V功率MOSFET,通过5x6 mm²双面散热(DSC)封装技术,在中间总线转换器(IBC)应用中实现0.4%效率提升,单kW负载节省4.3 W功耗。据测算,部署该方案的2000机架数据中心每小时可节能1.2 MWh,相当于25辆小型电动车充电所需能量。

900GB/s突破!英伟达开放核心互连技术引发行业震动

在2024年台北国际电脑展(Computex 2024)主题演讲中,英伟达CEO黄仁勋宣布将向全球芯片设计企业开放其核心互连技术——第四代NVLink Fusion。该技术旨在突破传统芯片间通信瓶颈,为构建下一代AI算力集群提供标准化解决方案

多协议并发+超低功耗!Qorvo QPG6200系列重塑物联网连接标准

全球连接与电源解决方案领导厂商Qorvo®(纳斯达克代码:QRVO)近日宣布,其QPG6200产品组合新增三款支持Matter标准的系统级芯片(SoC),包括QPG6200J、QPG6200M和QPG6200N(注:信息源自Qorvo官方新闻稿)。这一扩展标志着Qorvo在智能家居与工业物联网领域的进一步突破,通过ConcurrentConnect™技术与超低功耗架构,为多协议设备提供无缝互操作性与高效能支持。

双城启幕,共探软件定义未来——MATLAB EXPO 2025中国用户大会即将开启沪京双城科技盛宴

北京,2025年5月19日——在数字化浪潮重塑产业的当下,MathWorks正式公布MATLAB EXPO 2025中国用户大会的革新布局。这场年度技术盛会将于5月20日登陆上海国际会议中心,5月27日移师北京国家会议中心,首创"沪京双城"联动态势。本届大会聚焦"软件定义产品"的产业革命,通过50+深度技术研讨与行业实践案例,系统展示MATLAB®和Simulink®在智能驾驶、新能源系统、脑科学计算、无人机集群等前沿领域的技术突破,汇聚全球500强企业技术领袖、科研院所专家及创新团队,共同解构数字化工程转型的底层逻辑与实施路径。

康盈半导体扬州基地投产:国产存储产业链再添“芯”动能

在全球半导体产业加速重构的背景下,中国存储企业正通过技术创新与产业链整合抢占战略高地。2025年5月16日,康盈半导体扬州存储模组智造基地正式投产,标志着其在存储领域的全产业链布局迈出关键一步。这一项目的落地,不仅为国产存储技术自主可控注入新动能,也为区域经济转型升级提供了示范样本。