在车辆发生碰撞事故时或发生翻滚等危险情况时，安全气囊被用于保护乘员发生二次碰撞，减轻乘员受伤害程度。请根据所学知识，选择一种传感器用于控制安全气囊的打开，并描述其在汽车防碰撞装置的应用。
在车辆发生碰撞事故时或发生翻滚等危险情况时，安全气囊被用于保护乘员发生二次碰撞，减轻乘员受伤害程度。请根据所学知识，选择一种传感器用于控制安全气囊的打开，并描述其在汽车防碰撞装置的应用。
题目解答
答案
加速度传感器可用于控制安全气囊的打开。
在汽车防碰撞装置中的应用：当车辆发生碰撞或翻滚等危险情况时，车辆会产生急剧的加速度变化。加速度传感器能够敏锐地感知这种加速度的变化。一旦加速度达到预先设定的阈值（例如在车辆发生严重碰撞时产生的较大加速度），加速度传感器就会将这个信号传递给汽车的电子控制单元（
）。接收到信号后，经过快速的处理和判断，会触发安全气囊的充气装置，使安全气囊迅速充气弹出。这样在乘员与车内结构发生二次碰撞之前，安全气囊已经展开，从而减轻乘员受伤害的程度。
答案：
加速度传感器，其在汽车防碰撞装置中通过感知车辆碰撞或翻滚时的加速度变化，当加速度达到阈值时将信号传递给，触发安全气囊充气弹出以保护乘员。
解析
考查要点：本题主要考查学生对传感器类型及其在汽车安全系统中应用的理解，需要结合物理知识中的加速度概念与实际技术应用进行分析。
解题核心思路：
- 明确安全气囊触发条件：安全气囊的展开需要在极短时间内响应碰撞或翻滚产生的剧烈运动变化。
- 关联传感器功能：碰撞或翻滚会导致车辆加速度发生显著变化，因此需要选择能感知加速度变化的传感器。
- 逻辑链路：传感器感知信号 → 信号传输与处理 → 触发气囊展开机制。
破题关键点：
- 加速度变化是核心信号：碰撞或翻滚会导致车辆加速度骤增或骤减，这是触发气囊的关键物理量。
- 传感器与控制系统的联动：加速度传感器需与电子控制单元（ECU）配合，完成信号处理与执行动作。
传感器选择与原理
加速度传感器是本题的正确答案。其工作原理基于检测物体运动状态的加速度变化：
- 碰撞或翻滚触发加速度突变：当车辆发生碰撞时，车体减速剧烈，产生较大的负加速度；翻滚时则可能产生多方向的加速度变化。
- 阈值判断：传感器将检测到的加速度信号与预设阈值（如 $a_{\text{threshold}}$）对比，若超过阈值则判定为危险情况。
应用流程分解
1. 信号采集
加速度传感器实时监测车辆加速度，通过内部结构（如微机电系统 MEMS）感知加速度变化。
2. 信号传输
传感器将检测到的加速度数据转化为电信号，传输至汽车电子控制单元（ECU）。
3. 信号处理与判断
ECU 对信号进行分析，若加速度超过阈值（例如 $a_{\text{threshold}} = 30\, \text{m/s}^2$），则触发安全气囊引爆电路。
4. 执行动作
气囊充气装置快速反应（约 50 毫秒内完成充气），气囊展开，形成缓冲保护层。