汽車傳感器應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)

　　一、引言

　　汽車電子技術(shù)是汽車工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)之一。汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一，汽車傳感器的使用數(shù)量和技術(shù)水平?jīng)Q定了汽車控制系統(tǒng)的性能。一般一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車的傳感器數(shù)量可達(dá)二百余只，主要分布于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)中。

　　二、汽車傳感器的特點(diǎn)

　　汽車傳感技術(shù)是隨著汽車電子的發(fā)展而發(fā)展起來的一種技術(shù)。汽車傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的輸入裝置，它把汽車運(yùn)行過程中的各種工況信息如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給中央控制單元，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。汽車傳感器可對(duì)溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度、流量、濕度、電磁、光電、氣體、振動(dòng)等信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效而準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。由于汽車行駛環(huán)境中溫度和氣候條件差別極大，因此要求傳感器具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，能在-40℃一100℃的環(huán)境中正常工作：同時(shí)，汽車傳感器還要經(jīng)受來自發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的各種干擾，以及行駛過程中的路況引起的振動(dòng)。因此，汽車工業(yè)對(duì)傳感器的要求極為苛刻，汽車傳感器必須具有穩(wěn)定性和精度高、響應(yīng)快、可靠性好、抗干擾和抗震能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

　　三、汽車傳感器的應(yīng)用

　　l、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳感器

　　發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳感器給發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元提供各種信息，電子控制單元處理這些信息并向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出精確的控制指令，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)能在各種工況下正常地工作。利用這類傳感器可提高汽

　　車的動(dòng)力性能和舒適性、降低油耗、減少廢氣排放，正確反映行駛故障。

　?。?）溫度傳感器

　　主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機(jī)油溫度、催化溫度等。實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。繞線電阻式溫度傳感器精度較高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式精度高，測(cè)量范圍寬，但須考慮放大器和冷端處理問題。

　?。?）壓力傳感器

　　主要有檢測(cè)制動(dòng)液壓系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)壓力的壓力傳感器，測(cè)量氣體介質(zhì)壓力的歧管壓力、風(fēng)壓、大氣壓力和輪胎壓力傳感器等。目前應(yīng)用較多的車用壓力傳感器主要有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式（IVDT）和表面彈性波式（SAW）。

　　電容式傳感器具有輸入能量高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)；壓敏電阻式受溫度影響大，需另設(shè)溫度補(bǔ)償電路。但適用于大量生產(chǎn)；LVDT式有較大輸出，易于數(shù)字輸出，但抗干擾性差：SAW式具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字量輸出等特點(diǎn)。用于汽車吸氣閥壓力檢測(cè)．能在高溫下穩(wěn)定的工作，是一種較為理想的傳感器。

　?。?）轉(zhuǎn)速、角度和車速傳感器

　　主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等。主要有電磁式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、光學(xué)式、振動(dòng)式等。

　　（4）氣體濃度傳感器

　　主要用于檢測(cè)車體內(nèi)氣體和廢氣排放，其中最主要的是氧傳感器。氧傳感器安裝在攤氣管內(nèi)，測(cè)量排氣管中的含氧量，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際空燃比與理論值的偏差，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信號(hào)，調(diào)節(jié)可燃混和氣的濃度，使空燃比接近于理論值，從而提高經(jīng)濟(jì)性．降低排氣污染。實(shí)際應(yīng)用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。

　?。?）爆震傳感器

　　用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，通過調(diào)整電火提前角控制和避免發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震。能把爆震信號(hào)傳給控制系統(tǒng)，抑制爆震的發(fā)生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。

　?。?）流量傳感器

　　測(cè)定進(jìn)氣量和燃油流量以控制空燃比，主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器?？諝饬髁總鞲衅鳈z測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量從而控制噴油器的噴油量。以得到較準(zhǔn)確的空燃比。實(shí)際應(yīng)用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式?？ㄩT式無可動(dòng)部件、反映靈敏、精度較高；熱線式易受吸入氣體脈動(dòng)影響，且易斷絲；燃料流量傳感器用于判定燃油消耗量，主要有水車式和球循環(huán)式。