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传感器在现代汽车上的应用王 蕴(白城师范学院机电工程系,吉林白城137000) 摘要:电子技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,而传感器是电子技术的核心元件,现代汽车越来越多地应用了传感器,以提高汽车发动机的经济、动力和排放性能,改善底盘的制动操纵性能、转向性能和汽车行驶的安全性能。
本文着重介绍了传感器在现代汽车上的应用,以及新型的智能传感器的发展状况和发展趋势。
关键词:传感器;现代汽车中图分类号:U46文献标识码:A文章编号:167323118(2006)0420103203收稿日期65作者简介王蕴(———),女,白城师院机电工程系讲师,天津大学在读硕士。
1 引言现代汽车正向着人类需求的安全、舒适、方便、无污染的方向发展。
电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车动力性能、操纵性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术的完美结合,电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。
现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入一个有本质性提高的新阶段,其中最有代表性的核心器件就是传感器。
由于传感器在电控系统中的重要性,所以从某种意义上说,先进汽车的竞争即是传感器的竞争。
传感器作为汽车电控系统的关键部件,其优劣直接影响到系统的性能。
目前,普通汽车上大约装有几十到近百只传感器,豪华轿车上则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身安全控制系统中。
2 发动机控制用传感器发动机用传感器有很多种,由于发动机工作在高温、振动、冲击、潮湿以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中,因此它们的耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。
否则,由传感器带来的测量误差将最终导致发动机控制系统难以正常工作。
发动机用传感器主要包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、位置传感器、氧传感器、爆震传感器等。
这类传感器是整个车用传感器的核心,利用它们可提高发动机动力性能、降低油耗、控制排放等。
简述几种现代传感器的特点及应用。
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汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析在现代社会，传感器的应用已经渗透到人类的生活中。
传感器是一种常见的装置，主要起到转换信息形式的作用，大多把其他形式的信号转换为更好检测和监控的电信号。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，把汽车运行中各种工况信息转化成电讯号输送给中央控制单元，才能使发动机处于最佳工作状态。
发动机、底盘、车身的控制系统，另外还有导航系统都是汽车传感器可以发挥作用的位置；汽车传感器还可检测汽车运行的状态，提高驾驶的安全性、舒适性。
汽车中的传感器按测量对象可分为温度、压力、流量、气体浓度、速度、光亮度、距离等。
以应用区域来分，又可分为作用于发动机、底盘、车身、导航系统等。
按输出信号，有模拟式的也有数字式的。
按功能分，有控制汽车运行状态的，也有检测汽车性能及工作状态的。
下面我们就按功能分别具体介绍汽车控制用传感器以及汽车性能检测传感器。
一、汽车控制用传感器1、发动机控制系统用传感器流量传感器汽车中的流量传感器大多测发动机空气流量和燃料流量，它能将流量转换成电信号。
其中空气流量传感器应用更多，主要用于监测发动机的燃烧条件、起动、点火等，并为计算供油量提供依据。
按原理分为体积型、质量型流量计，按结构分为热膜式、热线式、翼片式、卡门旋涡式流量计。
翼片式流量计测量精度低且要温度补偿；热线式和热膜式测量精度高，无需温度补偿。
总的来说，热膜式流量计因为较小的体积，更受工业化生产的青睐。
2、压力传感器压力传感器主要以力学信号为媒介，把流量等参数与电信号联系起来，可测量发动机的进气压力、气缸压力、大气压、油压等，常用压力传感器可分为电容式、半导体压阻式、差动变压器式和表面弹性波式。
电容式多检测负压、液压、气压，可测 20～100kPa 的压力，动态响应快速敏捷，能抵御恶劣工作条件；压阻式需要另设温度补偿电路，它常用于工业生产；相对于差动变压器式不稳定的数字输出，表面弹性波式表现最优异，它小巧节能、灵敏可靠，受温度影响小。
2024年汽车传感器市场发展现状引言汽车传感器是现代汽车中至关重要的组成部分，用于收集各种汽车系统的数据并将其转换为可供车辆控制单元（ECU）使用的电信号。
随着汽车科技的不断进步，汽车传感器的应用范围和数量也在不断增加。
本文将对汽车传感器市场的发展现状进行分析和总结。
汽车传感器的种类汽车传感器的种类繁多，涵盖了几乎汽车的各个方面。
以下是一些常见的汽车传感器类型：1.涡轮增压传感器：用于监测发动机的涡轮增压系统，以确保发动机性能的最佳控制。
2.油门位置传感器：测量油门踏板的位置，并将其转换为电信号，用于控制发动机的燃油供应。
3.节气门位置传感器：监测节气门的位置，以确保发动机获得适当的空气燃料混合物。
4.制动液位传感器：监测制动系统的液位，以确保制动系统的正常运行。
5.转向角传感器：用于测量车辆转向角度，以帮助车辆保持稳定的转向行为。
6.倒车雷达传感器：用于监测车辆后方的障碍物，并发出警告信号以防止碰撞。
7.气囊传感器：用于监测车辆碰撞情况，并触发气囊以保护乘客安全。
汽车传感器市场的发展趋势随着智能汽车技术的不断进步，汽车传感器市场正面临着巨大的发展机遇。
以下是汽车传感器市场的主要发展趋势：1.自动驾驶技术的兴起：自动驾驶技术要求车辆具备高度精确的环境感知能力，这就需要大量的传感器来实现对周围环境的感知和识别，包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。
2.节能环保要求的提高：随着全球对环境保护意识的提高，汽车制造商对汽车能源消耗和排放的要求也越来越严格。
传感器技术的应用可以帮助实现汽车动力系统的精确控制，提高燃油效率和减少排放。
3.智能互联功能的增加：传感器技术的应用可以实现汽车的智能互联功能，例如车辆之间和车辆与基础设施的通信，车辆与智能手机的连接等，为车辆提供更多的智能化服务和功能。
汽车传感器市场的挑战和机遇尽管汽车传感器市场面临着巨大的发展机遇，但也面临着一些挑战。
1.价格竞争：随着传感器技术的进一步发展，传感器的价格不断下降。
汽车常用传感器之胎压监测传感器胎压监测传感器（TPMS）是现代汽车上的一个重要的安全装置，用于监测车辆的轮胎压力是否正常。
它可以提醒驾驶员及时检查和调整轮胎压力，避免因胎压过低或过高而导致的安全隐患。
胎压监测传感器主要由以下几个部分组成：1.传感器本体胎压监测传感器通常安装在轮胎内侧，由一个电子传感器和一个固定在轮辋上的天线组成。
传感器本体主要负责监测轮胎的压力和温度，并将数据发送给车辆电控单元进行处理。
2.接收器车辆的电控单元会接收传感器发来的信号，并根据收到的数据计算出每个轮胎的压力值和温度值。
如果有任何一个轮胎的压力过低或过高，车辆的电控单元会发出警报提示驾驶员检查。
3.显示器有些车辆的仪表板上会配有胎压监测器的显示器，可以显示每个轮胎的压力值和温度值。
这样驾驶员可以随时了解车辆的轮胎状况。
胎压监测传感器的工作原理是利用电磁波传输原理，通过传感器和车载接收器间的无线信号传递，将检测的胎压信息传达到车载计算机，车载计算机经过分析后，可提供实时胎压监测结果。
胎压监测传感器的作用非常明显，如果轮胎压力不足，胎面与路面的接触面积减小，轮胎侧壁受到较大的扭曲，轮胎在行驶中的磨损也会加剧，甚至可能导致轮胎破裂。
而过高的轮胎压力则会使轮胎易磨损，减少轮胎寿命。
应当注意的是，胎压监测传感器需要定期检查，并进行校准。
在轮胎更换后，传感器也需要重新进行校准以确保准确性。
如果胎压监测传感器出现故障，需要及时更换。
实际上，一些车辆在出厂前并没有配备胎压监测传感器，但是在驾车时，一定要时刻注意轮胎是否正常，对于轮胎不确定的情况，一定要及时进行检修或者更换。
总之，胎压监测传感器既是安全装置，也是环保装置。
科学使用胎压监测传感器，能够有效延长轮胎使用寿命，减少耗油量，降低二氧化碳排放，为我们创造更加安全、经济、环保的驾驶环境。
传感器分类及20种常见传感器目录1.常用传感器的分类 (1)1.1.按被测物理量分类 (1)1.2.按工作的物理基础分类 (2)2. 20种常见的传感器 (2)2. 1. 温度传感器(TemPeratUreSenSor)： (2)2. 2. 湿度传感器(HUmidity Sensor) ： (2)2. 3. 光敏传感器(Light Sensor)： (2)2. 4. 声音传感器(SoUnd Sensor) ： (3)2. 5. 压力传感器(PreSSUre Sensor)： (3)2. 6. 位移传感器(PoSition Sensor)： (3)2. 7.加速度传感器(ACCelerometer)： (3)2. 8. 磁感应传感器(MagnetiC Sensor) ： (4)2. 9. 接近传感器(ProXirnity Sensor) ： (4)2. 10. 电容传感器(CaPaCitiVe Sensor)： (4)2. 11. 气体传感器(GaSSenSor)： (5)2. 12. 颜色传感器(ColOrSenSor)： (6)2. 13. 生物传感器(BiOIogiCaISenSor)： (7)2. 14. 速度传感器(SPeedSenSor)： (8)2. 15. 重量传感器(WeightSenSor)： (9)2. 16. 红外传感器(InfraredSenSor)： (9)2. 17. 压敏传感器(PreSSUre-SenSitiVeSenSOr)： (10)2. 18.射频识别传感器(RFlD)： (11)2. 19. 光电传感器(PhotOdeteCtOr)： (13)2. 20.位角传感器(AngUIar Position Sensor)： (14)1.常用传感器的分类Ll.按被测物理量分类机械量：长度、厚度、位移、速度、加速度、转数、质量，重量、力、压力、力矩;声：声压、噪声;温度：温度、热量、比热;磁：磁通、磁场;光：亮度、色彩。
传感器的十种类型随着技术的不断发展，传感器已经成为了现代科技的重要组成部分。
传感器可以通过感知物理、化学、光学等各种参数来转化成电信号，并且能够在各个领域得到广泛的应用。
下面将介绍十种不同类型的传感器及其应用领域。
1. 光学传感器光学传感器是用来检测光的参数的传感器。
它们可以测量光的强度、频率、波长、折射率等参数。
在医疗、科研、电子、航空等领域都有广泛的应用。
2. 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。
它们可以检测压力、重量、力等参数。
在汽车、工业、医疗、军事等领域都有广泛的应用。
3. 温度传感器温度传感器是用来测量温度的传感器。
它们可以检测温度的变化，并将其转化成电信号。
在制造、航空、医疗、环境等领域都有广泛的应用。
4. 湿度传感器湿度传感器用来测量环境中的湿度。
它们可以检测空气中的水分含量，并将其转化成电信号。
在家庭、工业、农业等领域都有广泛的应用。
5. 重量传感器重量传感器用来测量重量或重量的变化。
它们可以检测物体的重量或重心位置，并将其转化成电信号。
在医疗、物流、制造等领域都有广泛的应用。
6. 加速度传感器加速度传感器用来测量物体的加速度或速度变化。
它们可以检测物体的运动状态，并将其转化成电信号。
在汽车、医疗、航空等领域都有广泛的应用。
7. 姿态传感器姿态传感器用来测量物体的姿态、方向和位置。
它们可以检测物体的位置和方向，并将其转化成电信号。
在无人机、航空、船舶等领域都有广泛的应用。
8. 磁力传感器磁力传感器用来测量磁场的强度和方向。
它们可以检测磁场的变化，并将其转化成电信号。
在电子、测量、环境等领域都有广泛的应用。
9. 气体传感器气体传感器用来检测空气中的气体成分和浓度。
它们可以检测氧气、二氧化碳、一氧化碳等气体，以及它们的浓度，并将其转化成电信号。
在环境、医疗、工业等领域都有广泛的应用。
10. 液位传感器液位传感器用来测量液体的高度或深度。
它们可以检测液面的位置和高度，并将其转化成电信号。
传感器在现代汽车中的应用与发展随着科技的发展，汽车已经不再是简单的交通工具，而是一个集成了大量高科技系统的智能化设备。
而传感器作为现代汽车不可或缺的一部分，其应用与发展对汽车的性能、安全和舒适度起着至关重要的作用。
一、传感器在汽车中的应用1. 发动机控制系统在现代汽车中，各种传感器被广泛应用于发动机控制系统中。
例如氧传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器等，它们可以监测和控制发动机燃料喷射、点火正时等参数，保证发动机的高效运转和低排放。
2. 车身稳定性控制系统车身稳定性控制系统利用加速度传感器、车速传感器等来监测车辆的姿态和转向，一旦检测到车辆出现侧滑或失控情况，系统就会通过制动力分配和动力调整等手段及时干预，提高汽车的行驶稳定性和安全性。
3. 智能驾驶辅助系统近年来，随着人工智能和自动驾驶技术的发展，各种传感器如激光雷达、摄像头、毫米波雷达等被应用于智能驾驶辅助系统中，它们能够实现车道保持、自动泊车、自动跟车等功能，提升了汽车的驾驶体验和安全性。
二、传感器在汽车中的发展趋势1. 多元化随着汽车功能的不断扩展，传感器的种类和数量也在不断增加，未来汽车中可能会出现更多种类的传感器，如车内环境传感器、疲劳驾驶传感器等，以提升汽车的舒适性和安全性。
2. 互联化随着互联网技术的发展，汽车和智能设备之间的连接越来越紧密，传感器将会与其他设备进行更多的信息交换和共享，从而实现更智能化、智能化的汽车功能。
3. 高精度传感器的精度要求也在不断提高，未来传感器将会更加精准、稳定和可靠，以满足汽车对于高性能、高可靠的要求。
三、个人观点和理解在我看来，传感器在现代汽车中的应用和发展势头将会持续增强，并在未来发挥更加重要的作用。
传感器的不断进步将会带来更智能、更安全、更舒适的汽车，使人们的驾驶和出行更加便利和愉悦。
总结回顾通过本篇文章的全面介绍，我们了解了传感器在现代汽车中的应用和发展趋势。
从发动机控制系统到智能驾驶辅助系统，传感器在汽车中发挥着越来越重要的作用，未来将会呈现出多元化、互联化和高精度的发展趋势。
各种传感器的基础知识一、气体检测传感器的检测原理检测气体的浓度依赖于气体检测变送器，传感器是其核心部分，按照检测原理的不同，主要分为金属氧化物半导体式传感器、催化燃烧式传感器、定电位电解式气体传感器、迦伐尼电池式氧气传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器、等以下简单概述各种传感器的原理及特点。
二、金属氧化物半导体式传感器金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用，改变半导体的电导率，通过电流变化的比较，激发报警电路。
由于半导体式传感器测量时受环境影响较大，输出线形不稳定。
金属氧化物半导体式传感器，因其反应十分灵敏，故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。
三、催化燃烧式传感器催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一，具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。
催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理，感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧，使温度使感应电阻的阻值发生变化，打破电桥平衡，使之输出稳定的电流信号，再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。
四、定电位电解式气体传感器定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术，在此方面国外技术领先，因此此类传感器大都依赖进口。
定电位电解式气体传感器的结构：在一个塑料制成的筒状池体内，安装工作电极、对电极和参比电极，在电极之间充满电解液，由多孔四氟乙烯做成的隔膜，在顶部封装。
前置放大器与传感器电极的连接，在电极之间施加了一定的电位，使传感器处于工作状态。
气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应，在对电极发生还原或氧化反应，电极的平衡电位发生变化，变化值与气体浓度成正比。
四、迦伐尼电池式氧气传感器隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构：在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透气膜，在其容器内侧紧粘着贵金属（铂、黄金、银等）阴电极，在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极（用铅、镉等离子化倾向大的金属）。
汽车传感器的应用随着科技的不断发展，汽车传感器的应用已经成为现代汽车领域的重要技术之一。
汽车传感器是一种能够感知车辆运行状态和环境条件的装置，通过收集和处理各种参数信息，为驾驶员提供准确的数据，以提升行车安全性、驾驶舒适度和燃油经济性。
本文将探讨汽车传感器在安全、环保和智能驾驶等方面的应用。
一、安全应用1. 制动系统传感器：制动传感器能够感知刹车片的磨损程度、制动液的压力以及刹车盘的温度，及时提醒驾驶员进行保养或更换零部件，保证制动系统的正常运行，提高行车安全性。
2. 碰撞传感器：碰撞传感器可以感知车辆碰撞力度和方向，当车辆发生碰撞或被撞击时，传感器会自动触发气囊充气、车身锁止等保护措施，保护驾驶员和乘客的安全。
3. 盲点监测传感器：盲点监测传感器能够感知车辆周围的盲点区域，当有其他车辆或物体进入盲点区域时，传感器会发出警报提醒驾驶员，避免发生侧面碰撞事故。
二、环保应用1. 尾气排放传感器：尾气排放传感器能够感知发动机排放的氮氧化物、一氧化碳、颗粒物等有害物质的浓度，通过监测尾气排放情况，保证车辆的排放符合环保标准，减少对空气质量的污染。
2. 油耗监测传感器：油耗监测传感器可以实时感知车辆的油耗情况，通过监测发动机负载、电源消耗和行驶条件等因素，为驾驶员提供油耗优化的建议，降低燃油消耗，减少对环境的影响。
三、智能驾驶应用1. 自动驾驶传感器：自动驾驶传感器是实现自动驾驶功能的核心设备，包括雷达、摄像头、激光雷达等多种传感器，能够感知道路、车辆和行人等信息，为自动驾驶系统提供准确的数据，实现车辆的自主判断和控制。
2. 车道保持传感器：车道保持传感器能够感知车辆所在车道的边界线，通过图像处理和车辆控制系统的配合，保持车辆在车道内稳定行驶，减少驾驶员的疲劳驾驶和交通事故的发生。
总结：汽车传感器在安全、环保和智能驾驶等方面的应用已经成为现代汽车不可或缺的技术。
通过准确采集和处理各种参数信息，传感器能够为驾驶员提供更安全、更环保和更智能的驾驶体验。
轮速传感器原理一、引言轮速传感器是一种用于测量车辆轮子转速的传感器，它可以通过检测轮子旋转的速度来计算车辆的速度和位置。
在现代汽车中，轮速传感器是一个非常重要的组件，它们被广泛应用于防抱死制动系统、牵引力控制系统、车身稳定性控制系统等。
二、轮速传感器的类型根据检测原理和安装位置的不同，轮速传感器可以分为磁性、电容式和电感式三种类型。
1. 磁性轮速传感器：磁性轮速传感器通过检测铁芯上绕制的线圈内部磁场变化来测量车轮旋转的速度。
这种类型的传感器通常安装在车辆悬挂系统上，并使用磁铁固定在车辆底盘上。
2. 电容式轮速传感器：电容式轮速传感器通过检测两个金属板之间形成的电场变化来测量车轮旋转的速度。
这种类型的传感器通常安装在车辆发动机盖下面，并使用金属夹固定在车辆底盘上。
3. 电感式轮速传感器：电感式轮速传感器通过检测线圈内部磁场变化来测量车轮旋转的速度。
这种类型的传感器通常安装在车辆制动系统上，并使用螺栓固定在车辆底盘上。
三、磁性轮速传感器的工作原理磁性轮速传感器是最常用的一种轮速传感器，它主要由铁芯、线圈和磁铁组成。
当车轮旋转时，磁铁会产生一个恒定的磁场，而铁芯上绕制的线圈内部则会产生一个交变的电压信号。
这个信号随着车轮旋转速度的变化而变化，因此可以通过对这个信号进行处理来计算车辆的速度和位置。
具体来说，当车轮开始旋转时，铁芯上绕制的线圈内部磁场会随着磁铁移动而发生变化。
这个变化会导致线圈中产生一个交变电压信号，其频率与车轮旋转频率相同。
然后，这个信号会被放大并发送到汽车控制单元中进行处理。
通过比较不同车轮之间发出的信号，控制单元可以计算出车辆的速度和位置，并相应地调整车辆的制动力、牵引力等。
四、磁性轮速传感器的优缺点磁性轮速传感器具有以下优点：1. 精度高：由于磁性轮速传感器可以直接测量车轮旋转的速度，因此其精度比其他类型的传感器更高。
2. 可靠性高：磁性轮速传感器结构简单，不易受到外部干扰，因此其可靠性更高。
传感器的种类与工作原理传感器是现代科学技术中不可或缺的重要组成部分。
它们可以将各种形式的物理量转换为可输入到电气和电子设备中的电信号。
传感器种类繁多，每种传感器都有其特定的工作原理。
在本文中，我将详细介绍几种常见的传感器及其工作原理。
1. 光敏传感器光敏传感器，也称为光电传感器，是一种能够感知光线强度和光照变化的传感器。
它们基于光照吸收、散射或反射的原理工作。
最常见的光敏传感器是光敏电阻器（LDR）。
当光线照射在LDR上时，其电阻值会随之变化。
LDR可以被用来测量环境光强度，也可以用于照明控制和光敏报警系统。
2. 温度传感器温度传感器是一类广泛应用于工业、农业和家用电器的传感器。
它们可以测量环境和物体的温度变化。
最常见的温度传感器是热电偶和热敏电阻。
热电偶是由两个不同金属连接而成的，当温度变化时，它们之间的电压也会发生变化。
而热敏电阻则是通过测量材料电阻值与温度之间的关系来实现温度测量。
3. 压力传感器压力传感器用于测量液体或气体的压力。
它们可以根据应力、电容或挠性变化来测量压力的大小。
压阻式压力传感器使用变阻元件来测量被测量物体施加的压力。
当压力施加在传感器上时，电阻值变化，从而测量压力的大小。
4. 加速度传感器加速度传感器是一种能够测量物体加速度变化的传感器。
它们常用于汽车、航空和消费电子产品中。
加速度传感器使用物体对应的质量惯性变化来测量加速度。
最常见的加速度传感器是压电加速度传感器。
当加速度作用于压电晶体上时，该晶体产生电荷，从而测量加速度。
5. 湿度传感器湿度传感器测量空气中水蒸气的含量，即湿度。
它们通常使用电容、电阻或共振频率来测量空气的湿度。
其中最常见的传感器是电容式湿度传感器。
该传感器使用物体表面上的电极来测量空气湿度对电容的影响。
总结起来，传感器是一种将物理量转换为电信号的重要设备。
在现代科学技术的发展中，传感器的应用十分广泛。
光敏传感器可以感知光线强度和光照变化，温度传感器可以测量环境和物体的温度，压力传感器可以测量液体或气体的压力，加速度传感器可以测量物体的加速度变化，湿度传感器可以测量空气中水蒸气的含量。
理解汽车传感器的作用和故障排查在现代汽车中，传感器就如同汽车的“感官器官”，它们负责收集各种数据，并将其转化为电信号，传输给汽车的电子控制单元（ECU），从而实现对汽车各个系统的精确控制和监测。
如果把汽车比作一个人的话，那么传感器就是人的眼睛、耳朵、鼻子和皮肤，能够感知外界的各种信息，并将这些信息传递给大脑进行处理。
汽车传感器的种类繁多，常见的有进气流量传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、氧传感器、水温传感器、爆震传感器等等。
每种传感器都有着独特的作用，为汽车的正常运行提供了关键的数据支持。
进气流量传感器用于测量进入发动机的空气流量，ECU 根据这个数据来确定喷油量，以保证混合气的浓度处于最佳状态。
如果进气流量传感器出现故障，可能会导致发动机怠速不稳、加速无力、油耗增加等问题。
进气压力传感器则是通过检测进气歧管内的压力变化，来间接测量进气量。
它与进气流量传感器的作用相似，都是为了给 ECU 提供准确的进气量信息，以实现精确的燃油喷射控制。
节气门位置传感器能够监测节气门的开度，从而让 ECU 了解驾驶员的加速或减速意图。
一旦这个传感器发生故障，可能会出现发动机启动困难、怠速过高或过低等现象。
曲轴位置传感器是发动机控制系统中最重要的传感器之一，它负责检测曲轴的转角和转速，为点火时刻和喷油时刻提供准确的基准信号。
如果曲轴位置传感器出现问题，发动机很可能无法启动，或者在运行中突然熄火。
氧传感器主要用于监测排气中的氧含量，从而判断混合气的燃烧情况。
ECU 根据氧传感器的反馈信号，对喷油量进行修正，以提高燃油经济性和降低尾气排放。
当氧传感器故障时，尾气排放可能会超标，同时发动机的动力性能和燃油经济性也会受到影响。
水温传感器用于测量发动机冷却液的温度，ECU 依据这个温度来调整喷油时间、点火提前角以及怠速转速等。
如果水温传感器出现故障，可能会导致发动机过热、冷启动困难或者油耗异常等问题。
五种常用的传感器的原理和应用当今社会，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
今天带大家来全面了解传感器！一、传感器定义传感器是复杂的设备，经常被用来检测和响应电信号或光信号。
传感器将物理参数（例如：温度、血压、湿度、速度等）转换成可以用电测量的信号。
我们可以先来解释一下温度的例子，玻璃温度计中的水银使液体膨胀和收缩，从而将测量到的温度转换为可被校准玻璃管上的观察者读取的温度。
二、传感器选择标准在选择传感器时，必须考虑某些特性，具体如下：1.准确性2.环境条件——通常对温度/湿度有限制3.范围——传感器的测量极限4.校准——对于大多数测量设备而言必不可少，因为读数会随时间变化5.分辨率——传感器检测到的最小增量6.费用7.重复性——在相同环境下重复测量变化的读数三、传感器分类标准传感器分为以下标准：1.主要输入数量（被测量者）2.转导原理（利用物理和化学作用）3.材料与技术4.财产5.应用程序转导原理是有效方法所遵循的基本标准。
通常，材料和技术标准由开发工程小组选择。
根据属性分类如下：·温度传感器——热敏电阻、热电偶、RTD、IC等。
·压力传感器——光纤、真空、弹性液体压力计、LVDT、电子。
·流量传感器——电磁、压差、位置位移、热质量等。
·液位传感器——压差、超声波射频、雷达、热位移等。
·接近和位移传感器——LVDT、光电、电容、磁、超声波。
·生物传感器——共振镜、电化学、表面等离子体共振、光寻址电位测量。
·图像——电荷耦合器件、CMOS·气体和化学传感器——半导体、红外、电导、电化学。
·加速度传感器——陀螺仪、加速度计。
汽车各传感器构造与原理一、引言汽车传感器是现代汽车电子系统中不可或者缺的组成部份，它们能够感知车辆各个方面的信息，并将其转化为电信号，供车辆控制系统使用。
本文将介绍汽车常见的传感器种类、构造和工作原理。
二、发动机传感器1. 曲轴位置传感器构造：由感应线圈和磁铁组成。
感应线圈安装在发动机上，磁铁固定在曲轴上。
原理：磁铁随着曲轴的旋转而产生磁场变化，感应线圈感应到磁场变化，产生电信号。
2. 气门位置传感器构造：由感应线圈和永磁体组成。
感应线圈安装在发动机上，永磁体安装在气门上。
原理：永磁体随着气门的开闭而产生磁场变化，感应线圈感应到磁场变化，产生电信号。
三、底盘传感器1. 转向角传感器构造：由感应器和旋转部件组成。
旋转部件安装在转向轴上，感应器安装在车辆底盘上。
原理：旋转部件随着转向轴的旋转而改变感应器的位置，感应器感应到位置变化，产生电信号。
2. 刹车压力传感器构造：由感应器和压力传感器组成。
感应器安装在刹车系统上，压力传感器感应刹车液压力。
原理：刹车液压力改变感应器的形变，形变程度与压力成正比，感应器产生电信号。
四、车身传感器1. 车速传感器构造：由感应器和旋转部件组成。
旋转部件安装在车轮上，感应器安装在车辆底盘上。
原理：旋转部件随着车轮的旋转而改变感应器的位置，感应器感应到位置变化，产生电信号。
2. 空气质量传感器构造：由感应器温和体检测元件组成。
感应器安装在车辆进气口处，气体检测元件用于检测空气成份。
原理：气体检测元件感知空气成份的变化，感应器感应到变化，产生电信号。
五、安全传感器1. 雨刷传感器构造：由感应器和光敏元件组成。
感应器安装在车辆前挡风玻璃上，光敏元件感知雨滴的存在。
原理：光敏元件感知到雨滴的遮挡，感应器产生电信号，控制雨刷自动启停。
2. 倒车雷达传感器构造：由感应器和超声波发射器组成。
感应器安装在车辆后保险杠上，超声波发射器发射超声波。
原理：超声波发射器发射超声波，感应器接收超声波的反射信号，根据反射信号判断距离。
汽车的传感器原理应用实例1. 引言汽车的传感器是现代汽车中非常重要的一部分，它们通过感知汽车的各种参数和环境信息，将其转换成电信号并传输给电子控制单元（ECU）。
这些传感器在汽车的安全性、性能和燃油效率等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍汽车的几种常见传感器，详细描述其原理和应用实例。
2. 油量传感器油量传感器用于测量汽车油箱中的油量，以便驾驶员了解油箱内的燃油剩余量。
它通常是由一个浮子和一个电阻组成。
随着汽车行驶，浮子会随着燃油的消耗而上升或下降，电阻的变化将被测量并转换成相应的油量数值。
应用实例：- 当油量接近空时，传感器将发送警报给驾驶员，提醒其及时加油。
- 在汽车租赁业务中，油量传感器可用于追踪租车车辆的油量消耗。
3. 正压传感器正压传感器测量汽车发动机进气道的压力，以便ECU可以根据需求进行燃油喷射的精确控制。
它通常由一个压力敏感元件和电子组件组成，通过将压力信号转换为电信号来实现测量。
应用实例： - 正压传感器可用于监测发动机的工作状态，如空燃比控制、增压控制等。
- 在汽车排放控制中，正压传感器可用于检测并控制废气排放的压力。
4. 温度传感器温度传感器用于测量汽车发动机、冷却系统、空调系统等组件的温度。
它可以帮助ECU监测和控制这些系统的工作温度，以确保其正常运行。
应用实例： - 在发动机控制系统中，温度传感器可用于探测发动机的过热情况并触发相应的保护措施。
- 在汽车空调系统中，温度传感器可用于测量车内温度并根据设定值调整空调系统的工作状态。
5. 转速传感器转速传感器用于测量发动机转速，通常是通过感知曲轴或凸轮轴的运动来实现。
它可以提供关键的引擎工作参数，如转速、位置和相位等。
应用实例：- 在发动机控制系统中，转速传感器可用于判断发动机的运行状态，并根据需要进行燃油喷射的精确控制。
- 在汽车变速器系统中，转速传感器可用于判断发动机和变速器之间的匹配情况，并进行相应的换挡控制。
6. 转向传感器转向传感器用于检测驾驶员转动方向盘的力度和角度，以实现对转向系统的精确控制。
在现代汽车上各种各样的传感器介绍2006-7-13 9:26:18 【文章字体：大中小】打印收藏关闭在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。
进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。
80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。
今天，传感器已是无处不大。
在动力系统中，有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等)的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等)；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；确定座椅位置的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器；保护前排乘员的气囊，不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器，还需要乘员位置、体重等传感器来保证其及时和准确的工作。
面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊，还要增加传感器。
随着研究人员用防撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩，使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。
总之，老式的油压传感器和水温传感器是彼此独立的，由于有着明确的最大值或最小值的限定，其中一些传感器的实际作用就相当于开关。
随着传感器向电子化和数字化方向发展，它们的输出值将得到更多的相关利用。
为此，制造商们正在开发和生产更好的传感器。
下面介绍一些一些这方面的新产品。
离子检测系统三菱(Mitsubishi电子公司)正在开发一种车用离子检测系统。
这个系统能够通过检测离子来监控发动机每个气缸的燃烧情况。
当可燃混合气持续燃烧时，在燃烧峰面附近就会发生电离现象。
把一个带偏压的测头放入气缸，就可以测出与电离状况相关的离子流。
这个能反映发动机各种燃烧状况的信息控制系统由带测头的火花塞、装有测试附件的点火线圈及一套处理离子流信号的电子模块构成，它可以判别每个缸的点火、燃烧及爆震情况。
进一步的功能将是对发动机的混合气状况加以监控，即根据离子流所显示的燃烧情况来控制每个缸的空燃比。
快速起动的氧传感器冷车运转时的发动机所排放的CO和HC是最多的，这就要求氧传感器尽快起动进入闭环控制状态。
NGK火花塞有限公司研制出一种新型氧传感器，它能在15s内达到闭环控制。
通过缩小加热区和降低阻抗，改进了传感器的加热装置。
由于采用新材料和新的温控系统，使加热器的寿命与现有类型相近，改善了低温特性。
侧滑传感器博世公司开发一种双向传感器，它是由采用压电晶体的线性加速度计组合而成。
这样的组合更有利于传感器的设置、信号处理和封装。
这种传感器有两个经过显微加工的信号发生器并各自对应着所测加速度方向的基准面，对应于某个基准面的独立信号就能测出相应的作用力。
而很高的品质因数Q值使传感器的封装可以在常压下进行。
压电谐振式角速度传感器三菱电子公司开发的这种传感器为玻璃一硅一玻璃结构，其谐振部分是一个用浸蚀法制成的硅梁。
通过外置振荡器激发，其谐振频率约为4KHz。
梁的厚度与硅片相同，它的宽度和长度通过浸蚀加工来决定。
硅梁和玻璃支架的连接采用了真空下的阳极焊接工艺，以确保其固有频率变化很小。
角速度的变化可根据硅梁振动频率变化引起的梁两侧玻璃支架上金属电极间的电容变化值测出。
传感器电路由电容电压(C—V)转换器和同步解调器构成。
C—V转换器是一个转换电容的比较器(ASIC)。
当测量范围在±200°/s时，非线性为±1%。
高压传感器Denso公司开发一种浸入式高压传感器。
这些传感器可用来检测机油、液压系统、汽油以及空调制冷剂的压力，如制动器的液压控制系统、怠速下的空调机压缩器和动力转向泵、燃油控制系统、悬架控制系统以及自动变速器中的液压换挡系统。
这些系统的压力变化在2～20MPa，而传感器可耐压38MPa。
这种传感器使用一种树脂胶而不是通常使用的金属和玻璃来封装，以形成足够大的油分子通道，实现了外型和元件间封尺寸的优化设计。
包括压力感应元件和放大电路在内的所有元件都集中在一块芯片上。
直热式检测装置GM研发中心正在试验使用一种直热式检测系统来抑制后排末成年人座椅(RFIS)处的侧量气囊展开。
将乘员席表面的温度与驾驶员座椅表现温度加以对比，若两者不同且与预定值差异较大，则气囊的展开就会受到抑制。
乘员席的温度由安置在座椅表面的热敏电阻来测定，可采用直热式或非直热式热敏电阻。
实际上这种抑制系统可采用多种检测方式，当直热式探测器的工作不够可靠时，可采用其他方式来提高该系统的可靠性。
曾有人建议配置别的传感器，如测量体重、电容、振动，使用超声波、微波、光学及红外线等。
还有人建议为一个抑制系统配置多种检测装置，使其工作更加可靠。
机油粘度传感器何时更换机油一般是根据厂家规定的时间或里程来进行。
少数厂家采用了更先进的方式，通过记录发动机转速和温度来计算换油间隔。
Lucas V arity公司正在研制一种压电振动式粘度传感器，其工作原理与振动式粘度计相近——振子(球型、片状或棒式)在受到粘滞阻尼时其振频会发生衰变。
因此，依靠不同形状的振子，就可以测出粘度和密度的一些参数。
有一种振动式粘度计的振子是石英棒，它能被激发扭振，通过测量与液体粘度相对应的振幅和谐振频宽，就可以确定粘度(准确地说应是粘度和密度的综合值)。
可见，振动式粘度计是通过测量液体所传递的切变波形来确定粘度的一种装置。
然而，由于传感元件与液体的接触处切变波形会产生畸变而导致测试值与液体的对应关系较差。
粘度传感器设置了一种界面来改善传感元件与液体之间的接触关系，其原理与我们熟知的应用于生物医学和海洋船舶上的超声波换能器相似。
传感器的核心是一个压电转换器，在它两侧施加电压时，就会产生切向运动。
电极是用金属蒸发沉积法布置在压电晶体表面，然后整体涂上一层绝缘层。
一台扫频仪通过振荡器所产生的交变电压来确定传感元件的谐振频率。
因为在谐振时，传感元件的电阻达到最大值，随着液体粘度的变化，这个蜂值也相应变化，并通过峰值检测电路转化为电压信号。
绝缘层的厚度根据所测粘度的范围来确定，因为从液体界面处反射回来的切变波必须被绝缘层全部吸收，所以绝缘层的厚度大约是四分之一个波长。
磁敏式速度传感器SST技术有限公司开发了一种一体化的传感器，它是把高磁阻(GMR)材料与半导体装置合为一体的磁敏式速度传感器。
高磁阻材料的特点是随磁场的变化其电阻值也发生变化。
半导体装置是由制作在同一块BICMOS电路板上的信号处理器和电压调节器所构成。
先将高磁阻材料喷镀在BICMOS板基上，采用光刻腐蚀工艺将其制成电阻，通过铝箔把其连入BICMOS电路，再周边镀上一层合金以聚集磁力线。
这种传感器是双极型结构，通过电平转换输出一个方波形脉冲信号，其输出频率与软磁信号轮齿的回转频率是相同的，而励磁机构是一块永久磁铁。
由于传感器的信号处理电路是直流耦合式，所以可处理零速状态。
而其具有高灵敏度使之在较大气隙下也能工作。
采用上述技术的ABS传感器具有零速处理、输出信号在两电平之间变化的双极型结构，脉冲频率与信号轮齿或磁极的回转频率相同的特点。
在允许温度和工作频率范围内，其频宽比为(50±10)%，轮齿模数2.5时，气隙特性可达3mm。
传感器：车速传感器：常用的车速信号的通常来自变速器的转速信号或者ABS的轮速信号，一般不建议从轮速信号传感器直接取得信号，因为四轮转速各自不同和车速也不同，要取轮速信号也只能从ABS的ECU中取经过处理后的信号。
车速信号如果是数字信号，处理非常方便，但同时存在一个信号间隔的问题，即能不能在短时间通常是零点几秒之内判断车辆是否处在加速或者是减速的状态。
如信号间隔时间过长，则无法将其应用在动态调光的功能上，因为动态调光需要根据的加速度值，计算车身的倾斜状态，调整灯光。
车速信号如果是频率脉冲，采样方便，但处理比较复杂，在数十到数百毫秒内精确判断车速和加速度，需要一定的信号处理技巧。
相关方面的论文很多，就不加以赘述。
另，静态调光只需在车辆未启动之前调节即可，车速只相当一个功能开关信号。
车身高度传感器：常用的车身高度传感器如下图1所示是一种有源非接触转角传感器，因为此传感器放置于车身和悬架之间，感知悬架振动的幅度，所以必须是有源抗干扰，非接触理论寿命无限的传感器。
车身高度传感器使用连杆将车身与悬架间的距离变化转变为角度变化，并通过输出电压的改变线性测得此角度的变化量。
图1的车身高度传感器在0至5V内可表征正负40度的变化，并通过调节连杆的长度可以得到悬架在数十厘米间的变化量。
车身高度传感器随悬架振动变化剧烈，在车辆未启动之前尚可以通过求取多次均值的方法得到稳定的输出信号，一旦有了速度不仅振动的幅度很难确知，甚至连振动的频率都是极难以描述的。
建议动态调光车身纵倾根据加速度而变化的角度，采用理论计算的方法要比直接采集信号容易、有效的多。
图1 车身高度传感器使用车速传感器和前后两个车身高度传感器，加上执行机构——调光马达，就可以架构一个如图3所示的动态自动调光系统。
图2 后悬车身高度传感器原理图3 动态自动调光系统的安装图方向盘转角传感器方向盘大致可以旋转2.9圈，即1044度，通过转向机构以固定的传动比带动前轮在左右40度内变化。
比较常见的方向盘转角传感器通常有齿轮式（图4）和光码盘式（图5）两种。
齿轮式是一种接触的有源角度传感器，而光码盘则是一种非接触的有源角度传感器。
都采用一个大盘带动两个小盘，通过两个小盘的相位差判断方向盘是正转还是反转。
输出的信号一般都是经过处理的数字信号，甚至有可能是CAN信号。
这种数字信号用控制器处理时，也存在信号的传送速率和更新速率的问题，选择不当，就会影响系统的最终效果。
方向盘转角传感器的安装位置如图6所示，在组合开关的下面，方向管柱从中间穿出。
图4 齿轮式方向盘转角传感器图5 光码盘式方向盘转角传感器图6 方向盘转角传感器的安装位置前面文章中曾经提出过采用方向盘转角而非横向加速度传感器计算转弯半径的问题，类似的问题也包括为何使用车身高度传感器而非纵向倾角传感器。
这种类型的非接触MEMS（微机械）传感器芯片，使用简单，响应速度快，在车载传感器领域的运用愈加广泛，但做一款控制系统的设计，必须从控制对象的特性出发。
比如说底盘转向特性分为稳态和瞬态的两种截然不同的情况，由于底盘复杂的避震系统，瞬态情况的振动时间特征曲线类似于一个二阶系统的冲击响应，要想得到稳定的能反映转向特征的输出信号必须要在0.5s以后，即打过方向盘后0.5s后，采用横向加速度传感器读出的稳定信号，才能用于转弯半径的计算，仅得到信号并数据处理的时间就已经超出了整个系统的响应时间。
