传感器类型及特点、传感器在汽车上的应用
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一、概述随着汽车行业的不断发展和技术的不断进步,汽车上的各种传感器在车辆运行中扮演着越来越重要的角色。
其中,温度传感器作为汽车电子控制系统中的重要组成部分,对于汽车的安全性能和能效性能有着重要的影响。
本文将对汽车上的温度传感器进行简述并介绍其应用。
二、温度传感器的类型1. 热电阻温度传感器热电阻温度传感器是一种使用热电阻作为敏感元件的温度传感器,它的原理是通过测量金属电阻率随温度的变化来间接测量温度。
常见的热电阻材料有铂铑合金、镍铬合金等。
热电阻温度传感器具有精度高、线性好等优点,在汽车发动机的冷却系统、空调系统以及变速器油温监测等方面广泛应用。
2. 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器是一种利用热敏电阻的温度特性来测量温度的传感器。
常见的热敏电阻材料有氧化锌、氧化铜等。
热敏电阻温度传感器具有结构简单、成本低等优点,在汽车内部空调系统、发动机温度监测等方面应用较为广泛。
3. 热电偶温度传感器热电偶温度传感器是利用两种不同金属导体与温度有关的热电势来测量温度的传感器。
热电偶温度传感器具有响应速度快、测量范围广等优点,在汽车排气系统、发动机排气温度监测等方面得到广泛应用。
三、温度传感器的应用1. 发动机温度监测温度传感器在发动机温度监测中起到了至关重要的作用。
通过监测发动机的温度,可以及时发现发动机过热或者过冷的情况,从而采取相应的措施,保证发动机的正常运行。
温度传感器还可以为发动机的燃油喷射和点火等系统提供温度数据,从而保证发动机在不同工况下的工作状态。
2. 空调系统温度控制在汽车的空调系统中,温度传感器可以实时监测车内外部的温度情况,并根据设定的温度值来控制空调系统的工作状态,包括制冷量、风速等参数。
通过温度传感器的监测和反馈,可以使车内空调系统始终维持在用户设定的舒适温度范围内。
3. 变速器油温监测变速器油温的过高或者过低都会影响到变速器的正常工作,甚至造成损坏。
而温度传感器可以实时监测变速器油的温度,一旦发现异常情况可以及时警告驾驶员或者通过车辆电控系统自动调整工作状态,以保证变速器的正常工作和延长使用寿命。
汽车传感器工作原理汽车传感器是一种用于检测和监测车辆及其环境参数的装置。
它们基于不同的原理,可以测量和转换物理量,将其转化为电信号,并传送给车辆的电控系统进行处理。
1. 温度传感器:温度传感器通常采用热电偶或热电阻原理来测量发动机和排气系统的温度。
它们将温度转化为电压信号,车辆的电子控制单元(ECU)可以根据这些信号来调整燃油供给和点火时机。
2. 湿度传感器:湿度传感器用于测量车内和车外的湿度。
它们使用电容测量或电阻测量原理,将湿度转换为电阻或电容值,并将其输入到车辆的控制系统中。
这可以帮助调整空调系统的工作状态,以提供舒适的环境。
3. 气压传感器:气压传感器用于测量大气压力,以及轮胎的胎压。
它们使用压阻、电容或微机机械系统(MEMS)原理进行测量,并将结果输入到车辆的ECU中。
车辆控制系统可以根据这些数据来调整燃油喷射量和排气控制。
4. 加速度传感器:加速度传感器常用于车辆动态性能监测和车辆稳定性控制。
它们使用压阻、电容或压电原理来测量车辆加速度的变化,并将结果输入到车辆的ECU中。
这可以帮助实现敏感的车辆动态响应和车身稳定性控制。
5. 摄像头传感器:摄像头传感器通常用于辅助驾驶功能和倒车辅助系统。
它们使用光传感器和图像处理器,可以感知和分析车辆周围的物体和交通状况。
这些数据可以用于自动刹车、车道保持和自适应巡航控制等功能。
6. 距离传感器:距离传感器主要用于倒车辅助系统和自动泊车系统。
它们利用超声波、激光或雷达原理来测量车辆与其他物体之间的距离。
这些数据可以帮助驾驶员避免碰撞和更精确地停车。
总之,汽车传感器利用各种物理原理来测量和转换车辆及其环境参数,以提供准确的数据给车辆的控制系统。
这些数据对于车辆性能、安全性和舒适性至关重要。
简述几种现代传感器的特点及应用。
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传感器在汽车上的应用现状及发展趋势作者:潘张忠来源:《职业·中旬》2012年第01期汽车传感器作为汽车电子控制系统的重要组成部分,用来感受运行过程中诸如温度、压力、速度、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况,并送到控制器或仪表,传感器提供的状态信息是汽车电子控制的基本依据,在汽车上起到了“耳目”的作用。
1970年以前,一般汽车上只有油压、水温、油量三种传感器,分别监测发动机的润滑压力、冷却水温度和燃油箱的储量。
从20世纪70年代开始,伴随着汽车电子化的发展,汽车性能的提高和人们对环境保护意识的加强,传感器在现代汽车上的应用范围和使用数目也不断增加,目前轿车上的传感器已经广布全车,从发动机到变速器,从转向到安全气囊,从制动到悬架,从照明到空调都已经有了传感器的踪影。
据统计,现在中级的轿车已有传感器20个左右,高级的轿车已达80个以上,而且呈现不断增加的趋势。
目前汽车传感器有两大类,一类是使驾驶者直接了解汽车各部分状态的仪表传感器,另一类是用于控制汽车运行状态的控制传感器。
前一种早就有了,后一种是现代汽车电子技术的发展产物。
一、汽车传感器的应用现状1.汽车传感器的分类汽车传感器按用途可分为发动机电子控制用传感器,如空气流量、曲轴转角、发动机转速、爆震、进气温度、冷却水温度传感器等;底盘检测与控制传感器,如车高传感器、转向传感器、车速传感器等;为驾驶员提供信息的传感器,如汽车仪表电子装置中使用的各种传感器、导向行驶系统中使用的前进方向传感器,地磁矢量传感器等;以及提高乘坐舒适性装置中使用的传感器,如座椅位置调整用的电位计式电阻传感器等。
2.汽车发动机控制系统中使用的传感器用于发动机控制系统中的压力、温度、气体浓度、流量、位置和转速、爆震等传感器,使用于高温(发动机表面150℃、排气歧管650℃)、振动(加速度30g)、冲击(加速度50g)、潮湿(100%RH,-40~120℃)以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中,因此汽车用传感器耐恶劣环境的技术指标要比一般工业用传感器高1~2个数量级。
传感器在汽车上的应用及发展1 前言随着现代电子技术的发展,汽车的电子化程度越来越高,特别是电子计算机控制系统在汽车上的应用,使汽车的使用性能得到了明显改善和提高。
但是,由于人们对现代汽车安全、舒适、环保、经济性、动力性及自动化程度等性能要求的逐步提高,使得汽车必须能够实现对各部位进行精密的自动控制,而实现精密控制的第一信号源就是各种各样的传感器。
汽车传感器作为汽车电子计算机控制系统的重要组成部件,其使用数量和技术性能的好坏,直接影响汽车电子控制系统的工作状况。
普通汽车上大约安装几十只传感器,而高级豪华轿车上的传感器数量可达200多只,这些传感器主要分布在汽车各大系统中。
汽车电子化越发达,智能化程度越高,对传感器的依赖性也就越大,因此,传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
2 车用传感器的作用及性能要求传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
它可把物理量、电量和化学量等信息变换成计算机能够理解的电信号,这种变换包括能量形式的变换,所以也称为换能器。
汽车传感器是安装于汽车上,用来感测行车过程中外在变化的传感器。
汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况的信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给计算机,使汽车处于最佳工作状态。
传感器的精度及可靠性对汽车而言是非常重要的两个参数,一般说来,车用传感器性能主要有以下要求:(1)精度要求高对于车用传感器的精度要求1%或1%以下,要求在-40~+120°C 的范围内能长期工作,耐振动为150~2000Hz,耐冲击能达到从1m高处落在混凝土上而不引起精度的下降,并能抗电磁干扰、耐腐蚀。
(2)环境适应性强汽车的使用环境非常恶劣,有来自发动机产生的热、振动、汽油或柴油的蒸气,以及轮胎的污泥、飞溅的水花,可概括为温度、湿度等气候条件,振动冲击等机械条件,电源、电磁干扰等电气条件,或简单地归纳为温度、湿度、振动等物理环境,过压电磁波等电气环境。
传感器的分类和特点1. 传感器的概述传感器是一种能够将物理量或化学量转化为电信号的装置,用于感知和测量环境中的各种参数。
传感器在各个领域中都有广泛的应用,如工业自动化、医疗设备、环境监测等。
传感器的分类主要根据其工作原理、测量物理量和应用领域来进行。
本文将对常见的传感器分类及其特点进行详细介绍。
2. 传感器的分类2.1 按工作原理分类2.1.1 电阻式传感器电阻式传感器是利用物质的电阻随温度、压力等物理量变化而变化的原理进行测量。
常见的电阻式传感器有温度传感器、压力传感器等。
温度传感器根据热敏材料(如热敏电阻、热敏电容)的特性来测量环境温度。
压力传感器则利用压敏电阻或压敏薄膜测量介质压力。
2.1.2 容抗式传感器容抗式传感器是利用物质的电容随温度、湿度等物理量变化而变化的原理进行测量。
常见的容抗式传感器有湿度传感器、接近开关等。
湿度传感器通过测量介质中水分含量来得知湿度信息。
接近开关则通过测量物体与传感器之间的电容变化来判断物体是否接近。
2.1.3 感应式传感器感应式传感器是利用物质对磁场或电磁波的敏感性进行测量的传感器。
常见的感应式传感器有磁场传感器、光电传感器等。
磁场传感器通过检测磁场的强度和方向来获得相关信息。
光电传感器则是利用光敏元件对光信号的敏感性进行测量,常用于测距、检测物体颜色等。
2.2 按测量物理量分类2.2.1 温度传感器温度传感器广泛应用于各个领域,如工业控制、气象监测、医疗设备等。
常见的温度传感器有热敏电阻(如铂电阻)、热敏电容、热电偶等。
热敏电阻是一种电阻随温度变化的传感器,常用于测量室内温度、液体温度等。
热敏电容则是利用介质的电容随温度变化来测量温度。
2.2.2 压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力,广泛应用于工业自动化、汽车行业等领域。
常见的压力传感器有压阻式传感器和压电式传感器。
压阻式传感器利用弹性元件(如金属薄膜)的形变来测量压力。
压电式传感器则是利用壳体上附着的压电材料产生电荷来测量压力。
mems传感器分类MEMS传感器分类MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指微电子机械系统,是一种由微米级别的电子元器件和微机械元器件组成的集成系统。
MEMS传感器作为其中的一种,具有小型化、低功耗、高精度等特点,广泛应用于各个领域。
本文将对MEMS传感器进行分类介绍。
一、按测量物理量分类1.加速度传感器加速度传感器是最常见的MEMS传感器之一,用于测量物体在三个轴向上的加速度。
它们通常被用于汽车安全气囊、智能手机屏幕旋转功能以及运动追踪设备等领域。
2.压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。
它们通常被用于汽车轮胎压力检测、医疗设备以及工业自动化等领域。
3.温度传感器温度传感器用于测量环境或物体的温度。
它们通常被用于智能家居设备、医疗设备以及工业自动化等领域。
4.湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度。
它们通常被用于智能家居设备、农业设备以及工业自动化等领域。
5.光学传感器光学传感器用于测量光线的强度、颜色和方向。
它们通常被用于摄像头、智能家居设备以及工业自动化等领域。
二、按传感器结构分类1.微机械加速度传感器微机械加速度传感器是由一块硅芯片制成的,芯片上有微小的弹簧和质量块。
当芯片受到加速度时,质量块会移动,从而导致弹簧产生振动。
这种振动可以转化为电信号输出。
2.压电式MEMS传感器压电式MEMS传感器是利用压电效应来测量物理量的一种传感器。
当施加电场时,会使得晶体结构变形,并产生电荷分布不均,从而产生电势差。
这种效应可以被用来测量各种物理量。
3.表面等离子共振(SPR)传感器表面等离子共振(SPR)传感器是一种基于金属薄膜表面等离子体共振的传感器。
当有分子吸附在金属薄膜表面时,会导致共振频率发生变化,从而可以测量分子的浓度和性质。
4.微热式MEMS传感器微热式MEMS传感器是利用微小的加热器来测量物理量的一种传感器。
当加热器受到外部物理量影响时,温度会发生变化,从而产生电信号输出。
传感器在汽车上的综合应用分析摘要:现阶段,随着人们的生活质量的不断提高,汽车已经走进了千家万户,人们的走亲访友、日常出行,也越来越离不开汽车,这在很大程度上加大了安全事故的发生几率。
在这种情况下,人们也越来越重视起汽车的安全性能问题。
传感器作为汽车电子控制系统的重要部件,可以说是汽车发展的核心。
在这种情况下,全面加强对传感器在汽车上的应用分析显得尤为重要。
本文首先介绍了汽车传感器;其次分析了传感器在汽车上的综合应用;最后探讨了汽车传感器技术的发展方向。
关键词:传感器;汽车;综合应用;研究分析一、传感器介绍所谓的传感器,简单来说就是一个能够将非电量转换成电量的装置。
传感器主要是由三部分构成的,包括敏感元件、转换元件以及测量电路三部分。
现阶段,随着科技的不断进步,传感器技术、通信技术一级计算机技术,已经成为现代信息产业的三大支柱。
他们三者在信息系统当中,分别感官系统、神经系统以及大脑的角色,彼此之间的相互配合,使得他们构成了一个更加完整的自动检测系统。
我们在信息利用的过程当中,首先应充分的考虑如何才能够使得我们所获得的信息问题,更加的准确、可靠。
二、传感器在汽车上的综合应用分析(一)传感器在汽车底盘电子控制中的应用(1)车高传感器车高传感器,能够充分的结合汽车自身的载重,进而通信传输实现相应的转换处理,进而借助电子系统,及时的调整车身高度,这样一来,就能够充分的确保车身高度的一致。
我们在驾驶汽车进行转向的过程当中,车轮所受到的力也会产生一定的变化。
在这种情况下,车高传感器也就能够充分的结合这一系列的状况进,进而及时的调整各轮悬架高度,以此来确保车身的始终处于平衡的状态。
(2)车速传感器所谓的车速传感器,就是指充分的结合汽车行驶速度的不同,进而產生一定频率的电信号,然后充分借助电子计算机,就能够有效的控制该变速箱的排挡位置,进而使得汽车始终处于适当的状态。
(3)ABS传感器ABS传感器主要应用于汽车防抱死系统当中。
传感器类型及特点、传感器在汽车上的应用
1.压阻式传感器及压电式传感器特点及对比
传感器是能感受到被测量并按照一定规律转换成电信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
其中敏感元件的作用是直接感受非电量,转换元件的作用是将敏感元件感受或作出响应的被测量转换成适合于传输并可供测量的电信号。
1.1压阻式传感器
压阻式传感器是指利用半导体材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。
基片材料在受到力的作用后产生变形,电阻值发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。
压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的测量和控制。
用作压阻式传感器的几篇材料主要为硅片和锗片,其中应用硅片制成的硅压阻式传感器应用最为广泛。
压阻式传感器主要由外壳、膜片及引出线等组成。
核心部分是一块圆形膜片,在膜片上应用集成电路成型工艺制成的等值硅电阻构成平衡电桥的四个桥臂。
膜片的四周用一硅圆环固定。
膜片的两边有两个压力腔体,一个是和被测系统相连接的高压腔,另一个是和大气连通的低压腔。
测量时,当膜片两边出现压力差的时候,膜片上个点存在应力,在应力作用下四个电阻的阻值将发生变化,使电桥失去平衡,输出相应的电压,此电压和膜片两边的压力差成正比。
压阻式传感器具有优点:a.灵敏度高。
灵敏度系数比金属丝式应变片高50-100倍;b.固有频率高,响应快;c.结构简单,可实现微型化;d.精度高。
主要缺点是电阻和灵敏度系数的热稳定性差,因此在温度变化大的环境中使用时,必须进行温度补偿,以消除由温度引起的零点飘逸和虚假信号。
1.2压电式传感器
压电式传感器的工作原理是基于某些物质的压电效应,这些物质在外力作用下表面会产生电荷,经过电荷放大器的放大,可以实现电测的目的。
在压电传感器中,压电晶体片的组成存在“并联组合”和“串联组合”两种方式。
其中并联组合中输出点和大,适用于电荷作为输出的场合。
而串联组合输出电压大,适用于电压作为输出的场合。
电荷传感器产生电荷量少,且压电镜片上产生的电荷将通过测量电路的输入电阻泄露掉。
因此为了减小测量误差,在压电传感器测量电路中必须采用高输入阻抗的放大器。
为此,通常在传感器与放大器之间假如高阻抗的前置放大器。
压电传感器的输出有电压和电荷两种形式,故应分别采用电压放大器和电荷放大器与之匹配。
1.3 压阻式传感器与压电式传感器特点总结对比
2.发动机有关压力测量为对象,进行传感器型式的选择。
进气压力传感器:压阻式传感器。
由于进气压力波动频率不高,因此适合采用压阻式传感器。
排气压力传感器:压电式传感器。
由于排气压力温度较高,无法使用压阻式传感器,因此只能使用压电式传感器。
大气压力传感器:压阻式传感器。
大气压力的波动频率不高,且温度变化不大,因此采用压阻式传感器。
发动机油压传感器:压阻式传感器。
发动机油压的变化频率不高,且温度变化不大,因此适合采用压阻式传感器。
循环水压传感器:压阻式传感器。
发动机循环水的变化频率不高,且温度变化不大,因此适合采用压阻式传感器。
缸内压力传感器:压电式传感器。
由于发动机缸内温度变化较大,因此不适合采用热稳定性差的压阻式传感器。
而压电式传感器结构简单,灵敏度和信噪比高,且相比于压阻式电阻,其受温度影响较小。