传感器在汽车行业中的应用设计
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智能传感器技术在汽车电子技术中的运用摘要:智能传感器是较为先进的技术设备,不仅应用了非线性自校正技术,也应用了多信息融合技术与网络化技术,在汽车电子中的应用范围较为广泛。
汽车生产企业应提高对智能传感器的重视程度,并将其应用在电子式自动照明系统、安全气囊触发系统、自动雨刷系统以及胎压监测系统等诸多系统中,为用户提供更优质的电子服务。
本文主要分析智能传感器技术在汽车电子技术中的运用。
关键词:智能传感器;汽车电子技术;应用引言在经济水平不断提升的过程中,汽车成为了人们出行的主要代步工具,而电子系统也成为了汽车的关键构成部分。
在电子系统中应用智能传感器可以提升电子系统的智能化与自动化水平,因此本文将对智能传感器在汽车电子中的应用进行简要分析。
1、智能传感器概述智能传感器是一种相对先进的传感器设备,具有非常丰富的功能,例如,对设备运行进行自动补偿、对运行数据进行自动校准等,这些丰富的功能使得传感器具备了智能化的特点。
智能传感器是一种自动化的设备,可以自动地收集外界信息,并将收集来的信息进行相应的分析及处理,并制定出合理的决策,使相关的运行数据符合外界环境需求。
从汽车的电子技术应用角度来说,汽车的内部环境相对不那么良好,会存在高温或高压的状况,这种恶劣的环境会影响汽车发动机内部等元件的正常使用,影响汽车的正常运行状况。
因此,在汽车的运行过程中,要对元件的状态和汽车内外部环境进行实时的检测,保证汽车的平稳运行。
通过对智能传感器的应用,就可以有效地保证汽车的平稳运行,智能传感器可以在汽车运行过程中自动对汽车内外部环境进行检测,掌握汽车运行的相关数据,当汽车运行出现异常时,智能传感器可以做出相应的决策,提高汽车运行的安全性。
2、智能传感器技术优点(1)传感器精度提升。
智能传感器能够处理相关信息数据,利用软件对传感器非线性、零点及正反形等输入输出误差进行修正,同时微处理器利用拟合与差值计算方法非线性与飘移不查相关测试信号,获得更加精确的测量结果。
传感器在汽车中的应用
随着科技的不断进步,汽车行业也在不断地发展和创新。
传感器技术的应用使得汽车变得更加智能化,提高了驾驶的安全性和舒适性。
传感器在汽车中的应用已经成为了一种趋势,下面我们来详细了解一下。
首先,传感器在汽车中的应用可以提高驾驶的安全性。
例如,倒车雷达、盲区监测、车道偏离警示等功能,都是由传感器技术实现的。
这些传感器可以实时监测车辆周围的情况,及时发出警示信息,提醒驾驶员注意周围的情况,从而减少事故的发生。
其次,传感器在汽车中的应用可以提高驾驶的舒适性。
例如,自动驾驶、自适应巡航等功能,都是由传感器技术实现的。
这些传感器可以实时监测车辆周围的情况,根据不同的情况自动调整车速、方向等参数,让驾驶员更加轻松地驾驶汽车。
传感器在汽车中的应用还可以提高汽车的能效。
例如,气压传感器、温度传感器等可以实时监测发动机的工作状态,从而调整发动机的工作参数,提高发动机的效率,降低油耗和排放。
此外,传感器在汽车中的应用还可以提高汽车的智能化。
例如,语音识别、手势识别等功能,都是由传感器技术实现的。
这些
传感器可以实时监测驾驶员的语音、手势等行为,从而识别出驾驶员的意图,并做出相应的反应。
总之,传感器在汽车中的应用已经成为了一种趋势。
随着科技的不断进步和创新,相信传感器技术在汽车行业中会有更加广泛和深入的应用。
传感器技术在智能电动汽车中的应用研究在当今科技飞速发展的时代,智能电动汽车逐渐成为了汽车行业的主流趋势。
传感器技术作为智能电动汽车的关键组成部分,发挥着至关重要的作用。
它就像是智能电动汽车的“眼睛”和“耳朵”,能够实时感知车辆周围的环境和自身的状态,为车辆的安全、高效运行提供了有力的保障。
智能电动汽车中的传感器种类繁多,包括但不限于激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波传感器、惯性测量单元(IMU)、GPS 传感器等。
这些传感器各自具有独特的工作原理和优势,相互配合,为车辆提供了全面、准确的信息。
激光雷达是一种通过发射激光束并测量反射光来获取物体距离和形状信息的传感器。
它具有高精度、高分辨率和长探测距离的特点,能够在复杂的环境中准确地识别障碍物和道路标识。
在智能电动汽车中,激光雷达通常被安装在车顶或车头部位,用于自动驾驶系统的环境感知。
然而,激光雷达的成本较高,这在一定程度上限制了其在量产车型中的广泛应用。
毫米波雷达则是利用毫米波频段的电磁波进行探测的传感器。
它能够在恶劣天气条件下(如雨雪、雾等)正常工作,具有较好的穿透能力。
毫米波雷达主要用于测量车辆与前方障碍物的距离和相对速度,为自适应巡航控制和自动紧急制动等功能提供支持。
与激光雷达相比,毫米波雷达的成本相对较低,但精度和分辨率略逊一筹。
摄像头是智能电动汽车中最常见的传感器之一。
它可以获取丰富的图像信息,包括道路标线、交通信号灯、行人、车辆等。
通过图像处理算法,摄像头能够识别各种交通标识和物体。
不过,摄像头在光线不足或恶劣天气条件下的性能会受到一定影响,而且其对距离的测量精度不如激光雷达和毫米波雷达。
超声波传感器主要用于短距离探测,如车辆的泊车辅助系统。
它通过发射超声波并接收反射波来测量障碍物的距离,具有成本低、安装方便的优点。
但超声波传感器的探测范围较小,通常在数米以内。
惯性测量单元(IMU)用于测量车辆的加速度、角速度和姿态等信息。
它可以帮助车辆在没有 GPS 信号的情况下保持定位和导航的准确性,同时也为车辆的稳定性控制提供了重要的数据支持。
新能源汽车中传感器技术的应用与挑战现如今,新能源汽车正逐渐成为汽车行业的发展趋势,环保、节能、智能成为消费者购车的优先考量。
在新能源汽车的发展中,传感器技术扮演着举足轻重的角色,它们像汽车的神经系统一样,监测、控制着车辆的各项运行状态,为车辆的高效、安全运行提供了重要支撑。
本文将就新能源汽车中传感器技术的应用及面临的挑战展开探讨。
传感器技术在新能源汽车中的应用在新能源汽车中,传感器技术的应用可谓无处不在。
作为新能源汽车的动力系统,电池是至关重要的组成部分。
传感器可用于电池管理系统(BMS)中,实时监测电池温度、电压、电流等参数,确保电池运行安全稳定;在动力总成系统中,传感器用于监测电机转速、扭矩等参数,实现对电机性能的精准控制;再者,在车身控制系统中,传感器可监测车辆姿态、车速等信息,为车辆的行驶、转向提供准确数据支持。
传感器技术还在新能源汽车的智能驾驶、智能互联等方面大显身手。
通过激光雷达、超声波传感器等装置,车辆可以实现环境感知、自动驾驶等功能,极大提升了行车安全性和驾驶舒适度。
传感器技术在新能源汽车中面临的挑战然而,传感器技术在新能源汽车中也面临着一些挑战。
新能源汽车工作环境复杂多变,传感器需要在高温、低温等极端工况下稳定可靠运行,这对传感器的耐久性和稳定性提出了更高要求。
传感器数据的准确性对车辆的性能和安全至关重要,因此传感器的精度和灵敏度也是需要不断提升的技术难题。
另外,不同传感器之间的协同工作及数据融合也是一个需要解决的技术难点,如何有效整合各类传感器数据,提高整车系统的智能化水平是新能源汽车技术发展的重要方向之一。
传感器技术在新能源汽车中有着广泛的应用前景,但也面临着诸多挑战。
随着科技的不断进步和创新,相信新能源汽车中传感器技术将会迎来更加广阔的发展空间,为新能源汽车行业的蓬勃发展提供强有力的技术支撑。
传感器在智能汽车行业的应用
智能汽车行业应用传感器技术
近年来,智能汽车行业迅速发展,越来越多的新技术出现,传感器技术被广泛应用于智能汽车行业,使智能汽车具有自主驾驶能力,为消费者提供更高效、安全的出行体验。
传感器技术是智能汽车安全驾驶的核心技术之一,其作用相当重要。
本文主要讨论智能汽车行业应用传感器技术,介绍其应用场景以及各种传感器及其原理。
一、智能汽车行业应用传感器技术
智能汽车行业应用传感器技术,是智能汽车驾驶辅助系统实现自动驾驶所不可或缺的核心技术。
传感器可以根据外界环境及时变化的数据从多个角度收集信息,并将信息传递给控制系统,使汽车可以自动加速减速,自动转向,自动避障等,从而使智能汽车行业发展得更加迅速。
1.各种传感器
智能汽车行业应用传感器技术,多种传感器被广泛应用,如激光雷达传感器,陀螺仪,惯性测量单元(IMU),可见光/红外传感器,GPS定位传感器等。
(1)激光雷达传感器。
传感器应用场景
一、传感器在汽车行业的应用
1、汽车发动机燃油传感器
由于现代汽车发动机的复杂性,汽车行业采用了大量的汽车发动机燃油传感器,以监测燃油的消耗情况。
汽车燃油传感器可以实时监测燃油流量,调节汽车的加速度,保证发动机的正常稳定性。
2、气体传感器
汽车行业使用气体传感器来检测汽车底盘箱内的气体分布情况,以便在发动机运行过程中及时发现异常情况,帮助发动机及时调整燃烧情况,帮助发动机更经济更安全地运行。
3、温度传感器
温度传感器是汽车行业的关键传感器,用于监测汽车内及外的温度变化,以保证发动机的正常工作。
同时,随着环境温度变化,温度传感器还可以监测冷却系统的工作情况,维护汽车的正常运行。
4、倾角传感器
汽车行业使用倾角传感器来检测汽车的倾角,及时发现汽车的异常情况,让汽车在行驶中得到安全保障。
二、传感器应用在工业自动化中
1、工业传感器
工业传感器是工业自动化中使用最广泛的设备,可用于检测工业产品的变化情况,以及供汽油、气体等流量的检测,为工业自动
化提供指标。
2、振动传感器
工业振动传感器用于对工厂机器设备的振动检测,可以及时发现机器设备故障,避免造成不必要的损失。
3、磁传感器
磁传感器用于检测及记录各种磁场,具有良好的抗干扰性,可在工业自动化中用于记录机器设备的运行情况,以供实时反馈。
4、光学传感器
工业中使用光学传感器可用于识别物体、检测物体形状及尺寸等,实时反馈物体的变化情况,提高工业自动化的效率。
基于智能传感器在汽车上的综合应用随着科技的不断进步,智能传感器在汽车行业中的应用也越来越广泛。
从安全性能到驾驶辅助系统,智能传感器的综合应用为汽车的性能和智能化提供了全面的支持。
本文将从不同角度,探讨基于智能传感器在汽车上的综合应用。
一、安全性能智能传感器在汽车中的应用最为突出的便是安全性能的提升。
通过车辆动力学、驾驶行为以及车内外环境的监测,智能传感器可以及时发现潜在的危险,并为汽车提供更准确的控制。
通过安装在车辆上的智能传感器,车辆可以实时感知周围道路的情况,识别出行人、车辆和障碍物,从而提前发出警告信号或者进行自动刹车,保证驾驶安全。
智能传感器还可以监测车辆的稳定性,及时发现车辆的侧倾和打滑,并通过调整车辆动态稳定控制系统来保持车辆的稳定状态,确保驾驶过程中的安全性。
二、驾驶辅助系统智能传感器在汽车中的另一大应用领域是驾驶辅助系统。
通过激光雷达、摄像头和超声波等传感器的综合应用,车辆可以实现自动泊车、自适应巡航、车道保持等一系列智能驾驶辅助功能。
激光雷达可以实现对车辆周围的全方位感知,能够精准地检测到车辆周围的障碍物和交通标识,为自动驾驶提供重要数据支持。
基于摄像头的驾驶辅助系统也得到了广泛的应用。
通过摄像头对驾驶员的驾驶行为和目视疲劳状态进行监测,智能传感器可以及时发现驾驶员的异常行为,并提醒驾驶员采取相应的措施,保障驾驶安全。
智能传感器还可以感知车辆行驶的车道和周边的车辆情况,并为驾驶员提供车辆位置的预警信息,降低车辆发生事故的风险。
三、燃油效率与环境保护除了安全性能和驾驶辅助系统,智能传感器在汽车中的另一个重要应用领域是提升燃油效率和保护环境。
通过监测车辆的动力输出、车速、负载情况以及路况等因素,智能传感器可以精确地优化车辆的动力输出控制,实现燃油效率和排放的最优化。
在汽车的车身设计方面,智能传感器可以监测车辆行驶的气流情况,调节车身的气动性能,降低气体的阻力,减小汽车的空气动力学阻力,进而提升汽车的燃油效率。
智能传感器在汽车测控中的应用在当今科技飞速发展的时代,汽车行业正经历着前所未有的变革。
智能传感器作为关键技术之一,在汽车测控领域发挥着日益重要的作用。
从提升车辆性能到保障驾驶安全,从优化能源消耗到实现智能驾驶,智能传感器的应用无处不在。
汽车测控是一个复杂而关键的领域,它涵盖了对车辆各种性能参数的监测和控制。
而智能传感器就像是汽车的“眼睛”和“耳朵”,能够实时感知并收集大量的信息,为汽车的高效运行和安全驾驶提供有力支持。
首先,智能传感器在发动机测控中发挥着关键作用。
例如,氧传感器能够精确测量排气中的氧气含量,从而帮助控制燃油喷射量,实现更高效的燃烧,降低尾气排放。
进气流量传感器则可以监测进入发动机的空气流量,为精确计算燃油喷射量提供数据,提高发动机的动力输出和燃油经济性。
压力传感器能够测量气缸内的压力,有助于优化点火时机和气门控制,进一步提升发动机的性能。
在汽车底盘测控方面,智能传感器也大显身手。
轮速传感器可以实时监测车轮的转速,为防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)提供关键数据,防止车轮在制动或加速时抱死打滑,增强车辆的操控稳定性和安全性。
加速度传感器和陀螺仪能够感知车辆的加速度和姿态变化,为电子稳定控制系统(ESC)提供信息,在车辆出现侧滑或失控趋势时及时进行干预和调整。
智能传感器在汽车安全系统中的应用更是至关重要。
碰撞传感器能够在车辆发生碰撞时迅速检测到冲击信号,并触发安全气囊的弹出,保护驾乘人员的生命安全。
盲点监测传感器可以检测车辆侧后方的盲区,当有其他车辆进入盲区时,及时向驾驶员发出警示,减少并避免交通事故的发生。
倒车雷达和倒车影像传感器则为驾驶员在倒车时提供周围环境的信息,帮助驾驶员更好地判断距离和障碍物,避免碰撞。
此外,智能传感器在汽车能源管理中也扮演着重要角色。
电池管理系统中的传感器可以监测电池的电压、电流、温度等参数,确保电池的安全运行和合理充电,延长电池的使用寿命。
汽车传感器种类与应用场景随着汽车科技的不断发展,汽车传感器在汽车领域的应用也越来越广泛。
汽车传感器是指安装在汽车上的用于感知车辆周围环境和监测车辆状态的装置。
本文将介绍几种常见的汽车传感器种类及其应用场景。
1. 雷达传感器雷达传感器是一种利用电磁波来感知和探测周围物体的传感器。
在汽车上的应用场景主要是用于自动驾驶系统中的障碍物检测和跟随控制。
雷达传感器可以通过发射出的电磁波来感知周围的物体,并根据接收到的反射信号来确定物体的位置和距离。
这样就可以帮助车辆避免与其他车辆或障碍物发生碰撞。
2. 摄像头传感器摄像头传感器是一种通过图像采集来感知和探测周围物体的传感器。
在汽车上的应用场景主要是用于驾驶辅助系统和倒车辅助系统。
通过摄像头传感器,车辆可以获取实时的图像信息,并通过图像处理算法来识别和分析周围的道路标志、车辆和行人等物体,从而帮助驾驶员做出正确的决策。
3. 超声波传感器超声波传感器是一种利用超声波来感知和探测周围物体的传感器。
在汽车上的应用场景主要是用于泊车辅助系统和自动泊车系统。
超声波传感器可以发射超声波并接收其反射信号,通过测量超声波的时间差来计算物体与车辆之间的距离,从而帮助驾驶员进行精准的停车操作。
4. 惯性传感器惯性传感器是一种通过测量物体加速度和角速度来感知和探测物体运动状态的传感器。
在汽车上的应用场景主要是用于车辆稳定控制系统和碰撞检测系统。
惯性传感器可以感知车辆的加速度和角速度变化,通过这些数据可以判断车辆的运动状态,从而及时进行调整和控制,确保车辆的稳定性和安全性。
5. 气压传感器气压传感器是一种通过测量气体压力来感知和探测气体状态的传感器。
在汽车上的应用场景主要是用于轮胎压力监测系统。
气压传感器可以测量轮胎内部的气体压力,并将数据传输给车辆的中控系统,以便及时发现轮胎气压过高或过低的情况,从而提醒驾驶员进行相应的调整和维护。
总结起来,汽车传感器在汽车领域起着至关重要的作用,可以帮助车辆感知周围环境、监测车辆状态,并通过数据处理和算法分析来帮助驾驶员做出正确的决策。
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。
表1师范学院学士学位论文(设计)摘要传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,在汽车行业中得到了广泛的应用。
汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、车身控制系统、底盘控制系统和导航系统中,不仅大大提高了汽车电子化的程度,而且也增加了汽车驾驶的安全系数。
可见多功能化、智能化和集成化将是汽车传感器的发展趋势。
另外,传感器作为汽车电子控制系统的非常重要的组成部件,它还担负着发动机的电子点火、燃油喷射、进气控制、怠速控制、蒸汽回收、废气再循环及底盘的行驶、传动、制动、电子悬架、转向和车身的自动空调、防盗、中央门锁等汽车中的各个电子控制系统的信息采集与传输,是电子控制系统中的非常重要的元件。
关键词:传感器;控制系统;汽车电子;功能AbstractThe sensor has a vehicle electronic control system, a key component in the auto industry has been widely used.Automotive sensors are mainly used in automobile engine control systems, body control systems, chassis control and navigation systems, greatly improving the degree of automotive electronics, increasing the driving safety factor. It is thus clear that the development trend of automotive sensors will be multi- functional, intelligent and integrated. In addition, the sensors is an important part of modern automotive electronic control system,it also plays a major role in the information collection and transmission of the electronic control system such as fuel injection, electronic ignition, idle speed control, air suction control, exhaust gas recirculation and vapor recovery of the engine, Chassis parts of transmission, driving, steering, braking, electronic suspension and body parts of the anti-theft, central door locking, automatic air conditioning and so on.The sentor are very important components in electronic control system.Keywords:Sensors; Control system; Automotive electronics; Functions目录1 引言 (1)2 汽车传感器的概述 (2)2.1 传感器的定义 (2)2.2 汽车传感器的分类 (2)2.3汽车传感器的特点 (3)2.4汽车传感器的性能要求 (3)3 传感器在汽车行业的应用设计 (4)3.1 发动机控制系统用传感器设计 (4)3.1.1 温度传感器 (4)3.1.2 进气压力传感器 (4)3.1.3 空气流量传感器 (5)3.1.4 转速传感器 (6)3.1.5气体浓度传感器 (6)3.1.6爆燃传感器 (6)3.1.7 24GHz雷达传感器 (7)3.2 底盘控制系统用传感器设计 (7)3.3 车身控制系统用传感器设计 (8)3.4 汽车常用的其他传感器设计 (8)3.4.1里程表传感器 (8)3.4.2 机油压力传感器 (8)3.4.3 ABS传感器 (8)3.4.4安全气囊传感器 (9)3.4.5位置空气质量流量传感器 (9)3.4.6线性加速度惯性传感器 (9)3.4.7角速率传感器 (9)3.4.8 日照、微光和闪光检测器 (10)3.4.9湿度/雨量传感器 (10)3.4.10近距离障碍物检测传感器 (10)3.5目前正在研制的汽车传感器 (10)3.5.1汽车发动机燃烧传感器 (10)3.5.2检测燃油质量传感器 (11)3.5.3发动机传动和方向盘力矩传感器 (11)3.5.4多轴向微机械加工惯向传感器 (11)4 目前我国传感器行业发展趋势分析 (12)5 结论 (13)参考文献 (14)1 引言随着现代电子科学技术的飞速发展,汽车行业的电子化程度也越来越高,尤其是在汽车上应用的电子计算机控制技术,使得汽车在其使用性能上得到了非常明显的改善和提高。
汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一。
现代汽车正由一个单纯的交通工具发展成为既能满足人们的出行需求又更加方便、舒适、安全和无污染的工具。
现在,汽车电子技术已经成为汽车行业发展的核心技术,据预测,未来汽车的电子产品的费用将会占到整车费用的30%左右,而汽车方面近70%左右的改革和创新将会来自于汽车电子。
最近20年以来,世界范围内的汽车的电子产品的开发及应用也已经非常广泛的应用到了汽车的各个相互独立的电子控制系统,并且正在朝着能够完成汽车中各个功能的综合性的电子控制系统方向发展。
汽车的电子产品同时也在朝着能够完成单一的汽车控制向“汽车-人-公路-环境”的系统性信息的控制与交流的方向发展。
在汽车电子产品中,传感器已成为关键的基础配套产品。
20世纪下半叶以来,为了能够更好的实现可持续发展的战略要求,一些发达国家对汽车行业的发展提出了的新的要求,这就促使了传感器技术及其应用的快速发展。
传感器的研制与开发以及各个生产单位均采用的新型材料再结合新型加工技术的开发与生产出的新一代的传感器及系统,更大程度的满足汽车工业的需求[5]。
汽车传感器的应用和发展与人们不断追求的汽车的舒适安全、和环保节能等紧密相连。
为了更好的适应现代科技观念的要求,汽车及其使用环境高科技化、智能化的需求日益扩大,而传感器技术恰恰是促进汽车向电子化、高档化和自动化的方向发展的关键技术之一。
传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部分[1]。
一个现代的高级汽车电子化的控制系统水平的主要取决于其所采用的传感器的水平和数量。
可见,随着汽车电子控制系统和电子技术的发展应用的日益广泛,汽车传感器市场需求将保持高速增长。
2 汽车传感器的概述2.1 传感器的定义依照中华人民共和国国家标准(GB7665—1987),传感器是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、转换元件和转换电路三部分组成。
传感器的组成框图如图2-1所示。
图2-1 传感器的组成框图Figure 2-1 The block diagram of the sensor2.2 汽车传感器的分类汽车传感器把汽车运行中各种工况信息转化成电信号并输送给中央控制单元。
它们主要用于汽车的发动机控制系统、车身控制系统、底盘控制系统、导航控制系统等之中。
汽车传感器的种类很多,传感器的分类方法也很多,常用的汽车传感器列举以下四类:(1) 按传感器的物理量分类,可分为速度、位移、加速度、角位移、角速度、压力、力、力矩、真空度、流量、浓度、电流、温度、气体成份等传感器。
根据测量的性质,具体又可分为基本被测量和派生被测量两种。
例如力可视为基本被测量,从力可派生出应力、力矩、重量和压力等派生被测量。
当需要测量这些被测量时,只要采用力传感器即可。
(2) 按传感器的工作原理分类,可分为电阻、应变、电感、电容、霍尔、光敏、光电、电压、热电偶等传感器。
具体又分为物理传感器和化学传感器。
应用的物理效应是物理传感器,诸如压电效应,极化、光电、热电、离化等效应,将被测信号量的微小变化都转换成电信号。
而化学传感器是那些以电化学反应、化学吸附等现象的传感器,也将被测信号量的微小变化转换成电信号。
(3) 按传感器的输出信号性质分类,可分为:输出为开关量(“开”和“关”或“1”和"0”)的开关型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器;输出为模拟型传感器。
(4) 按传感器的使用功能分类:一类是用于控制汽车的运行状态的传感器,另一类是使驾驶员了解汽车的各部分状态的传感器。
2.3汽车传感器的特点汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中的各种工作状况的信息,如车速、发动机运转工况、各种介质的温度等,转化成电讯号并输送给计算机,以便发动机处于最佳的工作状态。
各类传感器主要应用在发动机电子控制系统、车身电子控制系统和底盘电子控制系统。
2.4汽车传感器的性能要求汽车传感器的性能要求具体如下:(1) 良好的环境适应性因为汽车在周围环境温度变化的范围较宽(—40℃~80℃),道路表面的优劣程度相差较大,暴雨、烈日或冰雪天气造成温度悬殊,有时甚至在强大的电磁场的情况下工作,因此要求耐温、耐振、耐水、耐冲击、抗电磁干扰等。
(2) 批量生产性为了使传感器能用于适合一般用户购买力的成本而生产的汽车上,必须要求传感器具有批量生产的可能性。
换句话说,汽车传感器在保障其性能的基础上,成本尽可能低廉,而且要求通过简单的调整就能更换。
(3) 可靠性同一般传感器一样,汽车传感器的可靠性是最重要的,并且稳定性要好。
(4) 尽可能小型、质量轻、便于安装(5) 符合有关法规的要求3 传感器在汽车行业的应用设计汽车传感器所检测的信息包括车辆运动状态、车辆控制、驾驶操纵、异常状态监控、运动环境等所需要的信息。
汽车电子控制系统上应用了多种传感器,如温度传感器、压力传感器、空气流量计、速度传感器、位置传感器等,在这些传感器的共同作用下,汽车电子控制系统对发动机、底盘、信息传输、行驶安全等进行集中控制。
3.1 发动机控制系统用传感器设计发动机控制系统用传感器主要有温度传感器、进气压力传感器、转速传感器、空气流量传感器、气体浓度传感器等。
为了提高发动机的动力性、减少废气排放、降低油耗和进行故障检测,发动机控制系统用传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息。
3.1.1 温度传感器现代汽车发动机、自动变速器和空调等系统均使用温度传感器,它们用于测量发动机的冷却液温度、进气温度、自动变速器油温度、空调系统环境温度等,为发动机的燃油喷射、自动变速器的换档、离合器锁定、油压控制以及空调自动控制提供了重要依据。