汽車傳感器的現狀以及未來發展探討

劉　剛（南車青島四方機車車輛股份有限公司,山東　青島　266000）

汽車傳感器的現狀以及未來發展探討

劉剛
（南車青島四方機車車輛股份有限公司,山東青島266000）

隨著科學技術的發展，傳感器在人們的生活中變得越來越重要，將汽車的有關變化量傳遞到控制器或儀表，可起到“耳目”的作用。我國的汽車行業逐漸趨于高科技化和智能化，對此傳感器受到業內人士的追捧，這就意味著一個高速發展的黃金時期將要到來。本文介紹了汽車狀態控制系統、汽車發動機控制系統并且對傳感器的現狀和未來發展進行了科學探討。

車用傳感器；發展；應用

傳感器作為汽車電子控制系統的信息來源，在汽車行業得到了廣泛的應用，使汽車行業高速發展下去。現目前，汽車已經成為傳感器最大的消費者，汽車行業與傳感器制造商有了密切的來往，比如普通汽車一般裝有數十只傳感器，高級豪華汽車對傳感器的需求已達到上百只[1]。目前，世界各個國家對傳感器的性能、價格、尺寸和研究開發都非常關注，技術進行相當迅猛。

1　傳感器在汽車行業的應用

根據傳感器的市場經濟狀況，可知目前的汽車的需求信息。車輛本身所需的信息包括：車輛控制所需要的信息、異常狀態下監督控制所需要的信息、檢測車輛運動狀態所需的信息、運動環境檢測所需的信息和檢測駕駛操縱狀態所需的信息等。

通常情況下，可利用電波、超聲波、光波等來檢測外來光、氣象。外界傳感器可以用來檢測車輛附近的步行者、路面形狀、路面濕潤狀況和是否存在其他車輛。其中，傳感器較廣泛的應用于檢測車輛周圍和障礙物的光學參數，它是圖形處理技術的必要條件。

利用傳感器可以檢測出駕駛員目前所處在的現狀，比如駕駛員處于飲酒、急病、疲勞和瞌睡狀態時，很可能會導致不安全事故的發生，所以傳感器對駕駛員異常狀況下的應用具有特殊的意義[2]。通常情況下，可以利用檢測駕駛員的皮膚電位、心跳、腦電波等科學方法，對駕駛員的生理狀態做出判斷，也可以觀察駕駛員的操縱行為來識別。

人們經常會應用到位置測量，位置測量利用超聲波、紅外線、激光等傳感器進行近距離的位置測量，比如車輛與障礙物距離的測量，車輛之間的位置測量等，還可以利用車載傳感器測量絕對位置，因此，它為實現自動駕駛提供保障，并且能夠及時收到交通情報服務，為人們的生活帶來了便利。

2　汽車傳感器的發展趨勢

未來汽車傳感器的發展總的來說，可以概括為集成化、多功能化、智能化。集成化指的是利用精細加工技術和制造技術相結合來制成傳感器。新近研究開發的傳感器具有傳感間接測量、線性化微處理器補償、數字化信號輸出以及復合傳感器信號處理等特點。

為了能夠提高汽車的安全性和舒適效果，我國專家正在進行生物測量等方面的傳感器研究，使汽車行業迅猛發展，從而帶動傳感器質量的不斷進步[3]。不難發現，現目前具有控制程序且靈活性比較高以及具有線性溫度補償的汽車傳感線越來越受到人們的親睞，這樣的話，在設計傳感器時，各系統的元器件需求數量就會降低，從而可以降低成本，降低質量和減少系統的體積，使整個系統看起來更加美觀且更加簡化可靠。

車用傳感器促使汽車逐漸形成電子化、自動化、高檔化的模式，各個國家都非常關注車用傳感器的性價比。沒有傳感器的先進技術就沒有現代化形式的汽車的這種觀念。隨著汽車自動化程度的加深，汽車對傳感器的依賴性就變得越來越強烈。

微型傳感器具有價格便宜、便于集成和體積小的優點，而且它還可以通過微機械加工技術，將信號處理器、數據處理裝置和微米級的敏感元件搭配好封裝在一塊小型的芯片上，因此，它可以提高系統測試精度，使測量更加精準、明了。智能汽車裝備有各種各樣的傳感器，各自的用途不同，但是總的效果都是非常明顯的。比如某些汽車上面裝備的傳感器可以正確判斷駕駛員和乘客是否處于最佳狀態，人和車輛的安全是否受到一定的危機，并及時的采取相應的措施進行解救，傳感器的這些用途，將使它具有一個很好的發展前景。

車用傳感器的技術發展方向大致為：發現新形象、開發新材料、采用新工藝發現新形象[4]。開發新材料。功能材料對傳感器的發展也起著不可替代的作用。隨著材料科學的不斷進步，在進行各種材料的制造過程中，可以有效的控制其成份，設計出多種應用于傳感器的功能材料，有效的降低生產成本。采用新工藝。傳感器的瓶頸元件除了由功能材料決定外，加工工藝手段也對其影響巨大[5]。隨著社會的進步，半導體、陶瓷等新型材料廣泛應用于傳感器的瓶頸元件，很多現代的制造技術被廣泛的引入汽車傳感器等先進領域。例如微細加工技術、薄膜技術、離子注入技術等，能制造出可靠性高、體積小、質量小的微型化瓶頸元件。

隨著半導體集成技術的發展，微電子機械技術日趨于成熟，利用這種技術可以設計出各種檢測熱學量、化學量、生物量的微型傳感器，這些傳感器的單件成本低、容易構成大規模和多功能陣列，從而實現了全新的多功能的傳感器，便于生產廠家進行大規模的生產，可以想象到汽車傳感器的發展前途很可觀。

3　結語

總的來說，汽車傳感器的發展，不僅僅是傳感器自身的研究開發，更重要的是提高傳感器的互換性、耐磨性、沖壓性和可靠性。結合汽車行業對傳感器的需求，進行一定量的生產，與汽車行業商家建立長期合作關系，加強對供應鏈的監督管理工作，在實現產品質量水平規定標準的前提下，還要做到控制生產總成本，實現利潤最大化，這樣才能保證汽車傳感器能夠長期穩定的發展下去。

[1]呂良,鄧中亮,劉玉德等.基于MEMS技術的汽車傳感器研究進展[J].電工技術學報,2007,22(04).

[2]程登良,蔣偉榮,黃志文等.基于DSP的汽車傳感器實驗臺的設計[J].自動化與儀表,2013,28(10).

[3]李燦維.汽車傳感器的檢測與維修[J].華章,2014(10).

[4]喬海燕.論汽車傳感器的發展及應用[J].電子世界,2014(12).

[5]郭美華,齊建民,杜寶杰.淺談汽車傳感器的發展[J].科技創業家,2014(02).