傳感器在汽車中的應(yīng)用

胡寶果

摘 要：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)汽車需求增長(zhǎng)很快，對(duì)車輛性能要求也在不斷提升。對(duì)于微型傳感器，雖然它在汽車生產(chǎn)線上只是很小一方面，但需要達(dá)到汽車制造工藝的要求就必須通過傳感器測(cè)量出來(lái)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)才能對(duì)生產(chǎn)線的生產(chǎn)進(jìn)行控制。

關(guān)鍵詞：傳感器；汽車；電子技術(shù)

1 傳感器在汽車電子技術(shù)中發(fā)揮的作用

汽車控制系統(tǒng)的通常均為閉環(huán)控制系統(tǒng)，反饋信號(hào)是該閉環(huán)控制系統(tǒng)中必不可少的一部分。傳感器的主要作用便是為汽車控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào)，其可將溫度、流量、速度、壓力、流量、聲音、光、濕度、電磁等非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被控制系統(tǒng)有效識(shí)別的電信號(hào)，控制系統(tǒng)在得到各種反饋信號(hào)之后便能采取相應(yīng)的動(dòng)作，從而使得汽車智能控制得以實(shí)現(xiàn)。傳感器是汽車的基石，沒有傳感器技術(shù)的支撐，汽車電子技術(shù)將成為空談。對(duì)于汽車來(lái)說傳感器就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”，傳感器將幫助其實(shí)現(xiàn)與用戶的信息交流，為用戶后續(xù)的操作提供強(qiáng)有力的信息支持。

2 汽車電子技術(shù)對(duì)傳感器的要求

當(dāng)前的汽車對(duì)安全性、舒適性和操作性能有著更高的要求，而其對(duì)傳感器的要求主要體現(xiàn)在以下方面：（1）對(duì)傳感器的精度要求不斷提高。一般而言車用傳感器的測(cè)量誤差需要控制在1%以內(nèi)，傳感器的精度不達(dá)標(biāo)會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)信息不準(zhǔn)，影響駕駛員的判斷，特別是在高速行駛的狀態(tài)下，這看似微小的偏差卻可能會(huì)帶來(lái)車毀人亡的后果。（2）對(duì)環(huán)境的適用性強(qiáng)。汽車的活動(dòng)范圍廣，在日常的使用過程中將會(huì)面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境，因此便需要傳感器在各種溫度、濕度以及電磁干擾下均能夠正常工作。（3）可靠性要求高。作為在汽車上大規(guī)模使用的一種元部件，傳感器的可靠性必然會(huì)對(duì)汽車的整體性能產(chǎn)生較大的影響，從而影響到用戶的正常使用。

3 車用傳感器的主要類型

車用傳感器的數(shù)目眾多，現(xiàn)有的分類方法也有很多，在目前的運(yùn)用中主要是從以下幾個(gè)方面對(duì)傳感器進(jìn)行分類：（1）根據(jù)傳感器的工作原理進(jìn)行分類，可將車用傳感器分為電阻式、電容式、光電式和壓電式這幾種主要類型。（2）根據(jù)被測(cè)量進(jìn)行分類，這種分類方式可以直觀的反應(yīng)傳感器所實(shí)現(xiàn)的功能，例如常用到的溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器都是根據(jù)這種方式進(jìn)行分類的。（3）根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行分類，這種分類方式較為簡(jiǎn)單，在該種分類方式下目前所用的傳感器只有模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器這兩種類型，其中模擬式傳感器所占的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)字式傳感器，在實(shí)際的運(yùn)用中仍然是通過AD轉(zhuǎn)換器將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠被控制系統(tǒng)有效識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。

4 傳感器在汽車電子系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

4.1傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)汽車系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要需要用到溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，各種功能的傳感器可將檢測(cè)到的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速以及流量等信息及時(shí)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理之后便能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有著更加準(zhǔn)確的了解，從而能夠更好的進(jìn)行后續(xù)的操作。例如當(dāng)駕駛員需要進(jìn)行加速操作時(shí)，便需要不斷的根據(jù)油表和轉(zhuǎn)速表上所反饋的信息來(lái)對(duì)油門進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車速的精準(zhǔn)控制。

4.2傳感器在車身上的應(yīng)用

車身用傳感器主要有以下幾種：（1）用于車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和風(fēng)速傳感器；（2）用于檢測(cè)車門狀態(tài)的車門傳感器，若檢測(cè)到車門沒有鎖死便會(huì)將組織汽車發(fā)動(dòng)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，避免安全事故的發(fā)生。（3）用于啟動(dòng)安全氣囊的加速度傳感器，當(dāng)汽車發(fā)生猛烈碰撞時(shí)，加速度會(huì)發(fā)生急劇變化，傳感器將該信息反饋給控制系統(tǒng)之后，控制系統(tǒng)便會(huì)立即發(fā)出彈出安全氣囊的指令，以保證車內(nèi)人員的安全。

4.3傳感器在底盤上的應(yīng)用

底盤上常用的傳感器主要有以下幾種：用于檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速的角速度傳感器，方向盤控制系統(tǒng)中使用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向傳感器，防抱死系統(tǒng)中的防抱制動(dòng)傳感器等。特別是對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)占有率極高的自動(dòng)變速汽車來(lái)說，其底盤上需要安裝更多的傳感器以實(shí)現(xiàn)對(duì)車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和腳踏板位置的檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速的功能。由于底盤用傳感器需要長(zhǎng)期暴露在各種復(fù)雜的室外環(huán)境下，因此與其它部位使用的傳感器相比，底盤用傳感器對(duì)防水性，防塵性和抗干擾性有著更高的要求。

5 車用傳感器的主要發(fā)展方向

5.1智能化程度不斷提高

智能化是當(dāng)前車用傳感器的一個(gè)主要發(fā)展方向。車用傳感器的智能化發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面：（1）通過利用集成電路將傳感器和微處理器進(jìn)行結(jié)合，使得智能傳感器不僅具有信息 z測(cè)的功能，還能夠?qū)z測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等預(yù)處理，從而能夠最大限度的減少外界因素所帶來(lái)的干擾，使得傳感器的精度和可靠性均能得到大幅度的提高。（2）傳感器功能的多重化，隨著集成化程度的不斷提高，智能化傳感器將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)變量的檢測(cè)，從而使得車用傳感器的整體數(shù)目能夠大幅削減，大大的減少維護(hù)保養(yǎng)的難度。

5.2更加符合綠色環(huán)保的需求

節(jié)能環(huán)保是可持續(xù)發(fā)展大背景下，各種汽車制造廠商不容忽視的一大要點(diǎn)，車用傳感器的數(shù)目眾多，因此傳感器自身的環(huán)保性能也不可輕視。車用傳感器的節(jié)能環(huán)?；枰獜囊韵路矫嫒胧郑海?）選用更加環(huán)保的新材料，進(jìn)行新型檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)，從根本上減少傳感器本身及其工作過程中可能給環(huán)境帶來(lái)的各種污染；（2）實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。批量化生產(chǎn)不僅會(huì)提高傳感器的生產(chǎn)效率，降低單個(gè)傳感器的生產(chǎn)成本，還能有效的減少生產(chǎn)過程中各種原材料的浪費(fèi)，這也為節(jié)能環(huán)保做出了突出的貢獻(xiàn)。

6 結(jié)語(yǔ)

如今的傳感器可以做到非常微小，并且可以檢測(cè)到各種各樣的微小生物量、化學(xué)量等。這些微型傳感器不但體積小、能耗小，在大批生產(chǎn)后可以將成本降到最低，非常適合用到汽車生產(chǎn)中。按照這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，傳感器技術(shù)必將有一個(gè)質(zhì)的飛躍，達(dá)到與其日益重要地位相稱的新程度。

參考文獻(xiàn)

[1]張德惠，發(fā)動(dòng)機(jī)光纖爆震傳感器的結(jié)構(gòu)分析[J]，儀表技術(shù)與傳感器，2010（3）.