汽車電子技術(shù)中的智能傳感器技術(shù)研究

金建東

摘要：近些年來我國的社會經(jīng)濟(jì)獲得了不斷的發(fā)展，同時也帶來了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在這其中電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度最為快速，而目前汽車也逐漸開始探索其電子化程度，滿足客戶除了機(jī)械化系統(tǒng)的需求外更加趨向于方便快捷的追求。在此基礎(chǔ)上，本文研究了汽車的智能傳感器技術(shù)，根據(jù)汽車所使用的部位不同對傳感器進(jìn)行分類，其中包括了發(fā)動機(jī)的控制系統(tǒng)、底盤的控制系統(tǒng)、車身的控制系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了汽車電子技術(shù)中有效使用的智能傳感器的技術(shù)。在不遠(yuǎn)的將來，智能傳感器技術(shù)會在汽車領(lǐng)域獲得更廣泛的使用，也將會變得更加多功能、更加的智能同時也更加集成化的發(fā)展，發(fā)展智能傳感器技術(shù)將會有更加光明的前景，其發(fā)展應(yīng)用方向也將會更加多元，使傳感器技術(shù)在應(yīng)用時獲得更好的效果。

關(guān)鍵詞：汽車電子技術(shù);智能傳感器;汽車系統(tǒng)

中圖分類號：U463.6;TP212.6?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）04-0063-02

Abstract：in recent years our country social economy obtained the unceasing development， at the same time also brought the progress of science and technology， in which the development of electronic technology and computer technology the most rapid speed， and the car also gradually began to explore the electronic degree， meet the needs of customers in addition to the mechanical system to be more convenient for outside. On this basis， this paper studies the intelligent sensor technology of the automobile， classifies the sensors according to the different parts used by the automobile， including the control system of the engine， the control system of the chassis， the control system of the body， and elaborates the effective use of intelligent sensor technology in the automobile electronics technology. In the near future， intelligent sensor technology will obtain more widely used in the field of automobile， will also become more intelligent multi-function， but also the development of more integrated， the development of intelligent sensor technology will have a brighter future， its application direction of development will be more diverse， make the application of sensor technology for better effect.

Key words：automobile electronic technology;Intelligent sensors;Automotive systems

前言：在現(xiàn)代化的自動控制系統(tǒng)的汽車中，傳感器是車身的重要部件，傳感器所使用的技術(shù)水平和其質(zhì)量對汽車的自動控制系統(tǒng)起著決定作用。在進(jìn)行汽車電子技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的過程中，最重要的功能性的部件就是傳感器，傳感器技術(shù)主要借鑒人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊控制的技術(shù)，通過使用計(jì)算機(jī)對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，可以最大程度的發(fā)揮智能傳感器的作用，也使得現(xiàn)代化的智能技術(shù)應(yīng)用更為有效。

1 汽車傳感器

1.1傳感器的定義和組成部分。傳感器的定義為：一種可以通過某種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，然后數(shù)據(jù)再經(jīng)過特殊規(guī)律轉(zhuǎn)化成輸出信號，這種裝置稱為傳感器。這種裝置可以利用一些手段把測量出的物理、化學(xué)和生物等量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成可以統(tǒng)一量化的用來表示電能多少的單位。汽車中應(yīng)用傳感器的種類分為動力系統(tǒng)的傳感器、用于舒適性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳感器和安全管理系統(tǒng)傳感器，汽車所使用較多的便是動力系統(tǒng)。傳感器中主要包含了三種元器件，其中包括測量電路元器件、敏感元器件和進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元器件。其中的敏感元器件主要用來對所測量信號的變化進(jìn)行感應(yīng)，轉(zhuǎn)換元器件則能把不同種類的所測量信號進(jìn)行電量參數(shù)的轉(zhuǎn)換，測量元器件主要是對測量信號的測量，比如溫度、濕度等等[1]。

1.2傳感器的主要分類。目前，市面上比較常見同時應(yīng)用相對廣泛的傳感器主要有五種：第一，傳感器可以測量空氣流量，對這一類別傳感器進(jìn)行詳細(xì)劃分后還有翼板式的傳感器、卡門旋渦式傳感器、熱線式傳感器還有熱膜式傳感器，這些傳感器都可以用來測試空氣流量。第二，一種壓力傳感器可以測量進(jìn)氣歧管壓力。這種壓力傳感器傳感器主要也分為兩種，其中包括了半導(dǎo)體壓敏電阻式還有電容式，兩種傳感器都是用來測量進(jìn)氣歧管壓力的傳感器。第三，用來測量溫度的傳感器。不同工作條件下的溫度傳感器具有不同的種類，主要還可以有發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度傳感器、進(jìn)氣溫度的傳感器還有排氣溫度的傳感器。第四，用來感知節(jié)氣門開關(guān)程度的傳感器，這種傳感器細(xì)分成三種，包括了線性信號輸出型、開關(guān)量信號輸出型和兩種方式的組合型。第五，傳感器用來測量氧含量。可以根據(jù)所使用的材料的不同進(jìn)行區(qū)分，還可以根據(jù)檢測原理的不同進(jìn)行分類，主要包括了氧化鋯式和氧化鈦式兩種測量氧氣含量的氧傳感器。

2 汽車電子技術(shù)中智能傳感器應(yīng)用技術(shù)分析

2.1智能傳感器在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。一般情況下，發(fā)動機(jī)中的智能傳感器需要面對比較復(fù)雜的工作環(huán)境，這些惡劣的環(huán)境包括了發(fā)動機(jī)的振動、燃油蒸汽污染和污泥污染，所以也要求傳感器能夠在這種惡劣的環(huán)境中依然能保持正常工作，對其技術(shù)指標(biāo)也有更高的要求，發(fā)動機(jī)智能傳感器的實(shí)踐應(yīng)用主要涉及到了以下幾種傳感器的應(yīng)用：

第一，溫度傳感器的應(yīng)用。溫度傳感器在正常的汽車電子技術(shù)中也有一定程度的應(yīng)用，這種技術(shù)可以測量多種設(shè)備的溫度，進(jìn)而進(jìn)行對其溫度的有效控制，包括了車身的發(fā)動機(jī)機(jī)體、所吸入的氣體、燃油和冷卻水。傳感器的應(yīng)用可以使這些具有物理性質(zhì)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行電信號的轉(zhuǎn)化，從而可以控制噴油嘴針閥，使其能夠更加準(zhǔn)確、合理的控制開啟時間，使汽車發(fā)動機(jī)得到的混合氣體達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，使其排氣凈化的效果更好。目前，有很多汽車電子技術(shù)得到了有效應(yīng)用，其中包括了車輪胎的溫度進(jìn)行監(jiān)測保證汽車行駛的安全性，汽車電子技術(shù)使這些數(shù)據(jù)能夠判斷出車輪與路面之間的摩擦程度，進(jìn)而對車速進(jìn)行智能化的控制。除此之外，溫度傳感器還可以對車內(nèi)外的溫度進(jìn)行監(jiān)測，從而確定發(fā)動機(jī)的工作功率范圍，判斷發(fā)動機(jī)是否為最佳狀態(tài)，使得操作者能夠更加有效的對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，能夠使發(fā)動機(jī)的工作效率更高，發(fā)動機(jī)的使用壽命更長。發(fā)動機(jī)傳感器種類很多，其中使用較多的有以下幾種：其一，線繞電阻式也可以成為長度電阻式。這種傳感器可以進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)反饋，但是反映速度比較慢，響應(yīng)效果不好。其二，熱電偶式傳感器。這種傳感器的有比較高的變化精確度，其具有更為寬的測量溫度范圍，可是同時也需要考慮處理冷端的問題。其三，熱敏式傳感器。這種傳感器的靈敏程度也比較高，能夠快速的響應(yīng)，可是這種傳感器使用的溫度范圍往往也比較小[2]。

第二，汽車電子中壓力傳感器在車身的有效應(yīng)用。在一般的情況之下，壓力傳感器的應(yīng)用主要是測量車身不同部位的壓力，主要包括了汽車氣缸內(nèi)的壓力顯示情況和汽車內(nèi)的壓力情況，還要需要檢測自然環(huán)境當(dāng)中的大氣壓數(shù)據(jù)，從而使汽車的自動點(diǎn)火更加順暢，點(diǎn)火后燃料噴射的控制過程能形成更好的比例。目前，有多種方式來使用智能傳感器，包括壓力傳感器對汽車的廢氣流量的監(jiān)測，使廢氣再循環(huán)成為可能，還可以監(jiān)測制動器油壓和油壓對發(fā)動機(jī)的影響。壓力傳感器的應(yīng)用方面較多，根據(jù)不同的使用方式主要有四種形式的壓力傳感器，其中包括：其一，電容式，這種壓力傳感器需要較高的能量輸入，這種壓力傳感器能夠較快的適應(yīng)環(huán)境，且反應(yīng)速度也足夠快。其二，壓阻式，這種壓力傳感器可以進(jìn)行規(guī)模化的生產(chǎn)，但在使用過程中需要添加溫度補(bǔ)償電路進(jìn)行輔助。其三，差動變壓器式，這種傳感器的缺點(diǎn)是沒有較好的抗震性，但是它輸出內(nèi)容較多，可以進(jìn)行可視化的文字輸出，非常方便。其四，表面彈性波式，這種傳感器的具有規(guī)格小容易放置的特點(diǎn)，能耗也相應(yīng)的很低，其靈敏度卻很高，能夠支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)的輸出，因此在目前的數(shù)字化汽車智能傳感器的使用使最為廣泛的。

第三，使用流量傳感器。在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用中，流量傳感器用來測量汽車燃油流量和進(jìn)氣量，這同時也可以控制空燃比。流量傳感器目前主要分為兩種：其一，用來測量空氣流量的空氣流量傳感器。這種傳感器能夠檢測汽車內(nèi)部氣缸出進(jìn)氣量，從而合理的控制汽車的電子噴油器，使噴出的油量與空氣的比值能夠更加精確。其二，燃料流量傳感器。這種傳感器作用主要是測量汽車燃料的流速，從而判斷汽車燃油的消耗，一般情況的產(chǎn)品均為球循環(huán)式。

2.2汽車底盤控制系統(tǒng)的智能傳感器技術(shù)應(yīng)用。在汽車底盤控制系統(tǒng)中使用了多種技術(shù)的智能傳感器的應(yīng)用，其中包括了自動防抱死系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要應(yīng)用傳感器對車輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，當(dāng)滑移程度過大時能夠控制制動油壓，使汽車更穩(wěn)定運(yùn)行。還有轉(zhuǎn)向技術(shù)中使用了扭矩傳感器，可以使轉(zhuǎn)向操作時變得更加輕松。汽車的懸架系統(tǒng)也使用傳感器技術(shù)對車身高度穩(wěn)定性進(jìn)行控制，使懸架系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動化的高度調(diào)整，使車身變得更加穩(wěn)定。另外，變速器的控制也使用了傳感器，從而使整個汽車的電控裝置控制受到傳感器系統(tǒng)監(jiān)測并信息進(jìn)行處理，減少耗油[3]。

2.3車身控制系統(tǒng)中應(yīng)用的智能傳感器技術(shù)。車身控制系統(tǒng)使用傳感器可以有效提升車輛的舒適性，可以使汽車在惡劣的環(huán)境中依然能夠正常行駛，雖然對傳感器的要求較低，但其溫度傳感器用來調(diào)節(jié)汽車的空調(diào)系統(tǒng)，車速傳感器控制門鎖，加速傳感器控制氣囊等功能十分重要，這些能夠有效的提高汽車的安全性。

3 總結(jié)

綜上所述，在汽車智能化程度不斷發(fā)展的時代，消費(fèi)者對汽車的舒適性和安全性也更加重視，同時也要求汽車能夠在行駛中有更加可靠的系統(tǒng)保障，也會推動智能化傳感器的研究和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]文昊.汽車智能化空氣流量傳感器的研究[D].長安大學(xué)，2013.

[2]張舉.基于智能傳感器的汽車電子技術(shù)應(yīng)用研究[J].信息系統(tǒng)工程，2017（12）：75.

[3]李敏，錢峰，夏躍武.汽車智能技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報，2015，36（08）：31-33.