传感器在汽车中的应用及发展现状传感器在汽车中的应用及发展现状.doc

传感器在汽车中的应用及发展情况 摘要：介绍汽车传感器的特点和种类以及传感器在汽车电子控制系统的应用，阐述了汽车传感器的现状及发展趋势，指出汽车传感器将向着微型化，集成化和智能化方向发展。 引言：现代汽车正由一个单纯交通工具朝着能满足人类需求和安全，舒适及无污染的方向发展。汽车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件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。本文简单介绍了汽车电子系统的各种传感器在汽车上的运用以及汽车传感器的发展动态。 （一）汽车传感器的特点1. 1　适应性强、耐恶劣环境　　汽车可能行驶在地球上的任何区域, 环境条件差别极大, 既有南北极的极严寒地区, 也有象赤道地区的酷热气候, 因此, 要求传感器具有极强的适应性, 能在- 40～ 80℃的条件下, 勿须调整正常工作。汽车可能工作在极度恶劣的气候条件下, 有时尘土弥漫, 有时风雨交加,所以传感器应具有很好的密封性,耐潮湿、抗腐蚀能力强。1. 2　抗干扰能力强传感器除了能够适应外界恶劣环境之外, 也要能够抵抗来自发动机内部的各种干扰。传感器都安装在发动机舱中, 除了能够承受发动机工作时的高温、高压、燃烧废气腐蚀之外, 还要求有良好的抗震性能, 抵抗发动机工作时的强烈震动, 另外, 发动机工作时会产生电磁波, 因此要求传感器具有抗干扰能力。汽车电源(发电机、蓄电池等) 电压可在6～ 16V 变化, 有时甚至迭加超过100V 的正负高电压脉冲,故还应具有抗电涌能力等。1. 3　稳定性和可靠性高汽车的各种零部件一般要求能运行10×104km 以上, 并且勿须更换和调整仍能满足规定的技术指标。因此, 传感器必须具有高稳定性和高可靠性。1. 4　价格低廉, 适应大批量生产（二）汽车传感器应用分类? 汽车传感器汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。它的应用，大大提高了汽车电子化程度，增加了汽车驾驶安全系数。? ? 2.1发动机控制系统用传感器 ? 发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机电子控制单元（ECU）提供发动机工作状况信息，供ECU对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。 　　? ? 发动机工作高温(发动机表面温度可达150℃、排气歧管可达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、腐蚀和油泥污染恶劣环境中，发动机控制系统用传感器耐恶劣环境技术指标要比一般工业用传感器高1-2个数量级，其中最关键是测量精度和可靠性。否则，由传感器带来测量误差将最终导致发动机控制系统难以正常工作或产生故障。 　? 1.温度传感器 　? 温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度用传感器有线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式三种主要类型。三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。线绕电阻式温度传感器精度高，但响应特性差；热敏电阻式温度传感器灵敏度高，响应特性较好，但线性差，适应温度较低；热偶电阻式温度传感器精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理一起使用。 　　? ? 已实用化产品有热敏电阻式温度传感器(通用型-50℃～130℃，精度1.5%，响应时间10ms；高温型600℃～1000℃，精度5%，响应时间10ms)、铁氧体式温度传感器(ON/OFF型，-40℃～120℃，精度2.0%)、金属或半导体膜空气温度传感器(-40℃～150℃，精度2.0%、5%，响应时间20ms)等。 　　? ? 2.压力传感器 　　? 压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机升压比、气缸内压、油压等。吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。汽车用压力传感器应用较多有电容式、压阻式、差动变压器式（LVDT）、表面弹性波式（SAW）。 　　 ? 电容式压力传感器主要用于检测负压、液压、气压，测量范围20～100kPa，具有输入能量高，动态响应特性好、环境适应性好等特点；压阻式压力传感器受温度影响较大，需要另设温度补偿电路，但适应于大量生产；LVDT式压力传感器有较大输出，易于数字输出，但抗干扰性差；SAW式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨率高、数字输出等特点，用于汽车吸气阀压力检测，能高温下稳定工作，是一种较为理想传感器。 　　? ? 3.流量传感器 　　? 流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量测量。空气流量测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空