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汽车传感器的应用现状及开展趋势

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。目前，一辆普通家用轿车上大约安装几

十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只。据报道，2000年汽

车传感器的市场为61.7亿美元(9.04亿件产品)，到2022年将到达84.5亿美元

(12.68亿件)，增长率为6.5(按美元计)和7.0(按产品件数计)。

1.汽车传感器的应用分类

汽车传感器在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，大大进步了汽车电子化的程度，增加了汽车驾驶的平安系

数。

1.1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的核心，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的电子控制单元〔eu〕提供发动机的工作状况信息，供eu对

发动机工作状况进展准确控制，以进步发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和

进展故障检测。

由于发动机工作在高温(发动机外表温度可达150℃、排气歧管可达650℃)、振动

(加速度30g)、冲击(加速度50g)、潮湿(100rh，-40℃-120℃)以及蒸汽、盐雾、腐蚀

和油泥污染的恶劣环境中，因此发动机控制系统用传感器耐恶劣环境的技术指标要比

一般工业用传感器高1-2个数量级，其中最关键的是测量精度和可靠性。否那么，由

传感器带来的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的精

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，

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适应温度较低；热偶电阻式温度传感器的精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大

器和冷端处理一起使用。

已实用化的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10s；高温型600℃～1000℃，精度5，响应时间10s)、铁氧体式温度传感器

(n/ff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20s)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、涡轮发动机的升压比、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

用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式〔lvdt〕、外表弹性波式〔sa〕。

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，但适应于大量消费；lvdt式压力传感器有较大的输

出，易于数字输出，但抗干扰性差；sa式压力传感器具有体积孝质量轻、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，能在高

温下稳定地工作，是一种较为理想的传感器。

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的测量。空气流量的测量用于发

动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。空气流量传感器有旋转翼

片式〔叶片式〕、卡门涡旋式、热线式、热膜式等四种类型。旋转翼片式〔叶片式〕

空气流量计构造简单，测量精度较低，