汽車傳感器技術論文(2)
汽車傳感器技術論文篇二
汽車傳感器技術應用及發(fā)展趨勢研究
摘要：傳感器遍布汽車，分別存在于發(fā)動機、車身控制和導航系統(tǒng)中。汽車的電子、智能化的發(fā)展也取決于傳感器性能的程度。本文從汽車傳感器出發(fā)，闡述了汽車傳感器的分類、其技術在汽車中的應用、國內外技術情況及其應用發(fā)展趨勢的研究。
關鍵詞：汽車傳感器;技術應用;發(fā)展趨勢
Abstract: the sensor in cars, respectively in the engine, car body in control and navigation systems. The car electronics, intelligent development also depends on the extent of the performance of the sensor. This paper, from the start of sensors, in this paper, the classification of sensors, the technology and the application in automobile technologies at home and abroad and its development trend of application.
Keywords: automobile sensors; Technology application; Development trend
中圖分類號：TP212文獻標識碼： A 文章編號：
1、汽車傳感器和其分類
傳感器遍布汽車之中，分別存在于發(fā)動機、底盤、車身控制和導航系統(tǒng)中。通過汽車傳感器的運作可以轉換各種工況信息，把它變成電信號并傳輸給中央控制單元，控制單元經過運算處理發(fā)出控制信號給執(zhí)行單元完成汽車的自動控制。這一系列運作的水平反映了現(xiàn)代汽車電子化、智能化的程度。
汽車傳感器眾多，不同的角度去看就會有不同的類別：若按工作原理可分為電容式、電感式、光電式、光敏式、熱電式傳感器等;按是否外加能量來看，可分為主動型和被動型2種;若按信號轉換劃分，分為不同非電量傳感器的轉換和非電量向電量傳感器的轉換;按功能分，有促進駕駛人員了解汽車狀態(tài)的，也有控制汽車運行狀態(tài)的。按輸出信號，有模擬式的也有數(shù)字式的?？傊?，無論哪種分類，其實都是側重某個特征和關注點進行的。
2、汽車傳感器的技術應用
從上文的論述可以看出，傳感器這種技術在汽車上的應用是遍布全身的，但主要應用在汽車的動力系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)和車身舒適系統(tǒng)上。
動力系統(tǒng)傳感器體現(xiàn)著汽車傳感器最先進的技術，也是市場上所占比例最大的部件。動力系統(tǒng)中涉及到的傳感器，種類比較多，比如：(1)檢測發(fā)動機吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等的溫度傳感器;(2)檢測氣缸負壓、大氣壓、氣缸內壓、油壓等的壓力傳感器;(3)測量進氣流量和燃料流量的流量傳感器;(4)檢測發(fā)動機曲軸轉角、轉速、節(jié)氣門的開度和車速等的位置和轉速傳感器。(5)檢測發(fā)動機排氣管廢氣濃度的氣體濃度傳感器;(6)爆感傳感器，根據(jù)所檢測的信號，通過調整點火提前角或減小缸壓來抑制發(fā)動機發(fā)生爆震。以上各種動力系統(tǒng)中傳感器還有更加細致的分類方法和不同的專屬特性，比如線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式都是溫度傳感器不同的類別。
安全管理系統(tǒng)上傳感器應用，如汽車側邊氣囊控制有加速度傳感器和壓力傳感器等。作為安全管理的重要環(huán)節(jié)，汽車會綜合使用輪速傳感器、方向盤轉角傳感器和輪胎壓力傳感器等，這些傳感器從一定程度上也是集成了動力系統(tǒng)的各種傳感器的功用而給出汽車安全可靠的管理應用。除了借用動力系統(tǒng)的傳感器外，在安全管理系統(tǒng)上最重要的傳感器主要用在導航系統(tǒng)上，使它和GPS相結合，為司機提供交通信息的同時，感知駕駛盲點，獲知汽車自身和其他車輛的位置。
車身控制用傳感器和車身用傳感器就是車身上使用的主要傳感器類別。通過這些傳感在車門、變速箱，被動安全地讓汽車更智能。車身控制用傳感器主要包括：(1)用于自動空調系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、風量傳感器、日照傳感器等;(2)用于安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器;(3)用于門鎖控制中的車速傳感器;(4)用于亮度自動控制中的日照傳感器、閃光傳感器和微光傳感器;(5)用于消除駕駛員盲區(qū)的圖像傳感器等。車身用傳感器主要包括防撞加速度傳感器、超聲近距離目標傳感器、紅外熱成像傳感器、毫米波雷達和環(huán)境氣體電化學傳感器等。
3、國內外汽車傳感器技術現(xiàn)狀
我國，汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，以2010年年產量600萬輛的生產能力來說，若每輛車用10只傳感器，將需6000萬套傳感器及其配套變送器和儀表。市場需求年年遞增，尤其集中在電子信息產業(yè)中，ABS、安全氣囊的傳感器已經逐漸成為增長率最快的電子產品，但是我國傳感器技術水平偏低，質量無法達到市場要求，每年高性能汽車傳感器的進口量就在50萬套以上。國內汽車傳感器由于起步晚，還沒形成系列化、配套化，尚未形成獨立的產業(yè)，仍依附于汽車儀表行業(yè)，無自主知識產權，技術水平較低。我國核心總成控制系統(tǒng)所需要的傳感器在應對惡劣環(huán)境的技術指標上還相差1～2個數(shù)量級，還難以完成惡劣環(huán)境的檢測。國內現(xiàn)有最高水平的汽車傳感器產品比國外同類產品竟落后l0多年。
外國，尤其美國、德國、日本等發(fā)達國家，汽車傳感器技術起步早，規(guī)模大、水平高，發(fā)展比較均衡。汽車傳感器技術已向微型化、多功能化、集成化和智能化方向發(fā)展。目前，世界在汽車上使用的傳感器大多采用微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術制造，其核心是納米級微機械結構加工。MEMS傳感器是高級發(fā)動機管理和驅動系統(tǒng)的關鍵部分，對節(jié)能減排的效果顯著。MEMS技術還對提高汽車安全性作用顯著，如在美國強制安裝的、用于主動安全系統(tǒng)的偏航率傳感器和低加速度加速計。
在新材料和新工藝領域，已經開發(fā)出來了磁敏、氣敏、力敏、熱敏、光電、激光等多種新型傳感器。傳統(tǒng)的金屬材料也逐漸被半導體、陶瓷、光學纖維等取代，從而在傳感器的多功能化、集成化、智能化方面遙遙領先于中國。此外，國外車輛設計日益趨于個性化和人性化，其便利性和舒適性已逐步得到重視。而在這一領域沒有相應法規(guī)，因此，相應的傳感器技術將更多地取決于消費者的意愿和購買力。
4、汽車傳感器技術發(fā)展趨勢
目前，汽車電子及其軟件的價值已經占到世界汽車生產成本的22%?，F(xiàn)代汽車技術的競爭越來越多地體現(xiàn)在汽車電子技術上。汽車傳感器技術發(fā)展整體呈現(xiàn)高精度、智能化、微型化、多功能化、集成化、數(shù)字化、聲表面波傳感器、微加工技術以及新工藝的應用等特點。同時也朝著加速開發(fā)新型材料、高可靠性、高安全性、寬溫度范圍、微功耗及無源化的方向發(fā)展。多傳感器信息融合;MEMS技術進一步的發(fā)展;敏感材料與智能材料系統(tǒng)的應用;納米機械裝置和傳感器、化學傳感器等新傳感器的不斷涌現(xiàn)，未來傳感器產業(yè)將終將發(fā)成成為網絡化傳感器趨向。隨著全球燃油價格的提高，“改進燃燒效率”將是汽車傳感器的新的應用“亮點”領域。
而我國汽車傳感器產業(yè)發(fā)展的最大瓶頸在于技術。解決此問題的根本方法在于選擇核心關鍵技術，并集中各種資源加以突破。當然加速培養(yǎng)此類行業(yè)的專業(yè)人才，努力搭建國際化高標準平臺也是當務之急。同時，還要立足于國情，加強宏觀調控和政策性引導，正確處理好汽車傳感器中自主開發(fā)與技術引進，近期發(fā)展和長期發(fā)展等關系，鼓勵自主創(chuàng)新，完善創(chuàng)新及激勵機制，調整人才培養(yǎng)模式，建立有利于汽車傳感器技術創(chuàng)新和發(fā)展的政策、研發(fā)、市場和管理制度。
5、結束語
汽車電子技術的不斷發(fā)展以及汽車電子控制系統(tǒng)應用的日益廣泛，使汽車傳感器在汽車電子中所占的比重逐漸增大，與此同時，也促進了汽車傳感器市場需求的高速增長，極大地推動了汽車傳感器技術的發(fā)展。智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工藝制成的新型汽車傳感器必將逐步取代傳統(tǒng)的汽車傳感器，成為汽車傳感器發(fā)展的主流，使汽車的安全性、可靠性、舒適性和環(huán)保性能得到進一步改善。業(yè)內專家由此看好汽車傳感器在中國的發(fā)展前景。認為，汽車數(shù)量的增加以及每輛汽車上所采用傳感器的增多，決定了中國汽車傳感器市場容量必將不斷增大，中國傳感器市場正進入蓬勃發(fā)展的上升期。
參考文獻：
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