傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)_第1頁(yè)
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PAGEPAGE1畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作者學(xué)號(hào)*****系部機(jī)電專業(yè)題目傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)指導(dǎo)教師評(píng)閱教師完成時(shí)間:2012年5月5日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)摘要:關(guān)于《傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)》的汽車制造HYPERLINK"http://www.51lu/publishedpapers.html”\t"_blank"論文發(fā)表:介紹了汽車傳感器的種類和檢測(cè)對(duì)象,以及傳感器在汽車HYPERLINK”http://www。51lunwen.com/electronics/"\t"_blank"電子控制HYPERLINK"http://www。51lunwen。com/%CF%B5%CD%B3_itemkey.html"\t”_blank"系統(tǒng)中的應(yīng)用概況,闡述了汽車傳感器的現(xiàn)狀,給出了汽車傳感器的市場(chǎng)與預(yù)測(cè),敘述了汽車傳感器向著微型化、集成化和智能化的發(fā)展趨勢(shì),并認(rèn)為,MEMS傳感器將成為汽車傳感器的發(fā)展主流.關(guān)鍵詞:傳感器HYPERLINK"http://www。51lunwen.com/%D0%C5%CF%A2_itemkey。html”\t"_blank”信息汽車系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要SensorApplicationsinTheAutomotiveIndustryandItsDevelopmentTrendAbstract:Automobilemanufacturingpaperpublishedonthesensorsintheautomotiveindustryanditsdevelopmenttrend:Typesofautomotivesensorsanddetectionofobjects,andApplicationOverviewofthesensorsinautomotiveelectroniccontrolsystems,Describedthestat(yī)usofautomotivesensor,giveautomotivesensormarketandforecast,Describedintheautomotivesensortrendtowardminiaturization,integrationanddevelopmentofintelligent.Andconsidersthat,MEMSsensorswillbecomethemainstreamofthedevelopmentofautomotivesensor.Keywords:SensorInformat(yī)ionautomotiveSystem目錄TOC\o"1-3”\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc325637549"1引言?PAGEREF_Toc325637549\h1HYPERLINK\l”_Toc325637550"2傳感器概述 PAGEREF_Toc325637550\h1HYPERLINK2。1傳感器的定義?PAGEREF_Toc325637551\h1HYPERLINK\l"_Toc325637552"2、傳感器的分類?PAGEREF_Toc325637552\h2HYPERLINK\l"_Toc325637553”3汽車用傳感器 PAGEREF_Toc325637553\h2HYPERLINK\l"_Toc325637554"3.1汽車用傳感器的特點(diǎn) PAGEREF_Toc325637554\h2HYPERLINK\l”_Toc325637555"3。2汽車用傳感器分類?PAGEREF_Toc325637555\h2HYPERLINK4.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器?PAGEREF_Toc325637557\h3HYPERLINK\l”_Toc325637558”4.1.1溫度傳感器 PAGEREF_Toc325637558\h3HYPERLINK\l"_Toc325637559”4.1.2壓力傳感器?PAGEREF_Toc325637559\h4HYPERLINK\l"_Toc325637560"4。1.3流量傳感器 PAGEREF_Toc325637560\h4HYPERLINK\l"_Toc325637561"4。1。4位置和轉(zhuǎn)速傳感器?PAGEREF_Toc325637561\h5HYPERLINK4.1。724GHz雷達(dá)傳感器?PAGEREF_Toc325637564\h5HYPERLINK\l"_Toc325637565"2.2傳感器在汽車底盤(pán)電子控制系統(tǒng)的中的應(yīng)用 PAGEREF_Toc325637565\h6HYPERLINK\l"_Toc325637566"4.3常用的汽車傳感器類型?PAGEREF_Toc325637566\h6HYPERLINK\l"_Toc325637567”4.3。1里程表傳感器?PAGEREF_Toc325637567\h6HYPERLINK\l”_Toc325637568"4.3.2機(jī)油壓力傳感器?PAGEREF_Toc325637568\h6HYPERLINK\l”_Toc325637569”4.3.3水溫傳感器 PAGEREF_Toc325637569\h7HYPERLINK\l”_Toc325637570"4.3.4空氣流量傳感器?PAGEREF_Toc325637570\h7HYPERLINK\l"_Toc325637571”4.3.5ABS傳感器 PAGEREF_Toc325637571\h7HYPERLINK\l"_Toc325637572”4.3.6安全氣囊傳感器 PAGEREF_Toc325637572\h7HYPERLINK\l"_Toc325637573"4.3。7氣體濃度傳感器?PAGEREF_Toc325637573\h7HYPERLINK\l"_Toc325637574"4.3。8位置和轉(zhuǎn)速傳感器?PAGEREF_Toc325637574\h8HYPERLINK\l"_Toc325637575”5其他類型傳感器?PAGEREF_Toc325637575\h8HYPERLINK\l"_Toc325637576"5.1空氣質(zhì)量流量傳感器?PAGEREF_Toc325637576\h8HYPERLINK\l”_Toc325637577"5.2線性加速度慣性傳感器?PAGEREF_Toc325637577\h8HYPERLINK\l”_Toc325637578"5。3角速率傳感器?PAGEREF_Toc325637578\h8HYPERLINK\l"_Toc325637579"5。4日照、微光和閃光檢測(cè)器?PAGEREF_Toc325637579\h9HYPERLINK\l”_Toc325637580"5。5濕度/雨量傳感器 PAGEREF_Toc325637580\h9HYPERLINK\l"_Toc325637581"5.6近距離障礙物檢測(cè)傳感器 PAGEREF_Toc325637581\h9HYPERLINK\l”_Toc325637582"6目前正在研制的汽車傳感器將對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起到重要的影響,其中主要項(xiàng)目是:?PAGEREF_Toc325637582\h9HYPERLINK\l"_Toc325637583"6。1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒傳感器?PAGEREF_Toc325637583\h9HYPERLINK\l”_Toc325637584”6。2檢測(cè)燃油質(zhì)量傳感器?PAGEREF_Toc325637584\h9HYPERLINK\l”_Toc325637585"6.3發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和方向盤(pán)力矩傳感器?PAGEREF_Toc325637585\h9HYPERLINK\l"_Toc325637586”6.4多軸向微機(jī)械加工慣向傳感器?PAGEREF_Toc325637586\h10HYPERLINK\l”_Toc325637587"7汽車用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)?PAGEREF_Toc325637587\h10HYPERLINK\l"_Toc325637588”7。1汽車傳感器市場(chǎng)和預(yù)測(cè) PAGEREF_Toc325637588\h10HYPERLINK\l"_Toc325637589”7。2汽車用傳感器發(fā)展趨勢(shì)?PAGEREF_Toc325637589\h10HYPERLINK7.2.1車用傳感器發(fā)展的主要因素——安全與舒適?PAGEREF_Toc325637590\h10HYPERLINK\l"_Toc325637591"7。2。2降低事故發(fā)生率?PAGEREF_Toc325637591\h11HYPERLINK\l"_Toc325637592”7.2.3功能化、模塊化、智能化、微型化將是車用傳感器發(fā)展新途徑?PAGEREF_Toc325637592\h11HYPERLINK\l"_Toc325637593"7.32012年我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研分析 PAGEREF_Toc325637593\h11HYPERLINK\l”_Toc325637594”結(jié)束語(yǔ)?PAGEREF_Toc325637594\h13HYPERLINK\l"_Toc325637595"致謝?PAGEREF_Toc325637595\h14HYPERLINK\t"_blank"交通工具朝著能滿足人類需求和安全、舒適、方便及無(wú)污染的方向發(fā)展。當(dāng)前,汽車電子已成為汽車工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù),據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)汽車電子產(chǎn)品的費(fèi)用將占整車費(fèi)用的30%,并認(rèn)為汽車上70%的革新將來(lái)源于汽車電子.近20年來(lái),世界汽車電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用已廣泛用于汽車的各個(gè)獨(dú)立的電子控制系統(tǒng),并正向著可完成汽車各種功能的綜合電子控制系統(tǒng)發(fā)展.同時(shí),汽車電子產(chǎn)品也向完成單個(gè)汽車控制擴(kuò)展到“汽車-人-公路-環(huán)境”的系統(tǒng)信息交流和控制的方向發(fā)展。在汽車電子產(chǎn)品中,傳感器已成為關(guān)鍵的基礎(chǔ)配套產(chǎn)品。20世紀(jì)末期,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車工業(yè)提出的新要求,促進(jìn)了傳感器應(yīng)用和技術(shù)的快速發(fā)展。傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)單位采用新HYPERLINK”http://www.51lunwen。com/Materials/”\t"_blank”材料和新的加工技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)新一代的傳感器及系統(tǒng),滿足汽車工業(yè)的需求。2傳感器概述2.1傳感器的定義傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件(如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。2、傳感器的分類根據(jù)傳感器工作原理,可分為HYPERLINK”http://baike.baidu.com/view/251992。htm"\t”_blank"物理傳感器和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/144539.htm"\t"_blank"化學(xué)傳感器二大類。傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),諸如HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/249682.htm"\t"_blank"壓電效應(yīng),HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/132321。htm"\t"_blank"磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器,被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。3汽車用傳感器3。1汽車用傳感器的特點(diǎn)車用HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/16431。htm"\t”_blank”傳感器是汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置,它把汽車運(yùn)行中各種工況信息,如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等,轉(zhuǎn)化成電訊號(hào)輸給計(jì)算機(jī),以便發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài).各類傳感器主要應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、底盤(pán)電子控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)。3.2汽車用傳感器分類常用的有如下三種:按傳感器的物理量分類,可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器按傳感器工作原理分類,可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類,可分為:輸出為開(kāi)關(guān)量(“1”和"0”或“開(kāi)”和“關(guān)”)的開(kāi)關(guān)型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。汽車上的主要傳感器有:空氣HYPERLINK”http://baike。baid/view/644934.htm"\t"_blank”流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電控單元(ECU),作為決定噴油的基本信號(hào)之一。根據(jù)測(cè)量HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/437790.htm”\t”_blank"原理不同,可以分為旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器、HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/3827686.htm”\t”_blank"卡門(mén)渦游式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型,后兩者為質(zhì)量流量型。目前主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。進(jìn)氣壓力傳感器可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力,并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)一起送入計(jì)算機(jī),作為決定噴油器基本噴油量的依據(jù).目前廣泛采用的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器。節(jié)氣門(mén)位置傳感器安裝在節(jié)氣門(mén)上,用來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。它通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門(mén)聯(lián)動(dòng),進(jìn)而反映發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況。此傳感器可把發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況檢測(cè)后輸入電控單元(ECU),從而控制不同的噴油量。它有三種型式:HYPERLINK”http://baike.baidu。com/view/126104.htm"\t”_blank”開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器,線性可變電阻式節(jié)氣門(mén)位置傳感器、綜合型節(jié)氣門(mén)位置傳感器。曲軸位置傳感器也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器,是計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中最重要的傳感器,其作用是檢測(cè)上止點(diǎn)信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào),并將其輸入計(jì)算機(jī),從而使計(jì)算機(jī)能按氣缸的點(diǎn)火順序發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式:電磁脈沖式曲軸位置傳感器、HYPERLINK”http://baike。baidu。com/view/94204.htm"\t"_blank"霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器、光電效應(yīng)式曲軸位置傳感器.曲軸位置傳感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側(cè)面,有的安裝于凸輪軸前端,也有的安裝于分電器.爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體上,隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震情況。目前采用的有共振型和非共振型兩大類.4傳感器在汽車行業(yè)的具體應(yīng)用4.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器主要有溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元(ECU)提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、降低油耗、減少?gòu)U氣排放和進(jìn)行故障檢測(cè)。4.1。1溫度傳感器溫度傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入HYPERLINK”http://baike.baidu。com/view/10082.htm"\t”_blank"氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等.溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型.三種類型傳感器各有特點(diǎn),其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)別。線繞電阻式溫度傳感器的精度高,但HYPERLINK”http://baike。baid/view/987862.htm"\t”_blank"響應(yīng)特性差;熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高,響應(yīng)特性較好,但線性差,適應(yīng)溫度較低;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高,測(cè)量溫度范圍寬,但需要配合放大器和冷端處理一起使用。已實(shí)用化的產(chǎn)品有熱敏電阻式溫度傳感器(通用型-50℃~130℃,精度1.5%,HYPERLINK"http://baike。ba/view/84619.htm"\t"_blank”響應(yīng)時(shí)間10ms;高溫型600℃~1000℃,精度5%,響應(yīng)時(shí)間10ms)、鐵氧體式溫度傳感器(ON/OFF型,—40℃~120℃,精度2.0%)、金屬或半導(dǎo)體膜空氣溫度傳感器(-40℃~150℃,精度2.0%、5%,響應(yīng)時(shí)間20ms)等.4.1.2壓力傳感器壓力傳感器主要用于檢測(cè)氣缸負(fù)壓、大氣壓、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓比、氣缸內(nèi)壓、油壓等。吸氣負(fù)壓式傳感器主要用于吸氣壓、負(fù)壓、油壓檢測(cè).汽車用壓力傳感器應(yīng)用較多的有電容式、壓阻式、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/694533.htm"\t"_blank”差動(dòng)變壓器式(LVDT)、表面彈性波式(SAW).HYPERLINK"http://baike.bai/view/486091.htm"\t"_blank"電容式壓力傳感器主要用于檢測(cè)負(fù)壓、液壓、氣壓,測(cè)量范圍20~100kPa,具有輸入能量高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn);壓阻式壓力傳感器受溫度影響較大,需要另設(shè)溫度補(bǔ)償HYPERLINK"http://baike.baidu。com/view/134362。htm”\t”_blank"電路,但適應(yīng)于大量生產(chǎn);LVDT式壓力傳感器有較大的輸出,易于數(shù)字輸出,但抗干擾性差;SAW式壓力傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/7687。htm"\t"_blank”分辨率高、數(shù)字輸出等特點(diǎn),用于汽車吸氣閥壓力檢測(cè),能在高溫下穩(wěn)定地工作,是一種較為理想的傳感器.4.1.3流量傳感器流量傳感器主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量和燃料流量的測(cè)量??諝饬髁康臏y(cè)量用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)確定燃燒條件、控制空燃比、起動(dòng)、點(diǎn)火等??諝饬髁總鞲衅饔行D(zhuǎn)翼片式(葉片式)、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/8697.htm”\t"_blank”卡門(mén)渦旋式、熱線式、熱膜式等四種類型。旋轉(zhuǎn)翼片式(葉片式)空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量精度較低,測(cè)得的空氣流量需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償;卡門(mén)渦旋式空氣流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件,反映靈敏,精度較高,也需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償;HYPERLINK"http://baike.baidu。com/view/3601482.htm”\t"_blank"熱線式空氣流量計(jì)測(cè)量精度高,無(wú)需溫度補(bǔ)償,但易受氣體脈動(dòng)的影響,易斷絲;熱膜式空氣流量計(jì)和熱線式空氣流量計(jì)測(cè)量原理一樣,但體積少,適合大批量生產(chǎn),成本低??諝饬髁總鞲衅鞯闹饕夹g(shù)指標(biāo)為:工作范圍0.11~103立方米/min,工作溫度-40℃~120℃,精度≤1%.燃料流量傳感器用于檢測(cè)燃料流量,主要有水輪式和循環(huán)球式,其動(dòng)態(tài)范圍0~60kg/h,工作溫度-40℃~120℃,精度1%,響應(yīng)時(shí)間<10ms。4.1.4位置和轉(zhuǎn)速傳感器位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度、車速等。目前汽車使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、簧片開(kāi)關(guān)式、光學(xué)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式等,其測(cè)量范圍0~360,精度0。5以下,測(cè)彎曲角達(dá)0.1。車速傳感器種類繁多,有敏感車輪旋轉(zhuǎn)的、也有敏感動(dòng)力傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的,還有敏感差速?gòu)膭?dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)車速高于100km/h時(shí),一般測(cè)量方法誤差較大,需采用非接觸式光電速度傳感器,測(cè)速范圍0。5~250km/h,重復(fù)精度0.1%,距離測(cè)量誤差優(yōu)于0。3%.4.1。5氣體濃度傳感器氣體濃度傳感器主要用于檢測(cè)車體內(nèi)氣體和廢氣排放.其中,最主要的是氧傳感器,實(shí)用化的有HYPERLINK"http://baike.baidu。com/view/4512379.htm"\t"_blank”氧化鋯傳感器(使用溫度-40℃~900℃,精度1%)、氧化鋯濃差電池型HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/1038751.htm”\t”_blank"氣體傳感器(使用溫度300℃~800℃)、HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/471190。htm"\t”_blank"固體電解質(zhì)式氧化鋯氣體傳感器(使用溫度0℃~400℃,精度0.5%),另外還有二氧化鈦氧傳感器.和氧化鋯傳感器相比,二氧化鈦氧傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、便宜,且抗鉛污染能力強(qiáng)的特點(diǎn).4.1。6爆震傳感器爆震傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng),通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火提前角控制和避免發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震。可以通過(guò)檢測(cè)氣缸壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體振動(dòng)和燃燒噪聲等三種方法來(lái)檢測(cè)爆震。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式。磁致伸縮式爆震傳感器的使用溫度為-40℃~125℃,HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/476354.htm”\t"_blank"頻率范圍為5~10kHz;壓電式爆震傳感器在HYPERLINK”http://baike。baidu.com/view/1696023.htm”\t"_blank"中心頻率5。417kHz處,其靈敏度可達(dá)200mV/g,在HYPERLINK"http://baike。/view/29246。htm"\t”_blank"振幅為0.1g~10g范圍內(nèi)具有良好線性度.4.1。724GHz雷達(dá)傳感器HYPERLINK”http://baike.bai/view/3193194.htm"\t"_blank"24GHz雷達(dá)傳感器用于汽車防撞HYPERLINK”http://baike.baidu.com/view/1165330.htm"\t"_blank"安裝系統(tǒng),通過(guò)發(fā)射雷達(dá)波來(lái)判斷前方出現(xiàn)的物體大小,距離和移動(dòng)速度,進(jìn)而通過(guò)顯示器或與HYPERLINK"http://baike.baidu。com/view/2235434.htm"\t"_blank”汽車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行配合,避免汽車與前方物體相撞。傳感器發(fā)射頻率在24。125GHz左右,可以調(diào)節(jié)的頻率范圍在50KHz左右。精度在國(guó)外精度可以達(dá)到毫米級(jí)別。2。2傳感器在汽車底盤(pán)電子控制系統(tǒng)的中的應(yīng)用底盤(pán)控制用傳感器是指用于變速器控制系統(tǒng)的車速傳感器、加速踏板HYPERLINK”http://baike.baidu.com/view/895981。htm”\t”_blank"位置傳感器、HYPERLINK”http://baike。baid/view/479290。htm”\t"_blank"加速度傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、油溫傳感器等;懸架控制系統(tǒng)應(yīng)用的傳感器有車速傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器等;動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用的傳感器主要有車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、油壓傳感器等。底盤(pán)應(yīng)用的主要類型傳感器,即旋轉(zhuǎn)位移和壓力傳感器.慣性加速度傳感器和角速率傳感器取代了溫度傳感器而成為在車底盤(pán)上應(yīng)用的4種主要傳感器。表3種列出了27種傳感器。其中4種是壓力傳感器,3種旋轉(zhuǎn)HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/405647.htm"\t"_blank"位移傳感器,5種加速度傳感器和3種角速率傳感器.27種傳感器其中的15種是屬于這種類型傳感器。目前低盤(pán)應(yīng)用的新型傳感器有側(cè)路面角速率傳感器、車輪角位置傳感器和懸架位移位置傳感器。4。3常用的汽車傳感器類型4.3.1里程表傳感器在差速器或者半軸上面的傳感器,來(lái)感覺(jué)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),一般用霍爾,光電兩個(gè)方式來(lái)檢測(cè)信號(hào),其目的利用里程表記數(shù)可有效的分析判斷汽車的行駛速度和里程,因?yàn)榘胼S和車輪的角速度相等,已知輪胎的半徑,直接通過(guò)歷程參數(shù)來(lái)計(jì)算.在傳動(dòng)軸上設(shè)計(jì)兩個(gè)軸承,大大減輕了運(yùn)行中的力距,減少了摩擦力,增強(qiáng)了使用壽命;由原來(lái)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)信號(hào)改為齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)式檢測(cè)信號(hào);由原來(lái)直插式垂直變速箱改為倒角式接口變速箱.里程表傳感器插頭一般是在變速箱上,有的打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋可以看到,有的要在地溝操作。4。3。2機(jī)油壓力傳感器是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。常用的有硅壓阻式和硅電容式,兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器。一般情況上,我們通過(guò)機(jī)油壓力傳感器來(lái)檢測(cè)汽車的機(jī)油向內(nèi)的汽油還有多少,并將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們可以理解的信號(hào),提醒我們還有多少汽油,或者還可以走多遠(yuǎn),甚至是提醒汽車需要加汽油了。4.3。3水溫傳感器它的內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小,安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋的水套上,與冷卻水直接接觸。從而側(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小.電控單元根據(jù)這一變化測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度,作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正號(hào)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是我們可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫度了解汽車現(xiàn)在的運(yùn)行的狀態(tài),停止或者運(yùn)動(dòng),或者運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有多長(zhǎng)等。4.3.4空氣流量傳感器它的作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的大小,并將進(jìn)氣量信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,并傳送到ECU。我們知道汽車的行駛是需要點(diǎn)火裝置點(diǎn)火得到向前的沖量,因此,充氣量得大小是ECU計(jì)算汽車在點(diǎn)火的時(shí)候點(diǎn)火裝置需要噴油時(shí)間和噴油量和點(diǎn)火時(shí)間的依據(jù)。它的作用是可以讓我們更好的讓汽車進(jìn)行加減速行駛.4。3。5ABS傳感器在制動(dòng)活塞旁邊(卡制動(dòng)碟的卡鉗,里面是制動(dòng)活塞),ABS工作就是保證制動(dòng)活塞和制動(dòng)碟不卡死,保證它們處于滑動(dòng)摩擦和靜摩擦的邊緣.大多由電感傳感器來(lái)監(jiān)控車速,abs傳感器通過(guò)與隨車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的齒圈作用,輸出一組準(zhǔn)正弦交流電信號(hào),其頻率和振幅與輪速有關(guān)。該輸出信號(hào)傳往ABS電控單元(ECU),實(shí)現(xiàn)對(duì)輪速的實(shí)時(shí)監(jiān)控.4.3。6安全氣囊傳感器HYPERLINK”http://baike.ba/albums/953716/953716/0/0.html"\t"_blank”也稱碰撞傳感器,按照用途的不同,分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器.觸發(fā)碰撞式用于檢測(cè)碰撞時(shí)的加速度變化,并將碰撞信號(hào)傳給氣囊電腦,作為氣囊電腦的觸發(fā)信號(hào);防護(hù)碰撞式它與觸發(fā)碰撞式串聯(lián),用于防止氣囊誤爆.4.3.7氣體濃度傳感器主要用于檢測(cè)車體內(nèi)氣體和廢氣排放。其中,最主要的是氧傳感器,它檢測(cè)汽車尾氣中的氧含量,根據(jù)排氣中的氧濃度測(cè)定空燃比,向微機(jī)控制裝置發(fā)出反饋信號(hào),以控制空燃比收斂于理論值。當(dāng)空燃比變高,廢氣中的氧濃度增加時(shí),氧傳感器的輸出電壓減小;當(dāng)空燃比變低,廢氣中的氧濃度降低時(shí),輸出電壓增大。電子控制單元識(shí)別這一突變信號(hào),對(duì)噴油量進(jìn)行修正,從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)空燃比,使其在理想空燃比附近變動(dòng)。4。3.8位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度、車速檢測(cè),汽車加速度檢測(cè)、汽車減速檢測(cè)等,為點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻提供參考點(diǎn)信號(hào),同時(shí),提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。目前,汽車使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、簧片開(kāi)關(guān)式、光學(xué)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式.5其他類型傳感器5。1空氣質(zhì)量流量傳感器采用熱耗散原理,由一個(gè)熱線式敏感元件(加上一個(gè)輔助的補(bǔ)償熱線元件)安放在空氣入口的旁路中監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣質(zhì)量流量。這種類型的傳感器可測(cè)量真實(shí)的質(zhì)量,不能測(cè)量空氣流量的回流波動(dòng)。5。2線性加速度慣性傳感器這種傳感器用在底盤(pán)的入口;自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)/車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)和ABS防爆死系統(tǒng);車身系統(tǒng)的前端、側(cè)端碰撞敏感。目前采用MEMS技術(shù)制作的線性加速度慣性傳感器的有壓阻式MEMS加速度傳感器;電容式MEMS加速度傳感器和諧振梁MEMS傳感器。5。3角速率傳感器這種傳感器用于底盤(pán)懸架系統(tǒng)(車輪和間距)和車輛穩(wěn)定性,車輪碰撞敏感和車輛導(dǎo)航。角速率傳感器也應(yīng)用了MEMS技術(shù),其工作原理是檢測(cè)施加在不同類型結(jié)構(gòu)如環(huán)形、薄型、盤(pán)式和片式的Corio-lis力的效應(yīng)。5。4日照、微光和閃光檢測(cè)器有兩種類型的光檢測(cè)器:光熱量檢測(cè)光電二極管對(duì)近紅外波長(zhǎng)敏感;微光檢測(cè)二極管對(duì)可見(jiàn)光波長(zhǎng)敏感.應(yīng)用另外的一種光檢測(cè)器是微型光敏芯片,檢測(cè)可見(jiàn)光和微光.5.5濕度/雨量傳感器典型的濕度檢測(cè)傳感器是向車窗的擋風(fēng)玻璃發(fā)射紅外光束,當(dāng)雨滴滴在擋風(fēng)玻璃外面時(shí),雨滴和濕度層產(chǎn)生較大的折射率.5.6近距離障礙物檢測(cè)傳感器目前,傳感器類型有噪聲傳感器、微波雷達(dá)傳感器、RF電容式傳感器和紅外傳感器。6目前正在研制的汽車傳感器將對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起到重要的影響,其中主要項(xiàng)目是:6.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒傳感器(1)火花塞離子電流傳感器(采用直流或交流施加間隙電壓)。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火和爆震,而且指示氣缸的峰壓和空燃比。(2)光纖膜片反射傳感器:檢測(cè)汽缸內(nèi)的壓力波形。(3)壓阻式碳化硅絕緣體壓力傳感器:檢測(cè)汽缸內(nèi)的壓力波形。6.2檢測(cè)燃油質(zhì)量傳感器(1)應(yīng)力預(yù)測(cè)方法:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的組合系數(shù)和油溫計(jì)算油的累加應(yīng)力.(2)多功能傳感器:檢測(cè)油的電解質(zhì)常數(shù),油的液面和溫度.6.3發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和方向盤(pán)力矩傳感器(1)扭曲角度和扭力桿:采用電位計(jì)的方法檢測(cè)由于力矩產(chǎn)生的扭曲角,也可以采用可變光圈的光學(xué)方法、位移桿編碼的光學(xué)方法、位移空氣間隙的磁學(xué)方法,以及渦流可變電極的電器方法。(2)非扭轉(zhuǎn)軸磁彈性檢測(cè):一種傳感器是利用交流電激勵(lì)的方法檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸導(dǎo)磁率的變化;另外一種傳感器是帶有磁性的轉(zhuǎn)動(dòng)軸產(chǎn)生直流磁通量信號(hào),這兩種傳感器都是屬于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的非接觸式檢測(cè)方式.(3)由于氣缸點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)軸速產(chǎn)生變化的檢測(cè)。采用HYPERLINK”http://www。51lunwen.com/shuxue/"\t”_blank”數(shù)學(xué)運(yùn)算的方法根據(jù)由于每個(gè)氣缸點(diǎn)火情況調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速輪,計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的力距,一般應(yīng)用高分辯力的旋轉(zhuǎn)位移傳感器。6.4多軸向微HYPERLINK"http://www.51lunwen.com/machineryandauto/"\t"_blank”機(jī)械加工慣向傳感器(1)雙軸向加速度傳感器:采用雙功能的加速度傳感器檢測(cè)車輛的安全HYPERLINK"http://www.51lunw/%CF%B5%CD%B3_itemkey.html”\t"_blank"系統(tǒng)。(2)角速度加速度傳感器:在一塊芯片上生產(chǎn)多功能的傳感器.應(yīng)用在底盤(pán)系統(tǒng)測(cè)量側(cè)加速度和車輪的角速度。7汽車用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)7.1汽車傳感器市場(chǎng)和預(yù)測(cè)2010年全球汽車傳感器市場(chǎng)規(guī)模為70.1億美元,預(yù)計(jì)到2013年將達(dá)到84.5億美元,年平均增長(zhǎng)率為6.7%。全球2010年的汽車傳感器市場(chǎng)需求量為10。38億只,預(yù)計(jì)到2013年將達(dá)到12.83億只,年平均增長(zhǎng)率為7.3%。國(guó)外汽車傳感器已實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn),幾種主要的汽車傳感器均由Motorola、Bosch、SenoNor、Honeywell、AnalogDevice、Delphi、Delco、Lucas、Phlips和Simens等公司供應(yīng).汽車應(yīng)用的MEMS傳感器將成為世界汽車HYPERLINK”http://www。51lunwen.com/electronics/”\t"_blank”電子的重要構(gòu)成部分。2009年汽車電子市場(chǎng)為227億美元,2013年將增加到300億美元。汽車傳感器市場(chǎng)為84.5億美元,汽車MEMS產(chǎn)品市場(chǎng)為22.7億美元。MEMS傳感器的年增長(zhǎng)率為12%~14%.目前,中國(guó)的汽車傳感器尚未形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),仍然依附于汽車儀表HYPERLINK"http://www。51lunwen。com/qiyeguanli/"\t”_blank"企業(yè)。自20世紀(jì)80年代以來(lái),中國(guó)汽車儀表行業(yè)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù),基本上滿足了國(guó)內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。隨著眾多轎車、輕型及部分輕型載貨車中采用新的電子產(chǎn)品,需要大批量、高水平的汽車傳感器。但由于中國(guó)現(xiàn)有最高水平的汽車傳感器產(chǎn)品比國(guó)外同類產(chǎn)品落后10多年,所以,中國(guó)每年還要進(jìn)口50萬(wàn)套以上的高性能汽車傳感器。2002年中國(guó)的汽車產(chǎn)量為325萬(wàn)輛,超過(guò)HYPERLINK”http://www.51lunwen.com/korean/"\t”_blank”韓國(guó)列第五(其中轎車產(chǎn)量首次突破100萬(wàn)輛)。2003年達(dá)到380萬(wàn)輛,超過(guò)HYPERLINK”http://www.51lunwen.com/france_area.html”\t"_blank"法國(guó)列第四;預(yù)計(jì),2013年將達(dá)到1440萬(wàn)輛。按每輛汽車平均需用20只傳感器計(jì)算,2013年中國(guó)將需求8800萬(wàn)只傳感器。7.2汽車用傳感器發(fā)展趨勢(shì)7。2。1車用傳感器發(fā)展的主要因素--安全與舒適根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司BCC研究報(bào)告指出,2005年全球車用傳感器產(chǎn)值為105億美元,預(yù)計(jì)到2010年將提高至142億美元,年平均成長(zhǎng)率為6.1%。最早車上傳感器主要是用在引擎或是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等行駛狀態(tài)監(jiān)測(cè),主要有氧氣、流體、溫度、地壓與電流等傳感器.?隨著汽車市場(chǎng)對(duì)于駕駛安全、舒適性及操控性等要求持續(xù)提升,對(duì)分散在負(fù)責(zé)安全、舒適與環(huán)保等各個(gè)車用次系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高,以提升安全功能的各式傳感器,占了整體傳感器數(shù)量的50%以上,年平均增長(zhǎng)率最高,達(dá)到了13。7%,因此從汽車安全角度來(lái)看,傳感器應(yīng)用是極為關(guān)鍵性的電子組件。7。2。2降低事故發(fā)生率汽車安全發(fā)展至今,其終極目標(biāo)就是降低事故發(fā)生率,而這也是車用傳感器發(fā)展以來(lái)最重大的指標(biāo)之一。一般人向前的視野約略超過(guò)180度,不過(guò),車上的三面后視鏡總計(jì)不過(guò)是40

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