傳感技術及智能傳感器的應用 課件 第五章 傳感器的典型應用；第六章 傳感器在電動汽車上的典型應用

現(xiàn)代智能控制實用技術叢書

ModernintelligentcontrolpracticaltechnogySeries傳感技術及智能傳感器的應用傳感技術及智能傳感器的應用簡介

《現(xiàn)代智能控制實用技術叢書》共分為四本，其內容按照信號傳輸?shù)逆湕l編寫：

傳感器

調制與解調

傳感技術及智能傳感器的應用

智能控制技術的應用

本書系統(tǒng)地對信息傳輸與現(xiàn)代通信技術的密切關系、通信技術的發(fā)展簡史，現(xiàn)代通信技術的特點和發(fā)展趨勢進行了介紹；

簡述了世界通用的有線通信的載波技術、無線通信的微波接力通信的基本概念、基本原理，以及各類通信系統(tǒng)的組成、特點、優(yōu)勢、不足及適用領域。傳感技術及智能傳感器的應用簡介

本書還對現(xiàn)代通信技術的“高速公路”，即光導纖維通信、５Ｇ通信、衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術，以及近距離小容量的通信手段———無線保真（ＷｉＦｉ）、藍牙和可見光通信技術進行原理、功能及應用的闡述。

對未來的通信技術，即量子通信技術的概況進行介紹，并預測量子通信技術將在計算機技術、通信傳輸技術、衛(wèi)星通信技術等方面應用的可期待前景。

本書可作為大專院?；蚋叩仍盒Ｖ悄芸刂祁愊嚓P專業(yè)的參考書籍，也可供從事智能控制信息的傳輸方面的設計、制造、應用領域工作的工程技術人員作為參考資料。

傳感技術及智能傳感器的應用叢書序

自動控制、智能控制、智慧控制是相對ＡＩ控制技術的普遍話題。在當今的生產、生活和科學實驗中具有重要的作用。

在控制技術中離不開將甲地的信息傳送到乙地，以便遠程監(jiān)測（遙測）、視頻顯示和數(shù)據記錄（遙信）、狀況或數(shù)據調節(jié)（遙調）和智能控制（遙控），統(tǒng)稱為智能控制的四遙工程。

信息是物理現(xiàn)象、過程或系統(tǒng)所固有的。信息本身不是物質，不具有能量，但信息的傳輸卻依靠物質和能量。

而信號則是信息的某種表現(xiàn)形式，是傳輸信息的載體。信號是物理性的，并且隨時間而變化，這是信號的本質所在。

在無線電通信中，電磁波信號承載著各種各樣的信息。所以信號是有能量的物質，它描述了物理量的變化過程，在數(shù)學上，信號可以表示為關于一個或幾個獨立變量的函數(shù)，也可以表示隨時間或空間變化的圖形。

傳感技術及智能傳感器的應用叢書序

實際的信號中往往包含著多種信息成分，其中有些是我們關心的有用信息，有些是我們不關心的噪聲或冗余信息。傳感器的作用就是把未知的被測信息轉化為可觀察的信號，提取所研究對象的有關信息，將原始信息轉換成信號。將有效信息轉換成便于傳輸?shù)男盘?，或將信號放大，或將較低頻率的原始信息“調制”到較高頻率的信號；滿足遠距離傳輸?shù)囊?，或將原始模擬信息處理為數(shù)字信號等。這就是智能控制發(fā)送部分的“職責”———信息的收集與調制。然后，將調制后的信號置于所選取的傳輸通道上進行傳輸，使調制后的信號傳輸至信宿端———乙地在乙地接收到經傳輸線路傳送來的信號后，然后進行調制器的反向操作“解調”。即將高頻信號或數(shù)字信號還原成原始信息。

傳感技術及智能傳感器的應用叢書序

原始信息通過揚聲器器（還原的音Ⅳ頻信號）、顯示器（還原的圖像或視頻信號）、打（還原的計算結果）或進行力學、電磁學、光學、聲學等轉換，對原始信息控制目的物進行作用，從而達到智能控制的目的。本套叢書就是對智能控制系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的一些關鍵技術的原理、特性、基本計算公式和方法、基本結構的組成、各個部分參數(shù)的選取，以及主要應用場合及其優(yōu)勢和不足等問題進行討論和分析。本套叢書則沿著“有效信息的取得”、“有效信息的調制”、“調制信號的傳輸“、“調制信號的解調”以及“智能控制系統(tǒng)的舉例應用”這一線索展開，對比較典型的智能控制系統(tǒng)，應用于實踐的設計計算及控制的邏輯關系進行舉例論述。本套叢書雖然經歷了十多年的知識積累，但仍然覺得時間倉促，加之水平有限，錯誤與疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。編撰者

蘇遵惠

傳感技術及智能傳感器的應用

叢書序

前言第一章傳感器概述第一節(jié)定義與作用第二節(jié)傳感器的工作原理第二章傳感器的發(fā)展歷史

第一節(jié)概述

第二節(jié)傳感器發(fā)展的四個階段

第三節(jié)

傳感器的發(fā)展

第四節(jié)

傳感器的發(fā)展趨勢第三章傳感器的分類第一節(jié)敏感元件的分類

第二節(jié)

傳感器從不同角度分類

第三節(jié)

通用傳感器簡介

第四節(jié)

傳感器的主要特性技術特點及選擇

第四章常用傳感器剖析第一節(jié)電阻式傳感器

第二節(jié)

電阻應變式傳感器第三節(jié)

半導體壓阻式傳感器第四節(jié)

電阻式應變柵傳感器第五節(jié)

常用傳感器應用實操

第六節(jié)

常用傳感器中的應變片第五章傳感器的典型應用

第一節(jié)光敏傳感器的應用

第二節(jié)熱敏傳感器的應用第六章傳感器在電動汽車上的應用

第一節(jié)防撞系統(tǒng)

第二節(jié)安全氣囊傳感器第三節(jié)

汽車雨量傳感器第四節(jié)

智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)第五節(jié)

純電動汽車遠程監(jiān)管和控制技術附錄附錄Ａ名詞術語及解釋附錄Ｂ相關技術標準參考文獻重點目錄

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用一、光敏傳感器概述1、定義：對外界光信號或光輻射有響應或轉換功能的敏感裝置。

光敏傳感器在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要的地位。2、光敏傳感器的結構與分類

光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要類型有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、電荷耦合器件（CCD）和互補金屬氧化物半導體

（CMOS）、圖像傳感器等。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻，當光子沖擊接合處就會產生電流。1、光電管

光電管（photoconductor）為最早出現(xiàn)的光敏器件，其結構和工作電路圖見圖5-1所示。a)結構示意圖

b)管工作電路圖圖5-1光電管結構和工作電路圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用一、光敏傳感器概述2、光敏電阻

通過將光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制。如圖5-2所示。

（1）光敏電阻的分類

Ⅰ.按照制成材料分類

本征型光敏電阻

一般在室溫下工作，適用于對可見光和近紅外光輻射的探測。

非本征型光敏電阻

也稱為“摻雜型光敏電阻”通常在低溫條件下工作。

圖5-2光敏傳感器

結構示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用一、光敏傳感器概述2、光敏電阻

Ⅱ.按照光敏電阻的光譜特性分類

A.紫外光敏電阻器：對紫外光較為敏感、用于探測紫外線輻射的光敏電阻。如硫化鎘（CdS）、硒化鎘（CdSe）等。

B.紅外光敏電阻器：對紅外光較為敏感的光敏電阻。如硫化鉛（PbS）、碲化鉛（PbTe）、碲化銦（In2Te5）等。應用于導彈制導、地域勘探、非觸摸丈量；人體病變檢測；紅外光譜輻射探測、紅外通信等國防、科學研究和工農業(yè)生產中。C.可見光敏電阻器：應用于可見光-電操作體系。如光電門禁系統(tǒng)，航標燈、路燈和無論值守的照明系統(tǒng)的自動控制，供水裝置系統(tǒng)的智能控制，極薄零部件的厚度自動檢測，不易接近大型設備自動跟蹤檢測系統(tǒng)，光電計數(shù)器，照相機自動曝光控制，煙霧報警器，防護自動監(jiān)測系統(tǒng)等。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用二、光敏傳感器的特性

1、光電流、亮電阻：在外加電壓下，當有光照射時，流過的電流稱為“光電流”，外加電壓與光電流之比稱為“亮電阻”。常用“100LX”表示。

2、暗電流、暗電阻：在外加電壓下，當無光照射時，流過的電流稱為“暗電流”，外加電壓與暗電流之比稱為“暗電阻”。常用“0LX”表示。

3、活絡度：指光敏電阻不受光照射時的電阻值（暗電阻）與受到光照射時的電阻值“亮電阻”的相對變化值。4、光譜照料：又稱為“光譜活絡度”。指光敏電阻在分歧樣波長的單色光譜照射下的活絡度所作的曲線，也稱為“光譜照料曲線”。

5、光照特性：指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而改變的特性。

6、伏安特性曲線：是光敏電阻的外加電壓與光電流的關系曲線。7、溫度系數(shù)：光敏電阻的光電效應在一定溫度影響下的光電活絡度。

8、額定功率：指光敏電阻用于電路中所容許消耗的功率。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用一、光敏傳感器概述3、光電三極管

定義

光敏三極管（photistor）也稱光電晶體管，是一種半導體光電器件，其電流受外部光照控制。

基本結構

光電三極管相當于在三極管的基極和集電極之間接入一只光電二極管的三極管，光電二極管的電流相當于三極管的基極電流。光電三極管比光電二極管靈敏得多，其集電極可以輸出很大的光電流。

光電晶體管有三個電極，其中基極未引出，當光照強弱變化時，控制集電極電流的大小，使光電晶體管處于不同的工作狀態(tài)。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用一、光敏傳感器概述3、光電三極管

工作原理

光電晶體管僅引出集電極和發(fā)射極，基極作為光接收窗口。其結構示意圖如圖5-3所示，其實物圖見圖5-4所示。

圖5-4光電三極管實物圖圖5-3光電三極管結構示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用3、光電三極管

測試方法

◆

用指針式萬用表1kΩ擋電阻測量法

黑表筆接c極，紅表筆接e極，無光照時指針微動(接近∞)，隨著光照的增強電阻變小，光線較強時其阻值可降到幾kΩ～1kΩ以下。

再將黑表筆接e極，紅表筆接c極，有無光照指針均為∞(或微動)，這管子就是好的。

◆

測電流法

工作電壓5V，電流表串接在電路中，c極接正，e極接負。無光照時小于0.3μA；光照增加時電流增加，可達2～5mA。

◆

用數(shù)字式萬用表20kΩ擋測試

紅表筆接c極，黑表筆接e極，完全黑暗時顯示1，光線增強時阻值隨之降低，最小可達1kΩ左右。

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傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用3、光電三極管

基本特性

◆

光電特性

在正常偏壓下的集電極電流與入射光照度之間的關系，

光電特性曲線如圖5-5所示。

◆伏安特性

光電三極管必須在有偏壓，且要保證光電三極管的發(fā)射結處于正向偏置的狀態(tài)下、集電結處于反向偏壓才能工作。

伏安特性曲線如圖5-6所示。

圖5-6光電三極伏安特性曲線圖圖5-6光電三極光電特性曲線圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用3、光電三極管

基本特性

◆溫度特性

因光電三極管的放大作用，其受溫度的影響比硅光電二極管大得多。隨溫度升高，暗電流增加很快，輸出信噪比變差，檢測時需采取適當?shù)暮銣鼗驕囟妊a償措施。

其溫度特性曲線圖見圖5-7所示。

◆頻率特性

影響光電三極管頻率響應的因素還受基區(qū)渡越時間和發(fā)射結電容、輸出電路的負載電阻的限制，故頻率特性比光電二極管差。其變化曲線見圖5-8所示。其光譜響應曲線見圖5-9

所示。圖5-7溫度特性曲線圖

圖5-8光電晶體管頻率特性曲線圖

圖5-9３ＤＵ３光電晶體管光譜響應曲線圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用二、光敏傳感器工作原理

光敏傳感器利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，其敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光敏傳感器除對光的探測外，還可以作為探測元件組成其他傳感器，對非電量進行檢測。

半導體光敏電阻在一般情況下不需要配備電流放大器。在要求較大的輸出功率時，可采用圖5-10a所示的電路。在需要得到較大輸出功率時，也可以配備放大電路，如圖5-10b所示。

ａ）半導體光敏電阻

的電流放大器

ｂ）半導體光電二極

管的電流放大器ｃ）光敏電池的電流

放大器圖5-10電流放大器

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用二、光敏傳感器工作原理

半導體光電轉換電路也可以使用集成運算放大器。硅光電二極管通過集成運放可得到較大輸出幅度，如圖5-11所示。圖5-12所示為硅光電池的光電轉換電路.

圖5-12采用運算放大器和硅光電池的電流放大器圖5-11采用運算放大器和光電二極管的電流放大器

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傳感器的典型應用第一節(jié)

光敏傳感器的應用三、光電傳感器的應用

光電傳感器用途廣泛，大到衛(wèi)星姿態(tài)檢測控制、精密儀器儀表的精準測試，小到兒童玩具的控制。在綠色節(jié)能、智能控制、人工智能等科技生產、生活領域將得到更加廣泛的應用。

圖5-13是光電傳感器已經被開發(fā)的小系統(tǒng)例圖。圖5-13傳感器通用件示例實物圖

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傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用一、熱敏傳感器概述

（一）定義

熱敏傳感器是一種對“熱”敏感的電阻傳感器。

（二）表征方式

當傳感器中的熱敏材料周圍有熱輻射時，就會吸收輻射熱產生溫度升高，引起材料的阻值發(fā)生變化。且其電阻值隨電阻體的溫度的變化而變化。

熱敏傳感器按照溫度系數(shù)不同，分為正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)熱敏傳感器。

典型特點

對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。

正溫度系數(shù)熱敏傳感器在溫度越高時電阻值越大，

負溫度系數(shù)熱敏傳感器在溫度越高時電阻值越低，

它們同屬于半導體器件。

熱敏傳感器的重要元件是熱敏電阻，且一般采用負溫度系數(shù)熱敏電阻。溫度系數(shù)一般為-2%

～-6%。

常用產品圖如圖5-14所示。

圖5-14熱敏電阻常用產品圖

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傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用一、熱敏傳感器概述

（三）主要特點

熱敏電阻的電阻-溫度特性曲線

如圖5-15所示。圖中顯示的是負溫度系數(shù)熱敏電阻的特性曲線。

圖5-15負溫度系數(shù)熱敏電阻的特性曲線

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傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用一、熱敏傳感器概述

１主要優(yōu)點

（1）靈敏度較高，能檢測出10-6℃的溫度變化。

（2）工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55～315℃，高溫器件適用溫度高于315～2000℃），低溫器件適用于-273～-55℃。

（3）體積小，能測量空隙、腔體及生物體內血管的溫度。

（4）使用方便，電阻值可在0.1Ω～100kΩ任意選擇。

（5）易加工成復雜的形狀，易批量生產。

（6）穩(wěn)定性好，過載能力強。

２主要缺點

（1）阻值與溫度的關系非線性嚴重。

（2）元件的一致性差，互換性差。

（3）元件易老化，穩(wěn)定性較差。

（4）除特殊高溫熱敏電阻外，絕大多數(shù)適合0～150℃范圍。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用二、熱敏電阻的分類

（一）按特性分類

1、正溫度系數(shù)熱敏電阻

在溫度增加時，其電阻急劇增加的熱敏電阻。常用產品圖如圖5-16所示。

2、負溫度系數(shù)熱敏電阻

隨溫度上升電阻呈指數(shù)關系減小的熱敏電阻。常用產品圖如圖5-17所示。

3、臨界溫度系數(shù)熱敏電阻

具有負電阻突變特性的熱敏電阻，在某一溫度下，電阻值隨溫度的增加而發(fā)生急變。常用產品圖如圖5-18所示。圖5-16正溫度系數(shù)熱敏電阻產品圖

圖5-18常用臨溫度系數(shù)熱敏電阻產品圖

圖5-17負溫度系數(shù)熱敏電阻產品圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用二、熱敏電阻的分類

（二）熱敏電阻材料分類

分為液體態(tài)熱敏電阻、玻璃體熱敏電阻、有機材料熱敏電阻、單晶熱敏電阻和多晶陶瓷熱敏電阻，見表5-1。

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傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用三、熱敏電阻的結構與工作原理

溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度的測量與控制一直都是電氣自動化進行控制的一項重要指標。利用電阻隨溫度變化的特性制成的敏感元件即稱為熱敏電阻傳感器。

（一）熱敏電阻傳感器的結構

1、基本結構

普通型熱電阻由感溫元件、引線、接線端子、導熱外殼等基本部分組成。見圖5-19所示。PTC熱敏電阻的合金微觀結構圖如圖5-20所示。圖5-19熱敏電阻式溫度傳感器結構圖１—接線端子

２—引線３—熱敏電阻

４—導熱外殼

圖5-20組成

ＰＴＣ熱敏電阻的合金微觀結構圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用二、熱敏電阻的分類

1、基本結構

（1）熱敏電阻產品的結構形式１）常規(guī)的熱敏電阻產品的結構形式示意圖，如圖5-21所示。２）常規(guī)的標準封裝熱敏電阻外觀圖，如圖5-22所示。３）各種類型的標準化熱敏電阻圖，如圖5-23所示。４）各式非標準型熱敏電阻產品圖，如圖5-24所示。圖5-21常規(guī)的熱敏電阻產品的結構形式示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用二、熱敏電阻的分類

1、基本結構

（1）熱敏電阻產品的結構形式圖5-22常規(guī)標準封裝熱敏電阻外觀圖

a)MF12型

NTC

熱敏電阻b)聚酯塑料

封裝熱敏

電阻圖5-24各式非標準型熱敏電阻產品圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用二、熱敏電阻的分類

1、基本結構

（1）熱敏電阻產品的結構形式圖5-23各種類型的

標準化熱敏電阻ａ）NTC玻璃封裝熱敏電阻

ｂ）玻璃封裝MF58型熱敏電阻ｃ）MF58珠型高精度負溫度系數(shù)熱敏電阻

ｄ）MF5A－3型熱敏電阻ｅ）帶安裝孔型熱敏電阻ｆ）片型PTC大功率熱敏電阻

ｇ）NTC型貼片式熱敏電阻

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用四、熱敏電阻的技術參數(shù)

熱敏電阻的主要技術參數(shù)有十余項，如標稱電阻值、使用環(huán)境溫度、最高工作溫度、測量功率、額定功率、標稱電壓、最高工作電壓、工作電流、溫度系數(shù)、材料常數(shù)、時間常數(shù)等。

１）標稱電阻值（ＲＣ）：指環(huán)境溫度25℃

時熱敏電阻的實際電阻值。

２）實際電阻值（ＲＴ）：在一定的溫度條件下所測得的電阻值。

３）材料常數(shù)（Ｂ）：為描述其材料物理特性的參數(shù)——熱靈敏度指標。Ｂ值越大表示其靈敏度越高。其隨著溫度的升高而略有增加。

４）電阻溫度系數(shù)

（αＴ）：表示溫度變化1℃時的電阻值變化率。單位為%／℃

。

５）時間常數(shù)

（τ）：時間常數(shù)是描述熱敏電阻熱慣性的參數(shù)。

定義：假設在無功率消耗的狀態(tài)下，當環(huán)境溫度由一個特定溫度向另一個特定溫度突然改變時，熱敏電阻體的溫度變化，兩個特定溫度之差的63.2％所需要的時間。τ越小則熱敏電阻的熱慣性越小。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用四、熱敏電阻的技術參數(shù)

6）額定功率

（PM）：在規(guī)定的技術條件下，熱敏電阻長期連續(xù)有負載所允許的耗散功率。在使用時不得超過額定功率。

７）額度工作電流

（IM）：在工作狀態(tài)下，規(guī)定的名義電流值。

８）測量功率

（PC）：在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻體受測試電流加熱，而引起的阻值變化不超過0.1％時所消耗的電功率。

９）最大電壓

（PM－DC）：對于NTC熱敏電阻，指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓；

對于PTC熱敏電阻，指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中，允許連續(xù)施加到熱敏電阻器上，并保證熱敏電阻器正常工作在

PTC特性部分的最大直流電壓。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用四、熱敏電阻的技術參數(shù)

10）最高工作溫度（Tmax）：在規(guī)定的技術條件下，熱敏電阻長期連續(xù)工作所允許的最高溫度。

11）開關溫度（tb）：PTC熱敏電阻的電阻值開始發(fā)生躍增時的溫度。

12）耗散系數(shù)（H）：當溫度增加1℃時，熱敏電阻所耗散的功率。單位為

NW／℃。其中，標稱電阻值是在25℃零功率時的電阻值，實際上總是存在一定的誤差，允許在±10％范圍之內。

注意：不同型號的熱敏電阻的最高工作溫度差異很大。

技術指標中，最基本的技術參數(shù)為“測量溫度范圍”，“熱敏電阻的標稱電阻值”，“額定功率”。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用五、熱敏電阻的檢測方法

（一）常溫檢測

（室內溫度接近25℃）

（二）加溫檢測

將一熱源（如電烙鐵）靠近熱敏電阻對其加熱，觀察萬用表示數(shù)，

（三）測試時應注意以下幾點

１）Rt是生產廠家在環(huán)境溫度為25℃時所測得的，所以測量Rt時，亦應在環(huán)境溫度接近25℃時進行，以保證測試的可信度。

２）測量功率不得超過規(guī)定值，以免電流熱效應引起測量誤差。

３）注意:測試時不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對測試產生影響。

４）注意:不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用六、熱敏傳感器的選用原則及應用

（一）熱敏傳感器的用途

1、溫度的測量

這是熱敏電阻的主要應用。通過熱敏電阻感知環(huán)境溫度或被測目標的溫度變化，再經過測量電路的轉換，轉換為反應溫度變化的電壓信號。

2、電路的限流與保護CTR熱敏電阻可以制作自恢復過電流保護器。PTC熱敏電阻可以作為用電回路的過電流限制器，將NTC熱敏電阻串接在整流濾波電容器的前端，可以有效地抑制通電時電容電流造成的沖擊。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用六、熱敏傳感器的選用原則及應用

（二）熱敏電阻的選擇

用于溫度控制與顯示的熱敏電阻，應選擇微功耗型。

應注意在有效的溫度測試范圍內應有較好的線性度。

應用于限流控制功能的熱敏電阻，應選擇功率型熱敏電阻。熱敏電阻在滿足電路所需的功能條件下，可不必強調其線性度，而需要關注其溫度響應速度及保護和限流功能時穩(wěn)態(tài)后的阻值。

可作電子線路元件用于儀表線路溫度補償和溫差電偶冷端溫度補償?shù)取?/p>

利用NTC熱敏電阻的自熱特性可實現(xiàn)自動增益控制，構成RC振蕩器穩(wěn)幅電路，延遲電路和保護電路。

在自熱溫度遠大于環(huán)境溫度時，阻值還與環(huán)境的散熱條件有關，故在流速計、流量計、氣體分析儀、熱導分析中常利用這一特性制成專用的檢測元件。

PTC熱敏電阻主要用于電器設備的過熱保護、無觸點繼電器、恒溫、自動增益控制、電動機起動、時間延遲、彩色電視自動消磁、火災報警和溫度補償?shù)确矫妗?/p>

傳感技術與智能傳感器的應用正文第五章

傳感器的典型應用第二節(jié)

熱敏傳感器的應用七、熱敏傳感器的發(fā)展前景

普通傳感器朝著高精度、使用方便快捷、省力方向發(fā)展。

熱敏傳感器是一種把應變信號直接轉換成電信號的敏感元件

，適用于制作各種傳感器

。

熱敏傳感器主要用于測力、壓力

、加速度

、位移、扭矩等

。

主要用于試驗研究工作

，用于工業(yè)檢測以及生產線的稱重計量和控制。

在醫(yī)學和生物工程等方面的使用也有所增加。

在使用中，要求傳感器具有電信號輸出穩(wěn)定、響應速度快以及體積小、重量輕等特性，而熱敏傳感器都能滿足這樣的條件。

熱敏傳感器在溫度、蠕變

、滯后、彈性模量自補償?shù)榷喾N功能方面還存在不足。

隨著優(yōu)良的酚醛膠、環(huán)氧一酚醛膠及聚酞亞胺膠等材料的相繼問世，性能更完善的熱敏傳感器將會有更美好的前景。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

（一）汽車防撞預警系統(tǒng)的工作原理

汽車防撞預警系統(tǒng)（Vehiclecollisionwarningsystem）也稱作汽車自動防撞系統(tǒng)。其主要用于協(xié)助駕駛員避免高速、低速追尾，高速中無意識偏離車道，與行人碰撞等重大交通事故。幫助駕駛員持續(xù)地檢測車輛前方

道路狀況，系統(tǒng)可以識別判斷各種潛在的危險情況，并通過不同的聲音和視覺提醒，以幫助駕駛員避免或減緩碰撞事故和避免高速、低速追尾事故。

工作原理

汽車防撞預警系統(tǒng)分布圖，如圖6-1所示。

汽車防撞預警系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：

１）傳感器感知子系統(tǒng)，收集車輛環(huán)境信息。

２）中心處理子系統(tǒng)，評估交通事態(tài)。

３）輸出子系統(tǒng)，通過人機界面為駕駛員提供駕駛信息；通過車輛

系統(tǒng)及時對車輛的縱向橫向控制做出調整。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

汽車防撞預警系統(tǒng)分布圖，如圖6-1所示。圖6-1汽車防撞預警系統(tǒng)分布圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

（二）汽車防撞預警系統(tǒng)描述

汽車防撞預警系統(tǒng)是基于智能視頻分析、處理的汽車防撞預警系統(tǒng)，通過動態(tài)視頻攝像技術、計算機圖像處理技術來實現(xiàn)其預警功能。

主要功能

車距監(jiān)測及追尾預警、前方碰撞預警、車道偏離預警、導航功能、黑匣子功能。相對于國內外現(xiàn)有的防撞預警系統(tǒng)

（如超聲波防撞預警系統(tǒng)、雷達防撞預警系統(tǒng)、激光防撞預警系統(tǒng)、紅外線防撞預警系統(tǒng)等），汽車防撞預警系統(tǒng)在功能、穩(wěn)定性、準確性、人性化、價格上都具有無可比擬的優(yōu)勢，可全天候、長時間穩(wěn)定運行，極大提高了汽車駕駛的舒適性和安全性。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

（三）汽車防撞預警系統(tǒng)工能概況

1、車距監(jiān)測及預警

系統(tǒng)不間斷地監(jiān)測與前方車輛的距離，并根據與前方車輛的接近程度提供三種級別的車距監(jiān)測警報。

2、汽車越線預警

在轉向燈沒有打開的情況下，車輛穿過各種車道線之前約0.5s時系統(tǒng)會產生越線警報。

3、前向碰撞預警

系統(tǒng)警示駕駛者與前方車輛即將發(fā)生碰撞。當本車輛按當前行駛速度與前方車輛的可能碰撞時間在2.7s內時，系統(tǒng)將產生聲、光警報。

4、其他功能

黑匣子功能、智能導航、休閑娛樂、雷達預警系統(tǒng)

（可選）、胎壓監(jiān)測

（可選）、數(shù)字電視

（可選）、倒車后視

（可選）。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

（四）汽車防撞預警系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

汽車防撞預警系統(tǒng)具有兩個32位ARM9處理器，管理著4層計算引擎，運行速度更快，計算能力更強；視頻分析處理技術是其技術的核心，采用

CAN總線傳輸技術，使其能更好的與汽車信號結合，白天／夜晚、晴天／雨雪天、橋涵／隧道、平原／山地等全天候報警，采用單一的視覺感知系統(tǒng)使其成本更低。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)一、汽車防撞預警系統(tǒng)

（五）汽車防撞預警系統(tǒng)的發(fā)展歷史

當前的汽車前碰撞預警毫米波雷達，主要有24GHz和77GHz兩個頻段。如“路王”雷達系統(tǒng)Wayking24GHz，主要實現(xiàn)近距離探測（SRR），不僅廣泛用在汽車前碰撞預警中，而且已經應用于無人機上作為定高雷達使用。而77GHz系統(tǒng)，主要實現(xiàn)遠距離的探測（LRR）。或者是兩種系統(tǒng)結合使用，實現(xiàn)遠近距離的探測。

汽車前碰撞預警毫米波雷達的微波防撞系統(tǒng)：當前市場上的代表廠家有荷蘭NXP(恩智浦)、德國的Continental(大陸)、Bosch(博士)、Wayking（渭成）等系統(tǒng)應用較多。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（一）倒車雷達釋義

倒車雷達全稱叫

“倒車防撞雷達”（即停車距離控制系統(tǒng)），也叫

“泊車輔助裝置”，是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，由超聲波傳感器

（俗稱探頭）、控制器和顯示器

（或蜂鳴器）等部分組成。

倒車時幫助司機“看見”后視鏡里看不見的東西，以聲音或直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。

倒車雷達也存在一定的盲區(qū)，包括過于低矮的障礙物（低于探頭中心10～15cm以下的障礙物）、過細的障礙物

（如隔離樁、斜拉鋼纜）和溝坎。

倒車雷達是根據蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會與任何障礙物相撞的原理設計開發(fā)的。其顯示器裝在后視鏡上，不停地提醒車輛和后面物體之間的距離，到危險距離時，蜂鳴器開始鳴叫，提醒司機及時停車。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

倒車防撞雷達在智能汽車中的分布如圖6-2所示。圖6-2智能汽車傳感器／監(jiān)視器分布示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

倒車雷達系統(tǒng)結構如圖6-3所示。圖6-3倒車雷達系統(tǒng)結構示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（二）倒車雷達的工作原理

PDC的工作原理

在車的后保險杠或前后保險杠設置雷達偵測器，用以偵測前后方的障礙物。幫助駕駛員“看到”前后方的障礙物，或判斷停車時與其他車輛的距離。系統(tǒng)工作示意圖如圖6-4所示。圖6-4倒車雷達系統(tǒng)工作原理示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（三）倒車雷達的攝像頭

倒車攝像頭位置示意圖如圖6-5所示。132圖6-5倒車攝像頭

位置示意圖1—顯示器位置2—攝像頭電源

（接倒車燈）3—攝像頭位置

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（四）倒車雷達各部件的作用

１）超聲波傳感器

用于發(fā)射及接收超聲波信號，完成距離的測量。

２）主機

發(fā)射正弦波脈沖給超聲波傳感器，并處理其接收到的信號，換算出距離值，將數(shù)據傳送給顯示器。

３）顯示器或蜂鳴器

用于接收主機距離數(shù)據，并依照距離遠近來顯示距離值，同時提供不同級別的距離報警音。

倒車雷達由主機控制，傳感器發(fā)射超聲波信號，若遇到障礙物就會有回波信號，傳感器經主機對收到的回波信號進行數(shù)據處理并判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，使倒車時能了解到具體情況，倒車會更加安全。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（五）倒車雷達的選擇

1、質量方面

倒車雷達作為一種汽車用品，最重要的是質量過硬、提供的服務好、承諾的包修期長。

2、功能方面

從功能方面倒車雷達可分為LCK距離顯示、聲音提示報警、方位指示、語音提示、探頭自動檢測等，一個功能齊全的倒車雷達應具備以上功能。

3、性能方面

性能主要從探測范圍、準確性、顯示穩(wěn)定性和捕捉目標速度來考證。

探測范圍

至少在0.4～1.5ｍ；

準確性

主要看顯示分辨率為10cm至1cm；

探測誤差

顯示距離與實際距離間的誤差，誤差應低于3cm；

顯示穩(wěn)定性

障礙物反射面不好時，捕捉并穩(wěn)定顯示出障礙物的距離；

捕捉速度

反映倒車雷達對移動物體的捕捉能力。

4、外觀工藝方面

作為汽車的內外裝飾件，需要和汽車的整體結構、顏色相協(xié)調。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第一節(jié)

防撞系統(tǒng)二、倒車雷達

（六）倒車雷達使用的注意事項

１）倒車雷達探頭安裝位置

應安裝在后保險杠上，探頭以大約45°輻射，上下左右搜尋目標。它最大的好處是能探索到那些低于保險杠而駕駛員從車后窗難以看見的障礙物

（如花壇、蹲在車后玩耍的小孩等）并報警，如圖6-6所示。

２）自動工作

擋位桿掛入倒擋時，倒車雷達自動開始工作，當探頭偵測到后方物體時蜂鳴器發(fā)出警示，當車輛繼續(xù)倒車時，警報聲的頻率會逐漸加快，最后變?yōu)殚L鳴音。

圖6-6倒車雷達系統(tǒng)部件安裝位置示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第二節(jié)

安全氣囊傳感器一、簡介

安全氣囊傳感器

也稱碰撞傳感器，按照用途的不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護碰撞傳感器。其安裝位置示意圖如圖6-7所示。還可分為機電式、電子式及機械式碰撞傳感器。

防護型一般采用電子式結構，觸發(fā)型一般采用機電結合式結構或機械式結構。用于檢測碰撞時的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電路，作為氣囊電路的觸發(fā)信號。

圖6-7安全氣囊傳感器安裝位置示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第二節(jié)

安全氣囊傳感器二、缺陷

（一）氣囊可能在很低的車速時打開

汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護作用。如果這時展開安全氣囊反而會造成不必要的浪費，甚至還可能因安全氣囊展開而加重碰撞傷害。

（二）氣囊的啟動會對乘員造成傷害

安全氣囊系統(tǒng)啟動時，將沖開氣囊蓋板，在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。

據計算，若汽車以60Km的時速行駛，突然的撞擊會令車輛在0.2s之內停下，而氣囊則會以大約300Km／h的速度彈出，由此所產生的撞擊力約有180Kg，這對于頭部、頸部等人體較脆弱的部位很難承受。當乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應有的保護作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器一、雨量傳感器的作用

汽車雨量傳感器是根據落在玻璃上雨水量的大小，來調整刮水器動作快慢的傳感器。對刮水器的動作速度做無級調節(jié)。

還可向微電腦提供信號，自動調整前照燈照射寬度、遠近度、明暗度；

同時天窗系統(tǒng)也會自動關閉。

保證駕駛員視線通暢，確保行車安全。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

雨量傳感器主要有流量式、靜電式、壓電式和紅外線式雨滴傳感器。其在汽車上的安裝位置示意圖如圖6-8所示。圖6-8汽車雨量傳器安裝位置示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器

（一）流量式雨量傳感器

如圖6-9所示為電控接點式控制電路原理圖，S1、S2、S3為流量監(jiān)測電極板，如設置S1-S2為2.5cm，距離較近，小雨量時T1先導通，J1吸合，雨刮低速轉動；設置S1-S3為3cm距離較遠，大雨量時T2先導通，J2繼電器吸合，常開觸點接通，雨刮電機高速轉動。圖6-9流量式雨量傳感器控制電路原理圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（二）電容式雨量傳感器

圖6-10所示為電容式雨量傳感器控制電路原理圖，靜電面積S、電極間的距離d不變，則電容C只由介電系數(shù)ε決定。

因雨水和空氣的介電系數(shù)ε不同，C隨雨水的大小變化，利用靜電面積S的變化，改變振蕩電路的頻率而得到電信號的變化，以此電信號控制刮水器電動機的轉速，從而改變刮水器的快慢。圖6-10電容式雨量傳感器控制電路原理圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電式雨量傳感器由振動板、壓電元件、放大電路、殼體及阻尼橡膠構成，如圖6-11所示。

１—阻尼橡膠

２—壓電元件

３—振動板４—上蓋５—混合集成電路６—電容器

７—密封條

８—下蓋

９—電路板

１０—密封套

１１—套管

１２—線束圖6-11壓電式雨量傳感器的結構圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電式雨量傳感器控制框圖如圖6-12所示。

圖6-12壓電式雨量傳感器控制框圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電振子利用壓電效應將機械位移（振動）變成電信號。

當雨滴落到振動板上時，壓電元件上就會產生電壓，電壓大小與加到振動板上的雨滴能量成正比，一般為0.5～300mV。放大電路將壓電元件上產生的電壓信號放大后，輸入到刮水器放大器中。放大器由晶體管、芯片、電阻、電容器等部件組成。故壓電振子受到雨淋，按照雨滴的強弱和雨量做振動，從而控制雨刮器的動作。如圖6-13和圖6-14所示，壓電傳感器的結構如圖6-15所示。

圖6-13壓電振子工作原理圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電式雨量傳感器控制雨刮器的動作如圖6-13和圖6-14所示，壓電傳感器的結構如圖6-15所示。

圖6-14壓電振子振動轉化成電信號a)—不下雨時

b)—雨小時c)—雨大時1、陶瓷

（鈦酸鋇）

2、電極

（金屬蒸發(fā)）圖6-15壓電式傳感器的結構圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電式雨量傳感器控制雨刮器的動作如圖6-13和圖6-14所示，壓電傳感器的結構如圖6-15所示。

圖6-14壓電振子振動轉化成電信號a)—不下雨時

b)—雨小時c)—雨大時1、陶瓷

（鈦酸鋇）

2、電極

（金屬蒸發(fā)）圖6-15壓電式傳感器的結構圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

壓電式傳感器實際上也是一個阻抗變換器，如圖6-16ａ是電壓放大器的電路原理圖，圖6-16ｂ是電壓放大器的等效電路圖。

a)電路原理圖

b)等效電路圖圖6-16電壓放大器的電路原理圖及等效電路圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（三）壓電式雨量傳感器

當雨滴接觸到傳感器表面時，傳感器產生隨雨滴強度和頻率變化的電壓，電壓經放大存儲于功率放大器內。當信號達到一定值時，經電路輸入至刮水器的驅動電路，刮水器啟動刮雨。其應用示意圖如圖6-17所示。圖6-17壓電式雨量傳感器的應用示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（四）紅外線式雨量傳感器

紅外線式雨量傳感器

在密度相對不同的介質中，光的反射和光的折射有差異的原理，來判斷是否有雨滴或雨量的大小，而控制刮水器啟動或控制其速度。

光密介質：折射率較大的介質叫作光密介質。

光疏介質：折射率較小的介質叫作光疏介質。

在光密介質和光疏介質中光的反射與折射示意圖見圖6-18所示。圖6-18在光密介質和光疏介質中的光的反射與折射示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（四）紅外線式雨量傳感器

1、無雨水接觸擋風玻璃時，其工作原理圖如圖6-19所示。圖6-19紅外線式雨量傳感器原理圖

（無雨滴時）

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第三節(jié)

汽車雨量傳感器二、雨量傳感器的種類和原理

（四）紅外線式雨量傳感器

2、雨水接觸擋風玻璃時

紅外光經雨水折射，反射光線減弱。雨量越大折射光線越多，反射光線越弱。其工作原理圖如圖6-20所示。圖6-18在光密介質和光疏介質中的光的反射與折射示意圖

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第四節(jié)

智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)一、智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)組成

汽車智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（IntelligentTirePressureMonitoringSystem,TPMS)，為無線智能感應、監(jiān)視系統(tǒng)，主要由安裝于輪胎內的感應器及發(fā)射器和安裝于駕駛室內的接收器及顯示器硬件組成。通常接收器和顯示器二合一，集成為一個完整的模塊單元。二、智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

當汽車開動時，由加速度傳感器將信號發(fā)送給接收器，將監(jiān)測到的輪胎壓力與溫度信號一起傳送給接收器；接收器接收信號就予以顯示。

汽車行駛過程中，無線胎壓監(jiān)測器的傳感器每4s監(jiān)測一次數(shù)據，如無異常，為了省電每20s向接收器發(fā)送一次數(shù)據；當胎壓異常時，每4s向接收器發(fā)送一次數(shù)據。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第四節(jié)

智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)三、智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的作用

作用

在汽車行駛過程中，對輪胎氣壓實時自動監(jiān)測，對輪胎漏氣和低氣壓報警，以確保行車安全。汽車的智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)如圖6-21所示。圖6-21汽車的智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第四節(jié)

智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)四、胎壓監(jiān)測的方式

（一）直接式胎壓監(jiān)測

直接式胎壓監(jiān)測裝置

利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，利用無線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內部發(fā)送到中央接收器模塊上，然后對各輪胎氣壓數(shù)據進行顯示。當輪胎氣壓太低或漏氣時，系統(tǒng)會自動報警。

（二）間接式胎壓監(jiān)測

間接式胎壓監(jiān)測裝置

當某輪胎的氣壓降低時，車輛的重量會使該輪胎的滾動半徑變小，導致其轉速比其他輪胎快。通過比較輪胎之間的轉速差別，達到監(jiān)視胎壓的目的。間接式胎壓監(jiān)測實際上是依靠計算輪胎滾動半徑來對氣壓進行監(jiān)測。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第四節(jié)

智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)四、胎壓監(jiān)測的方式

（三）輪胎智能監(jiān)控系統(tǒng)

輪胎智能監(jiān)控系統(tǒng)

兼有上述兩個系統(tǒng)的優(yōu)點，在汽車上兩個互相成對角線的兩兩輪胎內裝備直接傳感器，并裝備一個4輪間接系統(tǒng)。與全部使用直接系統(tǒng)相比，這種復合式系統(tǒng)可以降低成本，克服間接系統(tǒng)不能檢測出多個輪胎同時出現(xiàn)氣壓過低的缺點。但是，它仍然不能像直接系統(tǒng)那樣提供所有4個輪胎內實際壓力的實時數(shù)據。

通過上述對比，可見TPMS是當下最智能的一種，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)不僅能在輪胎出現(xiàn)高壓、低壓、高溫時報警，也能幫助車主節(jié)油省錢。

胎壓監(jiān)測系統(tǒng)相關統(tǒng)計數(shù)據顯示：汽車缺氣行駛將多消耗3.3％的燃油。輪胎有緩慢自然漏氣現(xiàn)象較難發(fā)現(xiàn)，通過胎壓監(jiān)測系統(tǒng)實時了解輪胎狀況，預防爆胎，節(jié)油環(huán)保。

傳感技術與智能傳感器的應用正文第六章

傳感器在電動汽車上的典型應用第五節(jié)

純電動汽車遠程監(jiān)管和控制技術一、監(jiān)管內容

基于大數(shù)據、互聯(lián)網的應用，在監(jiān)控平臺的建立及車載終端設備的基礎上，通過CAN總線通信，可及時了解車輛的相