服務(wù)電話：13811869570
主營產(chǎn)品：
文章詳情
汽車業(yè)制業(yè)造中的傳感器應(yīng)用一
日期：2025-04-09 13:57
瀏覽次數(shù)：5414
摘要：
汽車業(yè)制業(yè)造中的傳感器應(yīng)用一
汽車上用的傳感器的種類很多,，應(yīng)用的方面很廣,。下面介紹傳感器在汽車發(fā)動機控制,、**系統(tǒng),、車輛監(jiān)控和自診斷等方面的應(yīng)用,。
汽車上用的傳感器的種類很多,，應(yīng)用的方面很廣,。下面介紹傳感器在汽車發(fā)動機控制,、**系統(tǒng),、車輛監(jiān)控和自診斷等方面的應(yīng)用,。
(一)汽車發(fā)動機控制用傳感器
發(fā)動機的電子控制一直被認為是MEMS技術(shù)在汽車中的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,。發(fā)動機控制系統(tǒng)用傳感器是整個汽車傳感器的核心，種類很多,，包括溫度傳感器,、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)動機的電子控制單元提供發(fā)動機的工作狀況信息,，供電子控制單元對發(fā)動機工作狀況進行**控制,，以提高發(fā)動機的動力性、降低油耗,、減少廢氣排放和進行故障檢測,。
1.溫度傳感器
汽車用溫度傳感器主要用于檢測發(fā)動機溫度、吸人氣體溫度,、冷卻水溫度,、燃油溫度以及催化溫度等。溫度傳感器有熱敏電阻式,、線繞電阻式和熱偶電阻式三種主要類型,。這三種類型傳感器各有特點，其應(yīng)用場合也略有區(qū)別,。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,。其中，通用型的測溫范圍為-50℃～30℃,，精度為1.5%,，響應(yīng)時間為10 ms;高溫型為600℃～1000℃，精度為5%,，響應(yīng)時間為10ms;線繞電阻式溫度傳感器的精度高,，但響應(yīng)特性差;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高,，測量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起使用,。其他已實用化的產(chǎn)品有鐵氧體式溫度傳感器(測溫范圍為-40℃～120℃，精度為2.0%),、金屬或半導體膜空氣溫度傳感器(測溫范圍為-40℃～150℃,，精度為2.0%，5%,，響應(yīng)時間約20 ms)等,。
2.壓力傳感器
壓力傳感器是汽車中用得*多的傳感器，主要用于檢測氣囊貯氣壓力,、傳動系統(tǒng)流體壓力,、注入燃料壓力、發(fā)動機機油壓力,、進氣管道壓力,、空氣過濾系統(tǒng)的流體壓力等。目前,，致力于汽車用壓力傳感器開發(fā)和生產(chǎn)的主要公司有摩托羅拉,，德科電子儀器，Lucas Novasensor,， Hi Stat,，NipponDenzo，西門子,，德州儀器等,。
比較常用的汽車壓力傳感器有電容式、壓阻式,、差動變壓器式,、聲表面波式。電容式壓力傳感器主要用于檢測負壓,、液壓,、氣壓，測量范圍為20kPa～100kPa,，其特點是輸入能量高,，動態(tài)響應(yīng)特性好、環(huán)境適應(yīng)性好;壓阻式壓力傳感器的性能則受溫度影響較大,，需要另設(shè)溫度補償電路,，但適應(yīng)于大批量生產(chǎn);差動變壓器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;聲表面波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,、分辨力高、數(shù)字輸出等特點,，用于汽車吸氣閥壓力檢測,，能在高溫下穩(wěn)定地工作。
德國Infineon公司研制的智能輪胎壓力傳感器KP500內(nèi)部集成了壓力和溫度傳感模塊,，它不需要在傳感器模塊中增加加速度傳感器,，可以在汽車啟動時自動開機進人自檢，能測量壓力,、溫度和電壓等,。所有的功能都是利用表面微機械加工技術(shù)集成在0.8μm的雙極互補金屬氧化物半導體( BiCMOS) 上。每個傳感器模塊中的電可擦可編程只讀存儲器中存儲著惟一的32位芯片識別碼,。芯片識別碼可以由同步串行接口讀出,，而且，可以用于辨識各個輪胎壓力傳感器的位置,。在接收數(shù)據(jù)的時候,，首先，要檢查芯片識別碼,，如果發(fā)現(xiàn)芯片識別碼不符,，就放棄收到的數(shù)據(jù)幀。
3.流量傳感器
流量傳感器主要用于發(fā)動機空氣流量和燃料流量的測量,。進氣量是燃油噴射量計算的基本參數(shù)之一,。空氣流量傳感器的功能：感知空氣流量的大小,，并轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給發(fā)動機的電子控制單元,。空氣流量的測量用于發(fā)動機控制系統(tǒng)確定燃燒條件,、控制空燃比,、起動、點火等,?？諝饬髁總鞲衅饔行D(zhuǎn)翼片式、卡門渦旋式,、專線式,、熱膜式等4種類型。空氣流量傳感器的主要技術(shù)指標：工作范圍為0.11m3/min～103m3/min,，工作溫度為-40℃～120℃,，精度>1%。燃料流量傳感器用于檢測燃料流量,，主要有水輪式和循環(huán)球式,，其動態(tài)范圍為0～60kg/h，工作溫度為-40℃～120℃,，精度為±1%,，響應(yīng)時間<10ms。
Honeywell的下屬微開關(guān)(micro switch)公司用熱微細加工技術(shù)制作出了微橋式空氣流量傳感器芯片,，它用微細加工技術(shù)在硅圓片上加工出空腔，鉑電阻懸掛在空腔之上,。當空氣流過器件時,，發(fā)生了從空氣流動方向下方到上方的熱傳輸，因而,，下方電阻被冷卻,，上方電阻被加熱，由電橋電阻變化可測量出空氣流量,。
4.位置和轉(zhuǎn)速傳感器
曲軸位置與轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角,、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門的開度,、車速等,，為點火時刻和噴油時刻提供參考點信號，同時,，提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號,。目前，汽車使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機式,、磁阻式,、霍爾效應(yīng)式、**開關(guān)式,、光學式,、半導體磁性晶體管式等，其測量范圍為0°～360°,，精度優(yōu)于±0.5°,，測彎曲角達±0.1°。
車速傳感器種類繁多,，有敏感車輪旋轉(zhuǎn)的,、也有敏感動力傳動軸轉(zhuǎn)動的，還有敏感差速從動軸轉(zhuǎn)動的。當車速高于100km/h時,，一般測量方法誤差較大,，需采用非接觸式光電速度傳感器，測速范圍為0.5km/h～250km/h,，重復精度為0.1%,，距離測量誤差優(yōu)于為0.3%。
5.氣體濃度傳感器
氣體濃度傳感器主要用于檢測車體內(nèi)氣體和廢氣排放,。其中,，*主要的是氧傳感器，它檢測汽車尾氣中的氧含 量,，根據(jù)排氣中的氧濃度測定空燃比,，向微機控制裝置發(fā)出 反饋信號，以控制空燃比收斂于理論值,。常用的有氧化鍺傳感器(使用溫度為-40℃～900℃,，精度為1%)、氧化鉻濃差電池型氣體傳感器(使用溫度為300℃～800℃),、固體電解質(zhì)式氧化鉻氣體傳感器(使用溫度為0～400℃,，精度為0.5%)，另外,，還有二氧化欽氧傳感器以及二氧化錯氧傳感器,。和氧化鍺傳感器相比，二氧化鈦氧傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單,、輕巧,、便宜，且抗鉛污染能力強的特點,。二氧化鋯微離子傳感器由氧化鈣穩(wěn)定氧化錯離子體,、多孔鉑厚膜工作電極、鈀/氧化把厚膜參數(shù)電極,、不透水層,、電極接觸和保護層構(gòu)成。其中,，氧化鈣穩(wěn)定氧化錯由反應(yīng)濺射法積淀,。工作電極和參考電極都由厚膜工藝制作。在理想的A/F點附近的輸出電壓發(fā)生驟變,，當空燃比變高,，廢氣中的氧濃度增加時，氧傳感器的輸出電壓減小;當空燃比變低,，廢氣中的氧濃度降低時,，氧傳感器的輸出電壓增大,。電子控制單元識別這一突變信號，對噴油量進行修正,，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。
6.爆震傳感器
爆震傳感器用于檢測發(fā)動機的振動,，通過調(diào)整點火提前角控制和避免發(fā)動機發(fā)生爆震,。為了*大限度地發(fā)揮發(fā)動機功率而不產(chǎn)生爆燃，點火提前角應(yīng)控制在爆燃產(chǎn)生的臨界值,，當發(fā)動機產(chǎn)生爆燃時,，傳感器將爆燃引起的震動轉(zhuǎn)變成電信號，并傳給電子控制單元,。檢測爆震有檢測氣缸壓力,、發(fā)動機機體振動和燃燒噪聲等三種方法。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℃,，頻率范圍為5kHz～10kHz;壓電式爆震傳感器在中心頻率5. 417kHz處，其靈敏度可達200 mV/gn,，在振幅為0.1-10 gn范圍內(nèi)具有良好線性度,。
7.節(jié)氣門位置傳感器
節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門上,，其功能是將發(fā)動機節(jié)氣門的開度信號轉(zhuǎn)變成電信號,，并傳遞給電子控制單元，用以感知發(fā)動機的負荷大小和加減速工況,。*常用的是可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器,。該傳感器是一種典型的節(jié)氣門傳感器，主要由一個線形變位器和一個怠速觸點兩部分組成,。電阻變位器用陶瓷薄膜電阻制成,，滑動觸點用復位彈簧控制，與節(jié)氣門同軸轉(zhuǎn)動,。工作時,，線形變位器的觸點在電阻體上滑動，根據(jù)變化的電阻值,，可以測得與節(jié)氣門開度成正比的線性輸出電壓信號,。根據(jù)輸出電壓值，電子控制單元可獲知節(jié)氣門的開度和開度變化率,，從而**判斷發(fā)動機的運行工況,，提高控制精度和效果。怠速信號滑動觸點是常開觸點,，只有在節(jié)氣門全閉時才閉合,，產(chǎn)生怠速觸點信號，主要用 于怠速控制、斷油控制及點火提前角的修正,。
汽車業(yè)制業(yè)造中的傳感器應(yīng)用一
以上內(nèi)容是汽車業(yè)制業(yè)造中的傳感器應(yīng)用一,，如需對**系統(tǒng)方面所用傳感器進行了解可查閱文檔二
