現(xiàn)代汽車正從一種簡(jiǎn)單的交通工具向安全、舒適、方便、無污染方向發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，關(guān)鍵是汽車的電子化和智能化，前提是及時(shí)獲取各種信息，這必然要求汽車上廣泛使用各種傳感器。由于傳統(tǒng)傳感器體積大、重量大、成本高，其在汽車中的應(yīng)用受到很大限制。近幾年來，由半導(dǎo)體集成電路(IC)技術(shù)發(fā)展起來的微機(jī)電技術(shù)日趨成熟。微型傳感器是目前成功且實(shí)用的傳感器，被廣泛應(yīng)用到微型機(jī)電設(shè)備，主要由微型薄膜的機(jī)械變形產(chǎn)生電信信號(hào)輸出的微型壓力傳感器和微型加速度傳感器；此外，還有微型溫度傳感器、磁場(chǎng)傳感器、氣體傳感器等，大部分小于1毫米2。隨著微電子技術(shù)，特別是納米加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也將從微型傳感器發(fā)展到納米傳感器。這種傳感器體積小，可以實(shí)現(xiàn)許多全新的功能，便于大規(guī)模、高精度的生產(chǎn)，單件成本低，易于組合成大規(guī)模的多功能陣列。這些特點(diǎn)非常適合汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
車輛傳感器是各種傳感器的總稱，用于汽車顯示和電氣控制系統(tǒng)。它包括許多物理量傳感器和化學(xué)傳感器。傳感器可以讓駕駛員了解汽車各部分的狀態(tài)；也可以用來控制汽車各部分的狀態(tài)。根據(jù)汽車的功能，可分為發(fā)動(dòng)機(jī)控制、底盤控制和為駕駛員提供各種信息的傳感器。這些傳感器的材料包括精細(xì)陶瓷、半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維和聚合物薄膜；根據(jù)輸出特點(diǎn)，可分為模擬型和數(shù)字型；根據(jù)結(jié)構(gòu)型、韌性型和復(fù)合型。
微型傳感器在汽車中的應(yīng)用。
汽車上使用的傳感器種類繁多，應(yīng)用廣泛。本文闡述了傳感器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制、安全系統(tǒng)、車輛監(jiān)控和自診斷中的應(yīng)用。
車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器。
柴油機(jī)電控系統(tǒng)一直被認(rèn)為是MEMS技術(shù)在汽車中的主要應(yīng)用之一。內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器是整個(gè)汽車傳感器的核心，有多種類型，如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度、爆震等。這些傳感器為發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元提供發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)信息，供電控制單元準(zhǔn)確控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，降低油耗，減少?gòu)U氣排放，進(jìn)行故障檢測(cè)。
溫度傳感器。
主要用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入溫度、冷卻水溫度、油溫、催化溫度等。主要有三種類型:熱敏電阻、線繞電阻和熱偶電阻。三種類型的傳感器各有特點(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)引。熱阻溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性好，但線性和溫度低。其中，一般溫度測(cè)量范圍為-50~30℃，精度為1.5%，響應(yīng)時(shí)間為10ms；高溫溫度計(jì)為600~1000cc，精度為5%，響應(yīng)時(shí)間為10ms；線繞電阻溫度傳感器精度高，但響應(yīng)特性差；熱偶電阻溫度傳感器精度高，測(cè)量溫度范圍寬，但需要與放大器和冷端處理一起使用。其他實(shí)用產(chǎn)品包括鐵氧體溫度傳感器(測(cè)溫范圍為-40~120℃，精度為2.0%)、金屬或半導(dǎo)體薄膜空氣溫度傳感器(測(cè)溫范圍為-40~150℃，精度為2.0%，響應(yīng)時(shí)間約20ms)等。
壓力傳感器。
壓力傳感器是汽車上使用最廣泛的傳感器，主要用于檢測(cè)汽車氣缸內(nèi)的儲(chǔ)氣壓力、傳動(dòng)系統(tǒng)的流體壓力、注入油壓、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力、空氣過濾系統(tǒng)的流體壓力等。
常用的汽車壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式和聲表面波式。電容式壓力傳感器主要用于測(cè)量負(fù)壓、液壓和氣壓，測(cè)量范圍為20~100kPa。其特點(diǎn)是輸入能量高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；壓阻式壓力傳感器的性能受溫度影響很大，需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，但適合批量生產(chǎn)；差動(dòng)變壓器壓力傳感器輸出大，易于數(shù)字輸出，但體積小，重量輕，功耗低，可靠性高。用于汽車吸氣閥的壓力檢測(cè)，可以在高溫下穩(wěn)定工作。
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