【正文】 by measuring various vehicle parameters, to ensure the vehicle 39。當(dāng)今，傳感器已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、軍事科研、航空航天、現(xiàn)代辦公設(shè)備、智能建筑和家用電器等領(lǐng)域，是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分。 電子技術(shù)已經(jīng)成為新一代汽車發(fā)展方向的主導(dǎo)因素,而傳感器是電子技術(shù)的核心元件,現(xiàn)代汽車越來越多地應(yīng)用了傳感器,以提高汽車發(fā)動機的經(jīng)濟、動力和排放性能,改善底盤的制動操縱性能、轉(zhuǎn)向性能和汽車行駛的安全性能。微型傳感器是目前最為成功并最具實用性的微型機電器件，主要包括運用 微型膜片的機械形變產(chǎn)生電信號輸出的微型壓力傳感器和微型加快度傳感器；此外，還有微型溫度傳感器、磁場傳感器、氣體傳感器等，這些微型傳感器的面積大多在1mm2以下。 第一章 傳感器的概況 傳感器的定義最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。進入傳感器的信號幅度是很小的，而且混雜有干擾信號和噪聲,為了方便隨后的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。按這種理解，傳感器還包含了信號成形器的電路部分。傳感器承擔(dān)將某個對象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。按照其工作原理，傳感器將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測定的電學(xué)量，然后將此電信號分離出來，送入傳感器系統(tǒng)加以評測或標(biāo)示。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器——視覺 聲敏傳感器——聽覺氣敏傳感器——嗅覺 化學(xué)傳感器——味覺壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺與當(dāng)代的傳感器相比，人類的感覺能力好得多，但也有一些傳感器比人的感覺功能優(yōu)越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。據(jù)稱，當(dāng)前世界汽車上，約60%70%的技術(shù)創(chuàng)新來源于汽車電子技術(shù)，或與汽車電子技術(shù)有淵源。 汽車電子技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，是當(dāng)今電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的一大熱點，給汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來新的機遇和光明前景?，F(xiàn)如今世界發(fā)展的基本格局是，人們在一定程度上也可以這么認(rèn)為，汽車電子技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)是衡量一個國家（地區(qū)）科技創(chuàng)新水平高低、汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力強弱的重要標(biāo)志之一。這些傳感器要么是使司機了解汽車各部分狀態(tài)的；要么是用于控制汽車各部分狀態(tài)的。 物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)、磁致伸縮現(xiàn)象、離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的。數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。 高精度為了提高測控精度，必須使傳感器的精度盡可能高，例如對于火箭發(fā)動機燃燒室的壓力測量，%，對超精加工“在線”，因此需要研制出高精度的傳感器，以滿足測量的需要。壓阻傳感器的出現(xiàn)，使壓力傳感器在小型化方面取得重大進展。第二章 微型傳感器在發(fā)動機中的運用 　　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。其中，通用型的測溫范圍為50℃～30℃，%，響應(yīng)時間為10ms；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)特征差；熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測量溫度范圍寬，但須要配合放大器和冷端處理一起運用。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。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。進氣量是燃油噴射量計算的基本參數(shù)之一?？諝饬髁總鞲衅鞯闹饕寄苤笜?biāo)：～103m3/min，工作溫度為40℃～120℃，精度＞1%。當(dāng)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。精度優(yōu)于177。 　　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。常用的有氧化鍺傳感器（運用溫度為40℃～900℃，精度為1%）、氧化鉻濃差電池型氣體傳感器（運用溫度為 300℃～800℃）、固體電解質(zhì)式氧化鉻氣體傳感器（運用溫度為0～400℃，%），另外，還有二氧化欽氧傳感器以及二氧化錯氧傳感器。工作電極和參考電極都由厚膜工藝打造。當(dāng)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。磁致伸縮式爆震傳感器的使用溫度為40℃~125℃，頻率范圍為5~10kHz；，其靈敏度可達200mV/g，~10g范圍內(nèi)具有良好線性度。 氧傳感器 功能：測定發(fā)動機排氣中氧氣含量，確定汽油與空氣是否完全燃燒。 特點：抗鉛；較少依賴于排氣溫度；起動后迅速進入閉環(huán)控制。由于采用新材料和新的溫控系統(tǒng)，使加熱器的壽命與現(xiàn)有類型相近，改善了低溫特性。 系統(tǒng)用傳感器系統(tǒng)是通過對車輪轉(zhuǎn)向角的電子控制來實現(xiàn)的,常見的系統(tǒng)有主動前輪助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ESP,主動前輪疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)AFS和主動后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)RWS。EPS可以更好地滿足要求。 防抱制動傳感器主要是利用車輪角速度傳感器,檢測車輪轉(zhuǎn)速,在各車輪的滑移率為20% 時控制制動油壓、改善制動性能,確保車輛操縱性和穩(wěn)定性。 當(dāng)汽車驅(qū)動輪的驅(qū)動力矩過大時,驅(qū)動輪會相對地面作滑轉(zhuǎn)運動。在絕大多數(shù)汽車?yán)? TCS和ABS共用一個ECU,它們根據(jù)傳感器輸入的信號,來識別和判斷汽車的行駛狀況。它們是轉(zhuǎn)向盤傳感器、汽車橫擺角速度傳感器、橫向加速度傳感器和制動主缸的液壓傳感器。 所有的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS、AFS及RWS的工作原理都是由駕駛員發(fā)出指令，由傳感器感知路面的狀況，并以電信號的形式將路面狀況通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給電子控制器及執(zhí)行器。另外，由于EPS可根據(jù)需要給轉(zhuǎn)向盤施加一個額外力矩,駕駛員可以根據(jù)這個力矩的提示信號,才去轉(zhuǎn)向措施，這就是此系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向建議的功能。汽車的自動化程度越高，對傳感器依賴性也就越大，所以很多汽車電子產(chǎn)業(yè)都把車用傳感器技術(shù)作為重點研究開發(fā)的技術(shù)項目。使傳感器越來越精確，科技含量越來越高，從而更好的促進電子技術(shù)乃至汽車行業(yè)的發(fā)展。（176。Said Emre Alper等人報道了一種結(jié)構(gòu)對稱，并具有解耦特性的表面微機械陀螺。此外，還有如像在亮度控制系統(tǒng)中使用光傳感器；在電子駕駛系統(tǒng)中使用磁傳感器、氣流速度傳感器；在自動空調(diào)系統(tǒng)中使用室內(nèi)溫度傳感器、吸氣溫度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器、濕度傳感器；在導(dǎo)向行駛系統(tǒng)中使用方位傳感器、車速傳感器等。 中央處理模塊接收來自各個傳感器的信息進行數(shù)據(jù)融合，處理的結(jié)果是將警報分級。 利用通訊模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。 （4）熱釋電紅外傳感器：熱釋電紅外傳感器只對中心波長為9～10μm的紅外線輻射敏感，能夠檢測到人體輻射的紅外信息，可以用作人體入侵車內(nèi)的監(jiān)測器件； （5）霍爾開關(guān)器件：通過霍爾開關(guān)器件可以對汽車的車門、發(fā)動機艙蓋及后備箱蓋的非法開啟進行監(jiān)測。為了解決在高溫環(huán)境下溫度測量問題，必須研制一種新的材料來取代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料。 這是一種新型的集成酒精傳感器,該酒精傳感器可根據(jù)環(huán)境中的氧氣濃度吸附氧氣并使得電阻值改變的特性。 以發(fā)光二極管對前擋風(fēng)玻璃發(fā)出光束,當(dāng)雨滴打在感應(yīng)區(qū)的玻璃上時,光束所反射的光線強度,會因玻璃上的雨量或濕氣含量而有所變化,改變雨刷的刷動頻率。 何時更換機油一般是根據(jù)廠家規(guī)定的時間或里程來進行。 這種傳感器用在底盤的入口。電容式MEMS加速度傳感器和諧振梁MEMS傳感器。微光檢測二極管對可見光波長敏感。 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器隨著基于GPS/GIS（全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)）的導(dǎo)航系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，導(dǎo)航用傳感器這幾年得到迅速發(fā)展。 (2)光纖膜片反射傳感器:檢測汽缸內(nèi)的壓力波形。 (1)扭曲角度和扭力桿:采用電位計的方法檢測由于力矩產(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。采用數(shù)學(xué)運算的方法根據(jù)由于每個氣缸點火情況調(diào)節(jié)發(fā)動機調(diào)速輪,計算發(fā)動機的力距,一般應(yīng)用高分辯力的旋轉(zhuǎn)位移傳感器。 TPMIS是一套專為整車廠設(shè)計的胎壓檢測初始化系統(tǒng)，采用無線射頻技術(shù)，能快速激活、識別、定位多種TPMS傳感器，并通過OBDII接口將相關(guān)信息寫入車輛ECU電控單元，最終實現(xiàn)胎壓檢測系統(tǒng)的初始化。第七章 汽車用傳感器的發(fā)展趨勢 ,%。2009年汽車電子市場為227億美元,2013年將增加到300億美元。自20世紀(jì)80年代以來,中國汽車儀表行業(yè)引進國外的先進技術(shù)與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù),基本上滿足了國內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。2003年達到380萬輛,超過法國列第四。最早車上傳感器主要是用在引擎或是驅(qū)動系統(tǒng)等行駛狀態(tài)監(jiān)測，主要有氧氣、流體、溫度、地壓與電流等傳感器。 經(jīng)美國汽車安全的研究報告數(shù)據(jù)指出，在北美汽車零件市場中，換句話說每年美國車主替換數(shù)以百萬計的后視鏡，或在車子各個部位加裝新的后視鏡，來改進汽車后方可視范圍。 現(xiàn)代汽車上微機電技術(shù)發(fā)展的車用傳感器發(fā)展趨勢應(yīng)朝多功能化、模塊化、智能化、微型化技術(shù)方向發(fā)展?！〗M合傳感器就是將多種傳感器產(chǎn)品封裝在一起，這樣就可以采集多種信號，既節(jié)約了空間，還能降低成本。隨著，汽車行業(yè)的發(fā)展，組合傳感器的增長勢頭也將不斷飚升。隨著未來應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，蘊藏的商機將不可估量。國內(nèi)電噴系統(tǒng)應(yīng)用傳感器占系統(tǒng)的70%以上，ABS傳感器的成本為50元左右，國內(nèi)產(chǎn)量為100萬套，產(chǎn)值為5000萬元；安全氣囊的傳感器占系統(tǒng)成本的70%以上，安全氣囊的傳感器售價為2000元左右，需求量為100萬套/年，則傳感器的產(chǎn)值可達20億元。 今天，傳感器有用來測定各種流體溫度和壓力(如進氣溫度、氣道壓力、冷卻水溫和燃油噴射壓力等)的傳感器；有用來確定各部分速度和位置的傳感器(如車速、節(jié)氣門開度、凸輪軸、曲軸、變速器的角度和速度、排氣再循環(huán)閥(EGR)的位置等)；還有用于測量發(fā)動機負(fù)荷、爆震、斷火及廢氣中含氧量的傳感器；確定座椅位置的傳感器；在防抱死制動系統(tǒng)和懸架控制裝置中測定車輪轉(zhuǎn)速、路面高差和輪胎氣壓的傳感器；保護前排乘員的氣囊，不僅需要較多的碰撞傳感器和加速度傳感器。）、系統(tǒng)集成化、通訊網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。而電磁和電動執(zhí)行器將逐漸取代氣動/液壓執(zhí)行器。汽車安全始終是汽車市場關(guān)注的焦點之一，自動避撞系統(tǒng)、可監(jiān)視司機（駕駛員）行為的安全系統(tǒng)、輪胎綜合檢測系統(tǒng)、自適應(yīng)自動駕駛系統(tǒng)、駕駛員身份識別系統(tǒng)、車身動態(tài)控制系統(tǒng)等也將是新一代汽車安全技術(shù)的發(fā)展方向?！　「兄x所有授我以業(yè)的老師，沒有這些年知識的積淀，我沒有這么大的動力和信心完成