【導讀】由于傳感器體積小、價格便宜、便于集成等特點，同時可以提高系統(tǒng)測試。精度，因此汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中就得到了普遍的應用。重要的實際和科研意義。部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。用于發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和導航系統(tǒng)中。本文將從主流的汽車傳感

　　

【正文】 的典型例子。安全系統(tǒng)也有大量的傳感器應用，比如用于車輛動力學控制的高壓和偏航率傳感器、用于助力轉(zhuǎn)向的扭矩傳感器、用于安全氣囊系統(tǒng)和 ABS(防抱死制動系統(tǒng) )的加速傳感器，以及用于防側(cè)翻的偏航率傳感器等。用于導航系統(tǒng)的偏航率傳感器和用于空調(diào)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量傳感器則歸入舒適性應用的范疇。目前汽車上使用的傳感器大多采用 MEMS(微 電子機械 系統(tǒng) )技術(shù)制造，這種傳感器的核心是一個在晶片上加工出的納米級的微機械結(jié)構(gòu)，它將物理信號轉(zhuǎn)換成電信號。微機電傳感器主要用于測量壓力、加速度、角速度和氣流。微機電傳 感器是高級發(fā)動機管理系統(tǒng)和其它驅(qū)動系統(tǒng) 組 成的關(guān)鍵組件，在提高燃油經(jīng)濟性和降低排放方面起著非常重要的作用，如用于發(fā)動機和傳動控制單元的壓力傳感器，以及進氣系統(tǒng)中的空氣流量傳感器。微機電技術(shù)在安全系統(tǒng)中亦起著重要作用。高加速度的加速度計被大量應用于被動安全系統(tǒng)，用于主動安全系統(tǒng)的偏航率傳感器和低加速度加速計在歐洲普及率很高，在美國則是強制安裝的。 在發(fā)達國家，車輛的個性化和人性化設(shè)計已成趨勢，這使得車輛的舒適性和便利性變得越來越重要。然而在這一領(lǐng)域的應用并沒有相應的法規(guī)，基于微機電技術(shù)的產(chǎn)品的增長率將主要取決于 終端消費者的接受力和購買意愿。因此，市場的拉動比技術(shù)推動更加重要。 混合動力車和替代燃料的出現(xiàn)，將會給微機電技術(shù)產(chǎn)品開辟新的市場。然而，有些替代驅(qū)動概念如氫燃料可能需要經(jīng)過長達十年以上的時間，才能獲得大的市場份額，因此從短期來看對傳感器市場并不會產(chǎn)生太大的影響。 汽車傳感器未來的發(fā)展 由于傳感器在電控系統(tǒng)中的重要性，所以從某種意義上說，先進汽車的競爭即是傳感器的競爭，世界各國對其理論研究、新材料應用、產(chǎn)品開發(fā)都非常重視。金剛石的耐熱性好、熱穩(wěn)定高，在真空中 1200℃ 以上其表面才開始出現(xiàn)炭化，在大氣中 也要 600℃ 以上才開始炭化，利用這一特性，制作適用于高溫的熱敏傳感器，從常溫到 600℃ 范圍內(nèi)進行溫度監(jiān)測與控制，并且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環(huán)境下使用，性能穩(wěn)定，使用壽命長，可用于發(fā)動機中的高溫測量。此外金剛石在高溫下形變率很高，利用這一特性可制作高溫環(huán)境下使用的振動傳感器和加速度傳感器。與其它材料振動膜相結(jié)合可作為高溫、耐腐蝕、靈敏度高的壓力傳感器，用于振動檢測以及發(fā)動機、氣缸壓力等測量。 光導纖維型傳感器由于其抗干擾性強、靈敏度高、重量輕、體積小、適于遙測等特點正受到人們的普遍重視。目前已有不少成熟 的產(chǎn)品問世，如光纖轉(zhuǎn)矩傳感器，以及溫度、振動、壓力、流量等傳感器。 在開發(fā)利用新材料同時，由于微電子技術(shù)和微機械加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發(fā)展。微型化傳感器利用微機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)處理裝置集成封裝在一塊芯片上。 由于其體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以提高系統(tǒng)測試精度，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時測出壓力和溫度，便可通過芯片內(nèi)運算消去壓力測量中的溫度影響。目前已有不少微型傳感器面世，如壓力傳感器、加速度計、用于防撞的硅加 速度計等。據(jù)說在汽車輪胎內(nèi)嵌入微型壓力傳感器可以保持適當充氣，避免充氣過量或不足，從而可節(jié)約燃油 10%。多功能化的特性使得傳感器能夠同時檢測 2個或 2個以上的特性參數(shù)。而智能傳感器由于帶有專用計算機，因而具有智能特點。 由于汽車傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的重要作用和快速增長的市場需求，世界各國對其理論研究、新材料應用和新產(chǎn)品開發(fā)都非常重視。未來的汽車用傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。微型化傳感器基于從半導體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的微電子機械系統(tǒng)，它是利用微機械加工技術(shù)將微米級的敏感元 件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上，由于具有體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以明顯提高系統(tǒng)測試精度。目前該技術(shù)日漸成熟、可以制作各種能敏感和檢測力學量、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型傳感器。由于微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的微型傳感器在降低汽車電子系統(tǒng)成本及提高其性能方面的優(yōu)勢，它們已開始逐步取代傳統(tǒng)機電技術(shù)的傳感器。多功能化是指一個傳感器能檢測兩個或者兩個以上的特性參數(shù)或者化學參數(shù)，從而減少汽車傳感器數(shù)量，提高系統(tǒng)可靠性。集成化是指利用 TC 制造技術(shù)和精細加工技術(shù)制作 TC 式傳感器。智能化是指傳感器 與大規(guī)模集成電路相結(jié)合，帶有 CPU，具有智能作用，以減少 ECU 的復雜程度，減少其體積，并降低成本。 此外，傳感器響應時間、輸出與計算機的接口等問題也是重要的研究課題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，車用傳感器的技術(shù)必將趨于完善。 總之，隨著電子電控技術(shù)的發(fā)展和汽車電子控制系統(tǒng)應用的日益廣泛。汽車傳感器市場需求將會高速增長，微型化、多功能化、集成化和智能化的傳感器將逐步取代傳統(tǒng)的傳感器，成為汽車傳感器的主流。 五 總結(jié) 現(xiàn)代社會中，隨著汽車的日益發(fā)展，和汽車在人們生活中的普及，越來越多的人開始依賴汽車，汽車成了人們出門 的代步工具，所以汽車的各方面性能也開始受到越來越多的人的關(guān)注。 人們不再僅僅滿足于現(xiàn)狀，對汽車的要求越來越多，例如它的安全性、舒適性、方便性、娛樂性等諸多方面的需求。而這些需求都需要借助眾多汽車傳感器來實現(xiàn)， 它將汽車運行中 的 各種工作狀況信息，包括車速、車況及各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動機運轉(zhuǎn)工作狀況及路面信息等，轉(zhuǎn)化成電訊號輸給計算機，以便發(fā)動機處于最佳工作狀態(tài)、排放廢氣污染為最小，及車身穩(wěn)定控制使行車最安全，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究主要核心 。 汽車安全發(fā)展至今，其終極目標就是降低事故 發(fā)生率，而這也是 汽 車用傳感器發(fā)展以來最重大的指標之一。一般人向前的視野約略超過 180 度，不過，車上的三面后視鏡總計不過是 4050 度的后照視野，因此，車輛后方、側(cè)邊等死角也是造成意外擦撞的主要原因。因此，目前已有許多感測技術(shù)，甚至是雷達技術(shù)都已實際被應用在汽車上，藉以提升汽車駕駛的安全性。 許多高級及豪華車款的配備及設(shè)備都趨于人性化，不但彰顯其身份地位象征，另一方面也提高駕駛者駕駛安全性、舒適性及方便性。運用影像、距離、超聲波或激光傳感器，再經(jīng)由顯示、警示等設(shè)備告知路面 以及 車行信息，以利駕駛者降低盲區(qū)及視野 死角，保持最佳車距及便于路邊停車控制及倒車動 作。 在乘坐舒適性方面，也可應用溫度、濕度、風量及日照等傳感器，可自動控制空調(diào)系統(tǒng)，在車內(nèi)維持舒適恒溫系統(tǒng)，及運用光度傳感器可使車燈亮度自動控制，還能運用雨滴及除霧傳感器可自動控制前、后擋風玻璃雨刷自動運作。 發(fā)展至今，傳感器已成為汽車不可或缺的一部分，它應用于汽車的各個方面，在汽車控制中占據(jù)了舉足輕重的地位。未來的汽車傳感器將朝著新材料、新工藝、多功能模組、高集成、智能化傳感器等方面發(fā)展。 致謝 時光荏苒，歲月如梭，談笑間，大學生活即將落下帷幕。心中有幾許興奮 ，為的是我們或即將奔赴夢寐以求的工作崗位，開始我們的職業(yè)生涯，或是著眼發(fā)展，奔赴更好的高校繼續(xù)深造；心中也有幾許傷感和不舍，為的是不得不離開讓我留戀、讓我依靠的大學校園，為的是不得不和相處幾年的同窗好友揮淚分別?；厥讕啄甑拇髮W生活，想起剛?cè)雽W時拖著行李箱、懷揣著對大學生活美好向往的情懷，這好像就發(fā)生在昨天。大學校園中承載了我太多太多不舍，太多太多的記憶，那間經(jīng)常上課的教室里的那張老課桌，操場上為運動而揮灑的青春的汗水，迎著朝陽在草坪上傳來的朗朗的英語發(fā)音聲，落日余輝下攜手漫步的背影 ? .這都會銘刻在我關(guān)于大學 的記憶里。 在此，我還要深深感謝一直指導我們完成畢業(yè)設(shè)計的指導老師，在做畢業(yè)設(shè)計過程中如果沒有老師的指導，我的論文就不可能這么順利的完成，是指導老師兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度，勤勤懇懇的工作作風深深的感染到我，這對我以后的人生也是一種積極的鼓舞。同時我也要感謝那些曾經(jīng)幫助過我的同窗好友們，是你們的幫助讓我的畢業(yè)論文更加的添彩。 參考文獻 [1] 張洪潤，張亞凡，鄧洪敏 .傳感器原理及應用 .北京 :清華大學出版社 , [2] 吳建平 .傳感器原理及應用 .北京 :機械工業(yè)出版社 , [3] 劉篤仁 .傳感器原理及應用技術(shù) .西安 :西安電子科技大學出版社 , [4] 謝文和 .傳感器及其應用 .北京 :高等教育出版社 . 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