传感器技术在汽车行业的应用

发布者:数字火花最新更新时间:2013-03-19 来源: 21IC 关键字:传感器技术  汽车行业  抗干扰 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
传感器是将各种参量送入计算机系统,进行智能监测、控制的最前端,所以传感器性能的好坏直接影响后方的数据处理。近年来,随着汽车智能化、电子化、小型化和轻型化,汽车对传感器的需求已经成为众多行业中之最。业内人士普遍认为,实现汽车系统最优化的关键是能否使用高可靠度、高性能的传感器。

1汽车传感器的特点

1. 1适应性强、耐恶劣环境

汽车可能行驶在地球上的任何区域,环境条件差别极大,既有南北极的极严寒地区,也有象赤道地区的酷热气候,因此,要求传感器具有极强的适应性,能在- 40~ 80℃的条件下,勿须调整正常工作。汽车可能工作在极度恶劣的气候条件下,有时尘土弥漫,有时风雨交加,所以传感器应具有很好的密封性,耐潮湿、抗腐蚀能力强。

1. 2抗干扰能力强

传感器除了能够适应外界恶劣环境之外,也要能够抵抗来自发动机内部的各种干扰。传感器都安装在发动机舱中,除了能够承受发动机工作时的高温、高压、燃烧废气腐蚀之外,还要求有良好的抗震性能,抵抗发动机工作时的强烈震动,另外,发动机工作时会产生电磁波,因此要求传感器具有抗干扰能力。汽车电源(发电机、蓄电池等) 电压可在6~ 16V 变化,有时甚至迭加超过100V 的正负高电压脉冲,故还应具有抗电涌能力等。

1. 3稳定性和可靠性高

汽车的各种零部件一般要求能运行10×104km 以上,并且勿须更换和调整仍能满足规定的技术指标。因此,传感器必须具有高稳定性和高可靠性。

1. 4价格低廉,适应大批量生产

这要求传感器的一致性好,不需要复杂调整,适合自动化生产。

2传感器在汽车行业的应用

2. 1压力传感器

在汽车传感器实用化方面,最早使用的是汽车压力传感器。能够用于压力检测的方法很多,如电阻应变片、电容式传感器、电感式传感器、压电传感器等等。目前汽车所使用的压力传感器主要有以下几种:歧管负压传感器(用于汽车电子点火提前角控制和燃料喷射系统);狄塞尔内燃机油压传感器;变速箱油压传感器;制动器油压传感器;减震器油压传感器;轮胎内压传感器等。

由于汽车压力传感器在汽车系统中应用范围广,因此,它越来越受到有关方面的重视,同时,各种新型的压力传感器不断出现。例如,国外使用的高速档转换指示器是通过发光二极管显示高速档转换的最佳时间,它是利用燃油总管压力传感器和发动机转速传感器来实现的。

近年来,随着微机在汽车系统使用的普及,各种高性能的新型压力传感器开始大量用于汽车中。发展较快的是压阻式半导体压力传感器和谐振式水晶压力传感器。

半导体压力传感器的优点是可以利用集成电路工艺大量生产,使半导体压力传感器集成化,这样就可以大幅度降低压力传感器的成本。此外,汽车半导体压力传感器的另一个特点就是可以实现传感器的智能化,这种传感器能进行本机处理,并使微机和负载之间所需的接口最小,同时,由于具有零点、满度、温度补偿和自检功能,所以不仅提高了压力传感器的精度,同时也改善了传感器的可靠性。

谐振式水晶压力传感器主要作为汽车吸气负压传感器。其显著特点是可以在高温时仍稳定工作,随着将来薄膜介电体性能的提高,传感器的性能还会出现较大的飞跃。

此外,采用将有源压电和热释电薄膜与集成电路制作在一起的相容技术,还可以制作多功能的汽车传感器,而且还可以解决压电传感器难以集成化的难题。

2. 2空气流量传感器

发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是最佳空燃控制,为达到这个目的,必须对发动机进气空气流量进行精确的测量。常用的空气流量传感器有风门式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计。

风门式空气流量计结构简单、可靠性高,但进气阻力大,响应较慢且体积大; 而热线式空气流量计由于无运动部件,不但工作可靠,而且响应快,缺点是在流速分布不均时误差较大。虽然热膜式空气流量计的工作原理和热线式空气流量计类似,但由于热膜式传感器不使用白金线作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻等用厚膜工艺制作,在同一陶瓷基片上,使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力,从而增加了发热体的强度,不但使空气流量计的可靠性进一步提高,也使误差减小,性能更好。

2. 3节气门传感器

用于把节气门开度转换成电压信号,通过ECU 控制喷油量。常用的有开关式节气门位置传感器和线形节气门传感器两种,其中开关式节气门位置传感器虽然结构比较简单,但其输出是非连续的。除了上述三种,用于汽车发动机电子控制的传感器还有氧气传感器、温度传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器、转速传感器等。

现代汽车凡是采用电子控制的系统或装置,都离不开传感器,如自动变速器、汽车制动防抱死系统、驱动防滑系统等。尤其是近几年,车用电子装置越来越多,如安全报警装置、通信装置、娱乐装置以及为提高舒适、减轻疲劳采用的辅助驾驶装置等等。当然,国产汽车在电子控制技术方面才刚刚起步,主要集中在发动机的电子控制,正因为如此,汽车传感器在我国才会有更为广阔的发展空间。

参考文献:
[1 ]范永坤. 汽车发动机用传感器的测试[J ]. 汽车电器,2001,(1) : 51254.
[2 ]吴文民,李俄收. 车轮速度传感器的构造与维护[J ]. 汽车技术,2000,(9) : 37238.
[3 ]孙仁云. 汽车ABS 试验台传感器与系统灵敏度的研究[J ]. 四川大学学报(工程科学版) ,2001,33 (3) : 85288.
[4 ]皱晓波,项仁峰. 曲轴转角及转速传感器的检修[J ]. 辽宁交通科技,2001,24 (1) : 48.
[5 ]福连. 美国汽车长远基础研究项目[J ]. 世界汽车,2001,(5) : 40241.
[6 ]王千雄. 福特发动机电子控制系统传感器的技术参数[J ]. 中南汽车运输,1996,(4) : 29231.(end)
关键字:传感器技术  汽车行业  抗干扰 引用地址:传感器技术在汽车行业的应用

上一篇:箝位电路抑制汽车电压瞬时现象
下一篇:浅析电喷汽车的宽量程氧传感器

推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 22:36

PIC单片机的抗干扰能力强还是AVR单片机的强
简介:单片机的抗干扰性能历来为大家所重视,现在市面上的单片机就我所接触过的,就有十家左右了,韩国的三星和现代;日本的三菱,日立,东芝,富士通,NEC;台湾的EMC,松汉,麦肯特,合泰;美国的摩托罗拉,国半的cop8系列,microchip系列,TI的msp430系列,AVR系列,51系列,欧洲意法半导体的ST系列。。。。。。 这些单片机的抗干扰性能大多数鄙人亲自测试过,所用机器是上海三基出的两种高频脉冲干扰仪,一种是欧洲采用的标准,一种是日本采用的标准;日本的标准歉咂德龀辶⒊觯龀蹇矶却?0ns到250ns可调,欧洲采用的标准是脉冲间歇(间歇时间和发出时间可调)发出,脉宽也是从50ns到250ns可调;我们国家采用的是欧洲
[单片机]
单片机控制系统的抗干扰问题优化设计
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,促进了微型计算机控制技术的迅速发展和广泛应用。中小规模的单片机控制系统在工业生产及日常生活中的智能机电一体化产品得到了广泛的应用。在单片机控制系统的设计开发过程中,我们不单要突出设备的自动化程度及智能性,另一方面也要重视控制系统的工作稳定性,否则就无法体现控制系统的优越性。   1. 系统受到干扰的主要原因和现象   由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的,其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行,否则将导致控制误差加大,严重时会使系统失灵,甚至造成巨大的损失。   影响单片机控制系统应用的可靠、安全运行的主要因素是来自系统
[单片机]
中美贸易摩擦,汽车行业会受到多少影响?
清明节前夕,中美贸易摩擦鼓角相闻。   美国特朗普政府依据301条款,欲对中国出口美国的1333项价值高达500亿美元的商品加征25%的关税,主要涉及信息和 通信 技术、航天航空、 机器人 、医药、机械等行业。中国政府随即予以反击,拟对原产于美国的大豆、 汽车 、化工品等14类106项价值500亿美元的商品加征25%的关税。     细看中美加征关税的商品清单,绝大多数属于不同行业,但双方有一个交集——汽车。此番贸易摩擦,必然给中美双方及世界汽车产业带来常规竞争之外的影响,在损失上究竟孰轻孰重?它将如何影响全球汽车市场竞争格局?中国政府和企业又将如何进一步应对?   ■基于贸易数字:双方损失相差无几 根据中国海关的数据,2017
[嵌入式]
2021年汽车行业的四大趋势预测
2020年,受疫情影响,汽车行业受到了一定程度的打击,但意料之外的变化往往伴随着新机遇,鼓励大家不断突破和创新。去年,自动驾驶领域取得了巨大进展,车辆的互联性变得更加普及,且随着智能手机与汽车之间日益顺畅的转换,乘车体验也得到了显著提高。 那么新的一年,汽车应用的前景又将如何?以下我们将盘点 2021 年汽车行业的四大趋势。 2021年有望成为标准确立之年 2020 年 11 月,沃尔玛(Walmart)成为最新一家宣布计划采用自动驾驶汽车测试送货的零售商。其试点项目将采用通用汽车(General Motors)的Cruise电动自动驾驶汽车。随着自动驾驶技术的不断进步,安全要求将会变得更加严格、更加普适。《ISO 262
[嵌入式]
电路设计中的抗干扰措施
单片机测控系统 的电路较复杂,产生干扰的原因很多。下面几种常用的抗干扰措施。 1、切断干扰的传播途径 1)增加干扰源(如电机、继电器)与敏感器件(如单片机)的距离,用地线把他们隔离或者在敏感器件加上屏蔽罩。 2)电路板合理分区,将强信号、弱信号、数字信号、模拟信号电路合理地分区域布置。 4)、单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小互相干扰。大功率器件要尽可能布置在电路板的边缘。 5)、在单片机I/O口,电路板连接线等关键地方,使用抗干扰元件可显著提高电路的抗干扰性能。 6)、晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。 2、尽量采用抗干扰性能强的单片机 1)、降低单片
[模拟电子]
电路设计中的<font color='red'>抗干扰</font>措施
超声波传感器在汽车行业的应用:智能停车场
据有关数据显示:截至2018年底,全国汽车保有量达到2.4亿辆,全国范围内,汽车保有量超过100万辆的城市有61个,其中有27个城市超过200万辆,北京、成都、重庆、上海、苏州、深圳、郑州、西安8个城市,甚至超过300万辆。按照14亿人口计算,平均每7个中国人就拥有一辆小汽车。 停车场是供停放车辆的地方,主要作用是保管停放的车辆,收取停车费用。停车场是城市交通基础建设中极为重要的组成部分,而国内车辆那么多,有限的停车场数量变得供不应求,并且根据科学技术的不断更新迭代,对于停车场的建设也提出了更多的要求,除了停车位数量的要求,还要求停车场有智能引导、停车位的使用情况有个直观的显示等。 当前大部分停车场,车位指示不明确、车位使
[汽车电子]
超声波传感器在<font color='red'>汽车行业</font>的应用:智能停车场
Acconeer 创新的 3D 传感器技术现通过 Digi-Key 全球发售
美国明尼苏达州锡夫里弗福尔斯市—— Acconeer AB 与全球电子元器件分销商Digi-Key Electronics 签署了一项新的经销协议,其 A1 SRD 雷达传感器现通过 Digi-Key 面向全球现货发售。 A1 雷达传感器基于独特的专利技术,能以超低功耗实现毫米级精度。该传感器采用 PCR(脉冲相干雷达)技术,具有多项突出优点,例如只需消耗几微瓦功率即可实现极高范围的分辨率,同时还具备特有的可与其它设备整合的可能性。这款传感器精度高、电流消耗低,具有动作与手势识别和材料识别功能,而且易于整合。 Acconeer 首席执行官 Lars Lindell 表示,“我们非常高兴能与 Digi-Key 一同推出这款
[传感器]
Acconeer 创新的 3D <font color='red'>传感器技术</font>现通过 Digi-Key 全球发售
综述安全现场总线技术在汽车行业的应用
一直以来,安全控制技术一直落后于标准的控制技术。为了说明这一点,让我们回顾一下几十年来自动化控制系统的发展历程。30年前,几乎所有的控制系统都采用继电器控制方式,但这种方式安装和维护的成本较高,且重新配置系统比较麻烦,非常不灵活。基于这些原因,PLC及其他一些比较“智能”的控制技术就逐步取代了继电器控制方式,因为PLC减少了硬件配置,简化了安装和维护过程,且能非常灵活地适应以生产过程为本的控制任务。随着生产规模的进一补扩大和生产技术的不断进步,控制系统的复杂性也在不断增强,新型的开放式现场总线技术的时代来临了,它不仅能使不同供货商的设备共存于一个总线系统中,而且还能简化布线,加快信息在数字网络上的传播。但实际上,标准的现场总线系统
[嵌入式]
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved