汽车传感器技术论文(2)
汽车传感器技术论文篇二
汽车传感器技术应用及发展趋势研究
摘要：传感器遍布汽车，分别存在于发动机、车身控制和导航系统中。汽车的电子、智能化的发展也取决于传感器性能的程度。本文从汽车传感器出发，阐述了汽车传感器的分类、其技术在汽车中的应用、国内外技术情况及其应用发展趋势的研究。
关键词：汽车传感器;技术应用;发展趋势
Abstract: the sensor in cars, respectively in the engine, car body in control and navigation systems. The car electronics, intelligent development also depends on the extent of the performance of the sensor. This paper, from the start of sensors, in this paper, the classification of sensors, the technology and the application in automobile technologies at home and abroad and its development trend of application.
Keywords: automobile sensors; Technology application; Development trend
中图分类号：TP212文献标识码： A 文章编号：
1、汽车传感器和其分类
传感器遍布汽车之中，分别存在于发动机、底盘、车身控制和导航系统中。通过汽车传感器的运作可以转换各种工况信息，把它变成电信号并传输给中央控制单元，控制单元经过运算处理发出控制信号给执行单元完成汽车的自动控制。这一系列运作的水平反映了现代汽车电子化、智能化的程度。
汽车传感器众多，不同的角度去看就会有不同的类别：若按工作原理可分为电容式、电感式、光电式、光敏式、热电式传感器等;按是否外加能量来看，可分为主动型和被动型2种;若按信号转换划分，分为不同非电量传感器的转换和非电量向电量传感器的转换;按功能分，有促进驾驶人员了解汽车状态的，也有控制汽车运行状态的。按输出信号，有模拟式的也有数字式的。总之，无论哪种分类，其实都是侧重某个特征和关注点进行的。
2、汽车传感器的技术应用
从上文的论述可以看出，传感器这种技术在汽车上的应用是遍布全身的，但主要应用在汽车的动力系统、安全管理系统和车身舒适系统上。
动力系统传感器体现着汽车传感器最先进的技术，也是市场上所占比例最大的部件。动力系统中涉及到的传感器，种类比较多，比如：(1)检测发动机吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等的温度传感器;(2)检测气缸负压、大气压、气缸内压、油压等的压力传感器;(3)测量进气流量和燃料流量的流量传感器;(4)检测发动机曲轴转角、转速、节气门的开度和车速等的位置和转速传感器。(5)检测发动机排气管废气浓度的气体浓度传感器;(6)爆感传感器，根据所检测的信号，通过调整点火提前角或减小缸压来抑制发动机发生爆震。以上各种动力系统中传感器还有更加细致的分类方法和不同的专属特性，比如线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式都是温度传感器不同的类别。
安全管理系统上传感器应用，如汽车侧边气囊控制有加速度传感器和压力传感器等。作为安全管理的重要环节，汽车会综合使用轮速传感器、方向盘转角传感器和轮胎压力传感器等，这些传感器从一定程度上也是集成了动力系统的各种传感器的功用而给出汽车安全可靠的管理应用。除了借用动力系统的传感器外，在安全管理系统上最重要的传感器主要用在导航系统上，使它和GPS相结合，为司机提供交通信息的同时，感知驾驶盲点，获知汽车自身和其他车辆的位置。
车身控制用传感器和车身用传感器就是车身上使用的主要传感器类别。通过这些传感在车门、变速箱，被动安全地让汽车更智能。车身控制用传感器主要包括：(1)用于自动空调系统的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器等;(2)用于安全气囊系统中的加速度传感器;(3)用于门锁控制中的车速传感器;(4)用于亮度自动控制中的日照传感器、闪光传感器和微光传感器;(5)用于消除驾驶员盲区的图像传感器等。车身用传感器主要包括防撞加速度传感器、超声近距离目标传感器、红外热成像传感器、毫米波雷达和环境气体电化学传感器等。
3、国内外汽车传感器技术现状
我国，汽车工业发展迅猛，以2010年年产量600万辆的生产能力来说，若每辆车用10只传感器，将需6000万套传感器及其配套变送器和仪表。市场需求年年递增，尤其集中在电子信息产业中，ABS、安全气囊的传感器已经逐渐成为增长率最快的电子产品，但是我国传感器技术水平偏低，质量无法达到市场要求，每年高性能汽车传感器的进口量就在50万套以上。国内汽车传感器由于起步晚，还没形成系列化、配套化，尚未形成独立的产业，仍依附于汽车仪表行业，无自主知识产权，技术水平较低。我国核心总成控制系统所需要的传感器在应对恶劣环境的技术指标上还相差1～2个数量级，还难以完成恶劣环境的检测。国内现有最高水平的汽车传感器产品比国外同类产品竟落后l0多年。
外国，尤其美国、德国、日本等发达国家，汽车传感器技术起步早，规模大、水平高，发展比较均衡。汽车传感器技术已向微型化、多功能化、集成化和智能化方向发展。目前，世界在汽车上使用的传感器大多采用微电子机械系统(MEMS)技术制造，其核心是纳米级微机械结构加工。MEMS传感器是高级发动机管理和驱动系统的关键部分，对节能减排的效果显著。MEMS技术还对提高汽车安全性作用显著，如在美国强制安装的、用于主动安全系统的偏航率传感器和低加速度加速计。
在新材料和新工艺领域，已经开发出来了磁敏、气敏、力敏、热敏、光电、激光等多种新型传感器。传统的金属材料也逐渐被半导体、陶瓷、光学纤维等取代，从而在传感器的多功能化、集成化、智能化方面遥遥领先于中国。此外，国外车辆设计日益趋于个性化和人性化，其便利性和舒适性已逐步得到重视。而在这一领域没有相应法规，因此，相应的传感器技术将更多地取决于消费者的意愿和购买力。
4、汽车传感器技术发展趋势
目前，汽车电子及其软件的价值已经占到世界汽车生产成本的22%。现代汽车技术的竞争越来越多地体现在汽车电子技术上。汽车传感器技术发展整体呈现高精度、智能化、微型化、多功能化、集成化、数字化、声表面波传感器、微加工技术以及新工艺的应用等特点。同时也朝着加速开发新型材料、高可靠性、高安全性、宽温度范围、微功耗及无源化的方向发展。多传感器信息融合;MEMS技术进一步的发展;敏感材料与智能材料系统的应用;纳米机械装置和传感器、化学传感器等新传感器的不断涌现，未来传感器产业将终将发成成为网络化传感器趋向。随着全球燃油价格的提高，“改进燃烧效率”将是汽车传感器的新的应用“亮点”领域。
而我国汽车传感器产业发展的最大瓶颈在于技术。解决此问题的根本方法在于选择核心关键技术，并集中各种资源加以突破。当然加速培养此类行业的专业人才，努力搭建国际化高标准平台也是当务之急。同时，还要立足于国情，加强宏观调控和政策性引导，正确处理好汽车传感器中自主开发与技术引进，近期发展和长期发展等关系，鼓励自主创新，完善创新及激励机制，调整人才培养模式，建立有利于汽车传感器技术创新和发展的政策、研发、市场和管理制度。
5、结束语
汽车电子技术的不断发展以及汽车电子控制系统应用的日益广泛，使汽车传感器在汽车电子中所占的比重逐渐增大，与此同时，也促进了汽车传感器市场需求的高速增长，极大地推动了汽车传感器技术的发展。智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工艺制成的新型汽车传感器必将逐步取代传统的汽车传感器，成为汽车传感器发展的主流，使汽车的安全性、可靠性、舒适性和环保性能得到进一步改善。业内专家由此看好汽车传感器在中国的发展前景。认为，汽车数量的增加以及每辆汽车上所采用传感器的增多，决定了中国汽车传感器市场容量必将不断增大，中国传感器市场正进入蓬勃发展的上升期。
参考文献：
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