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1、車(chē)用傳感器的發(fā)展與應(yīng)用
車(chē)用傳感器的發(fā)展與應(yīng)用
2013/09/28
一、車(chē)用傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀
1國(guó)際發(fā)展現(xiàn)狀
車(chē)用傳感器和傳感技術(shù)發(fā)展迅速且應(yīng)用日趨廣泛。美國(guó)、德國(guó)、日本等傳統(tǒng)汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)仍是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū),而東歐和亞太地區(qū)的傳感器市場(chǎng)增速最快?,F(xiàn)在市場(chǎng)上已有檢測(cè)磁學(xué)量、力學(xué)量、熱學(xué)量等各種微型傳感器,使得汽車(chē)能得到更多的反饋信息。同時(shí),非接觸傳感器的發(fā)展也較快,如汽車(chē)上的雷達(dá)和光電傳感器等。目前國(guó)外在新型傳感器技術(shù)的研發(fā)上處于領(lǐng)先水平,各國(guó)在傳感器領(lǐng)域的
2、競(jìng)爭(zhēng)將加快新一代傳感器的開(kāi)發(fā)速度和產(chǎn)業(yè)化。
2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)市場(chǎng)是車(chē)用傳感器發(fā)展最為活躍的地區(qū),汽車(chē)傳感器的銷(xiāo)售額也逐年迅猛增長(zhǎng)。但由于我國(guó)的汽車(chē)傳感器研究發(fā)展起步較晚,沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化配套體系,只能生產(chǎn)零散的產(chǎn)品,如車(chē)速傳感器、曲軸位置采用的是電磁式等老式傳感器,存在著信號(hào)精度、匹配性、低速檢測(cè)、抗干擾性、耐環(huán)境能力差等諸多問(wèn)題。因此,國(guó)內(nèi)許多傳感器廠積極引進(jìn)外國(guó)尤其是歐美國(guó)家的先進(jìn)技術(shù),這些廠商大多采用與國(guó)外企業(yè)合資的方式來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。避免了之前產(chǎn)品質(zhì)量差、技術(shù)含量低和使用壽命短等弊端。
二、傳感器在汽車(chē)中的具體運(yùn)用
現(xiàn)代汽車(chē)中傳感器的數(shù)量非常之多,但大致分布于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、
3、底盤(pán)控制系統(tǒng)、車(chē)身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)這四大車(chē)用系統(tǒng)中,其中各個(gè)系統(tǒng)包含了許多與之相關(guān)的傳感器。
1汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器
汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是汽車(chē)動(dòng)力的核心部分,它所包含的傳感器自然也很多。例如:壓力傳感器、溫度傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等,這些傳感器提高了汽車(chē)的發(fā)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的效率。它們將檢測(cè)到的信息通過(guò)轉(zhuǎn)換電路反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后發(fā)出控制命令給相應(yīng)部件,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的控制。
2汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)用傳感器
底盤(pán)控制用傳感器主要用于控制車(chē)身的底盤(pán),保持汽車(chē)行駛的平衡,提高汽車(chē)的安全性能。底盤(pán)控制系統(tǒng)是汽車(chē)安穩(wěn)運(yùn)行的基石,它主要包括:變速器
4、控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等。
3汽車(chē)車(chē)身控制系統(tǒng)用傳感器
車(chē)身控制用傳感器主要為了提高汽車(chē)行駛過(guò)程的舒適度和可靠性。針對(duì)車(chē)主對(duì)光線、溫度和濕度等不同的要求,車(chē)身控制用傳感器提供了日照傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。另外還有門(mén)鎖控制中的車(chē)速傳感器、安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器和保持車(chē)距的距離傳感器等等,這些傳感器的綜合運(yùn)用,使得汽車(chē)的設(shè)計(jì)更加的人性化。
4汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器
近年來(lái),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)發(fā)展迅速,汽車(chē)的制造與生產(chǎn)中也廣泛地使用這一導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)幫助車(chē)主了解行駛過(guò)程中道路的概況。導(dǎo)航系統(tǒng)的檢測(cè)部分也由許多傳感
5、器組成,主要有:陀螺儀、羅盤(pán)傳感器、車(chē)速傳感器和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器等。
三、車(chē)用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
隨著汽車(chē)傳感器在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,市場(chǎng)的需求量也越來(lái)越大。通過(guò)近幾年設(shè)計(jì)特點(diǎn)與制造趨勢(shì),不難分析出未來(lái)汽車(chē)用傳感器會(huì)朝著智能化、多功能化、微型化等方向發(fā)展。(1)智能化是指?jìng)鞲衅鲙в蠧PU(中央處理器),是微型機(jī)與傳感器的綜合體。利用微型處理器高效率的信息分析與處理優(yōu)點(diǎn),可以使得系統(tǒng)在極短的時(shí)間內(nèi)能綜合分析工況并給出執(zhí)行命令。(2)多功能化是將傳感器功能復(fù)合化。使得一個(gè)傳感器能夠檢測(cè)到多個(gè)物理量,節(jié)約了車(chē)身空間和材料。(3)微型化是指?jìng)鞲衅鲝陌雽?dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來(lái)的MEMS(
6、微電子機(jī)械系統(tǒng)),微型傳感器同時(shí)將微米級(jí)的敏感元件和數(shù)據(jù)處理、信號(hào)處理器等集成于一塊芯片之上,不僅可節(jié)約成本,而且還具有體積小、便于封裝等特點(diǎn)。
四、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代社會(huì)中,隨著汽車(chē)的日益發(fā)展,越來(lái)越多的人開(kāi)始依賴汽車(chē),所以汽車(chē)的各方面性能也開(kāi)始受到越來(lái)越多的人的關(guān)注。人們不再僅僅滿足于現(xiàn)狀,對(duì)汽車(chē)的要求越來(lái)越多,例如它的安全性、舒適性、方便性、娛樂(lè)性等諸多方面的需求。而這些需求都需要借助眾多汽車(chē)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),它是汽車(chē)電子控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究核心。發(fā)展至今,傳感器已成為汽車(chē)不可或缺的一部分,它應(yīng)用于汽車(chē)的各個(gè)方面,在汽車(chē)控制中占據(jù)了舉足輕重的地位??梢灶A(yù)見(jiàn),在新傳感器技術(shù)的發(fā)展之下,傳感器在汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。
本文作者:龍劍、龍杰單位:西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院
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