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1、車用傳感器的發(fā)展與應(yīng)用
車用傳感器的發(fā)展與應(yīng)用
2013/09/28
一、車用傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀
1國際發(fā)展現(xiàn)狀
車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、德國、日本等傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)大國仍是傳感器市場(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,如汽車上的雷達(dá)和光電傳感器等。目前國外在新型傳感器技術(shù)的研發(fā)上處于領(lǐng)先水平,各國在傳感器領(lǐng)域的
2、競爭將加快新一代傳感器的開發(fā)速度和產(chǎn)業(yè)化。
2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
中國市場(chǎng)是車用傳感器發(fā)展最為活躍的地區(qū),汽車傳感器的銷售額也逐年迅猛增長。但由于我國的汽車傳感器研究發(fā)展起步較晚,沒有形成產(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)境能力差等諸多問題。因此,國內(nèi)許多傳感器廠積極引進(jìn)外國尤其是歐美國家的先進(jìn)技術(shù),這些廠商大多采用與國外企業(yè)合資的方式來提高產(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、傳感器在汽車中的具體運(yùn)用
現(xiàn)代汽車中傳感器的數(shù)量非常之多,但大致分布于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、
3、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)這四大車用系統(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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器
汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是汽車動(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)到的信息通過轉(zhuǎn)換電路反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元,經(jīng)過計(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汽車底盤控制系統(tǒng)用傳感器
底盤控制用傳感器主要用于控制車身的底盤,保持汽車行駛的平衡,提高汽車的安全性能。底盤控制系統(tǒng)是汽車安穩(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汽車車身控制系統(tǒng)用傳感器
車身控制用傳感器主要為了提高汽車行駛過程的舒適度和可靠性。針對(duì)車主對(duì)光線、溫度和濕度等不同的要求,車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。另外還有門鎖控制中的車速傳感器、安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器和保持車距的距離傳感器等等,這些傳感器的綜合運(yùn)用,使得汽車的設(shè)計(jì)更加的人性化。
4汽車導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器
近年來,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,汽車的制造與生產(chǎn)中也廣泛地使用這一導(dǎo)航系統(tǒng)來幫助車主了解行駛過程中道路的概況。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、羅盤傳感器、車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。
三、車用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
隨著汽車傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛,市場(chǎng)的需求量也越來越大。通過近幾年設(shè)計(jì)特點(diǎn)與制造趨勢(shì),不難分析出未來汽車用傳感器會(huì)朝著智能化、多功能化、微型化等方向發(fā)展。(1)智能化是指傳感器帶有CPU(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)約了車身空間和材料。(3)微型化是指傳感器從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的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
現(xiàn)代社會(huì)中,隨著汽車的日益發(fā)展,越來越多的人開始依賴汽車,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(duì)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(shí)現(xiàn),它是汽車電子控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究核心。發(fā)展至今,傳感器已成為汽車不可或缺的一部分,它應(yīng)用于汽車的各個(gè)方面,在汽車控制中占據(jù)了舉足輕重的地位??梢灶A(yù)見,在新傳感器技術(shù)的發(fā)展之下,傳感器在汽車制造產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。
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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