胡寶果
摘 要:國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)需求增長(zhǎng)很快,對(duì)車(chē)輛性能要求也在不斷提升。對(duì)于微型傳感器,雖然它在汽車(chē)生產(chǎn)線上只是很小一方面,但需要達(dá)到汽車(chē)制造工藝的要求就必須通過(guò)傳感器測(cè)量出來(lái)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)才能對(duì)生產(chǎn)線的生產(chǎn)進(jìn)行控制。
關(guān)鍵詞:傳感器;汽車(chē);電子技術(shù)
1 傳感器在汽車(chē)電子技術(shù)中發(fā)揮的作用
汽車(chē)控制系統(tǒng)的通常均為閉環(huán)控制系統(tǒng),反饋信號(hào)是該閉環(huán)控制系統(tǒng)中必不可少的一部分。傳感器的主要作用便是為汽車(chē)控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào),其可將溫度、流量、速度、壓力、流量、聲音、光、濕度、電磁等非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被控制系統(tǒng)有效識(shí)別的電信號(hào),控制系統(tǒng)在得到各種反饋信號(hào)之后便能采取相應(yīng)的動(dòng)作,從而使得汽車(chē)智能控制得以實(shí)現(xiàn)。傳感器是汽車(chē)的基石,沒(méi)有傳感器技術(shù)的支撐,汽車(chē)電子技術(shù)將成為空談。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)傳感器就是它的“鼻子”、“眼睛”、“耳朵”和“皮膚”,傳感器將幫助其實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)的信息交流,為用戶(hù)后續(xù)的操作提供強(qiáng)有力的信息支持。
2 汽車(chē)電子技術(shù)對(duì)傳感器的要求
當(dāng)前的汽車(chē)對(duì)安全性、舒適性和操作性能有著更高的要求,而其對(duì)傳感器的要求主要體現(xiàn)在以下方面:(1)對(duì)傳感器的精度要求不斷提高。一般而言車(chē)用傳感器的測(cè)量誤差需要控制在1%以?xún)?nèi),傳感器的精度不達(dá)標(biāo)會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)信息不準(zhǔn),影響駕駛員的判斷,特別是在高速行駛的狀態(tài)下,這看似微小的偏差卻可能會(huì)帶來(lái)車(chē)毀人亡的后果。(2)對(duì)環(huán)境的適用性強(qiáng)。汽車(chē)的活動(dòng)范圍廣,在日常的使用過(guò)程中將會(huì)面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境,因此便需要傳感器在各種溫度、濕度以及電磁干擾下均能夠正常工作。(3)可靠性要求高。作為在汽車(chē)上大規(guī)模使用的一種元部件,傳感器的可靠性必然會(huì)對(duì)汽車(chē)的整體性能產(chǎn)生較大的影響,從而影響到用戶(hù)的正常使用。
3 車(chē)用傳感器的主要類(lèi)型
車(chē)用傳感器的數(shù)目眾多,現(xiàn)有的分類(lèi)方法也有很多,在目前的運(yùn)用中主要是從以下幾個(gè)方面對(duì)傳感器進(jìn)行分類(lèi):(1)根據(jù)傳感器的工作原理進(jìn)行分類(lèi),可將車(chē)用傳感器分為電阻式、電容式、光電式和壓電式這幾種主要類(lèi)型。(2)根據(jù)被測(cè)量進(jìn)行分類(lèi),這種分類(lèi)方式可以直觀的反應(yīng)傳感器所實(shí)現(xiàn)的功能,例如常用到的溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器都是根據(jù)這種方式進(jìn)行分類(lèi)的。(3)根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行分類(lèi),這種分類(lèi)方式較為簡(jiǎn)單,在該種分類(lèi)方式下目前所用的傳感器只有模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器這兩種類(lèi)型,其中模擬式傳感器所占的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)字式傳感器,在實(shí)際的運(yùn)用中仍然是通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠被控制系統(tǒng)有效識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。
4 傳感器在汽車(chē)電子系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
4.1傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)汽車(chē)系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要需要用到溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器,各種功能的傳感器可將檢測(cè)到的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速以及流量等信息及時(shí)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理之后便能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有著更加準(zhǔn)確的了解,從而能夠更好的進(jìn)行后續(xù)的操作。例如當(dāng)駕駛員需要進(jìn)行加速操作時(shí),便需要不斷的根據(jù)油表和轉(zhuǎn)速表上所反饋的信息來(lái)對(duì)油門(mén)進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)速的精準(zhǔn)控制。
4.2傳感器在車(chē)身上的應(yīng)用
車(chē)身用傳感器主要有以下幾種:(1)用于車(chē)內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和風(fēng)速傳感器;(2)用于檢測(cè)車(chē)門(mén)狀態(tài)的車(chē)門(mén)傳感器,若檢測(cè)到車(chē)門(mén)沒(méi)有鎖死便會(huì)將組織汽車(chē)發(fā)動(dòng),并發(fā)出報(bào)警信號(hào),避免安全事故的發(fā)生。(3)用于啟動(dòng)安全氣囊的加速度傳感器,當(dāng)汽車(chē)發(fā)生猛烈碰撞時(shí),加速度會(huì)發(fā)生急劇變化,傳感器將該信息反饋給控制系統(tǒng)之后,控制系統(tǒng)便會(huì)立即發(fā)出彈出安全氣囊的指令,以保證車(chē)內(nèi)人員的安全。
4.3傳感器在底盤(pán)上的應(yīng)用
底盤(pán)上常用的傳感器主要有以下幾種:用于檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速的角速度傳感器,方向盤(pán)控制系統(tǒng)中使用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向傳感器,防抱死系統(tǒng)中的防抱制動(dòng)傳感器等。特別是對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)占有率極高的自動(dòng)變速汽車(chē)來(lái)說(shuō),其底盤(pán)上需要安裝更多的傳感器以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和腳踏板位置的檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速的功能。由于底盤(pán)用傳感器需要長(zhǎng)期暴露在各種復(fù)雜的室外環(huán)境下,因此與其它部位使用的傳感器相比,底盤(pán)用傳感器對(duì)防水性,防塵性和抗干擾性有著更高的要求。
5 車(chē)用傳感器的主要發(fā)展方向
5.1智能化程度不斷提高
智能化是當(dāng)前車(chē)用傳感器的一個(gè)主要發(fā)展方向。車(chē)用傳感器的智能化發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面:(1)通過(guò)利用集成電路將傳感器和微處理器進(jìn)行結(jié)合,使得智能傳感器不僅具有信息 z測(cè)的功能,還能夠?qū)z測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等預(yù)處理,從而能夠最大限度的減少外界因素所帶來(lái)的干擾,使得傳感器的精度和可靠性均能得到大幅度的提高。(2)傳感器功能的多重化,隨著集成化程度的不斷提高,智能化傳感器將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)變量的檢測(cè),從而使得車(chē)用傳感器的整體數(shù)目能夠大幅削減,大大的減少維護(hù)保養(yǎng)的難度。
5.2更加符合綠色環(huán)保的需求
節(jié)能環(huán)保是可持續(xù)發(fā)展大背景下,各種汽車(chē)制造廠商不容忽視的一大要點(diǎn),車(chē)用傳感器的數(shù)目眾多,因此傳感器自身的環(huán)保性能也不可輕視。車(chē)用傳感器的節(jié)能環(huán)保化,需要從以下方面入手:(1)選用更加環(huán)保的新材料,進(jìn)行新型檢測(cè)技術(shù)的研發(fā),從根本上減少傳感器本身及其工作過(guò)程中可能給環(huán)境帶來(lái)的各種污染;(2)實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。批量化生產(chǎn)不僅會(huì)提高傳感器的生產(chǎn)效率,降低單個(gè)傳感器的生產(chǎn)成本,還能有效的減少生產(chǎn)過(guò)程中各種原材料的浪費(fèi),這也為節(jié)能環(huán)保做出了突出的貢獻(xiàn)。
6 結(jié)語(yǔ)
如今的傳感器可以做到非常微小,并且可以檢測(cè)到各種各樣的微小生物量、化學(xué)量等。這些微型傳感器不但體積小、能耗小,在大批生產(chǎn)后可以將成本降到最低,非常適合用到汽車(chē)生產(chǎn)中。按照這個(gè)發(fā)展趨勢(shì),傳感器技術(shù)必將有一個(gè)質(zhì)的飛躍,達(dá)到與其日益重要地位相稱(chēng)的新程度。
參考文獻(xiàn)
[1]張德惠,發(fā)動(dòng)機(jī)光纖爆震傳感器的結(jié)構(gòu)分析[J],儀表技術(shù)與傳感器,2010(3).