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传感器知识

    汽车行业是传感器应用的一大分类,涉及的品种很多,有测量温度的、压力的、位置的、流量的,还有各种里程表、氧传感器等等。既有物理量,也有化学量。它可以使司机了解汽车各部分状态的,更好的操控汽车。制造这些传感器的材料有精细陶瓷、半导体材料、光导纤维和高分子薄膜等;输出特性可分为模拟型和数字型;构成原理也有结构型、韧性型和复合型三种。下面选择几种主要的来介绍一下。
汽车用的压力传感器
    这是汽车上应用最多的传感器,主要用来检测气囊贮气压力、传动系统流体压力、注入燃料压力、发动机机油压力、进气管道压力、空气过滤系统的流体压力等。其原理有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等。电容式主要用于检测负压、液压、气压,其特点是输入能量高,动态响应特性好、环境适应性好;压阻式的性能则受温度影响较大,需要另设温度补偿电路,但适应于大批量生产;差动变压器式有较大的输出,易于数字输出,但抗干扰性差;声表面波式具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨力高、数字输出等特点,用于汽车吸气阀压力检测,能在高温下稳定地工作。主要厂商有摩托罗拉,德科电子仪器, HiStat,西门子和Infineon公司。
汽车用的温度传感器
    它主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。由此可见,每辆汽车上的用量就有不少。它的类型有热敏电阻、线绕电阻和热电偶三种。其中,热敏电阻灵敏度高、响应特性较好,但线性差、适应温度较低,其测温范围通常为-50~30℃;线绕电阻精度高,但响应特性差;热电偶精度高,测量温度范围宽,但需要配合放大器和冷端处理同时使用。使用的时候需根据各自的特性,按各个部位的测量要求,合理选择。
汽车用的转速位置传感器
    它主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等,这些参数为点火时刻和喷油时刻提供参考依据,同时,还提供发动机转速信号。其原理主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁性晶体管式等等。当车速高于100km/h时,需采用非接触式光电速度传感器,其测速范围宽,重复精度好,距离测量误差也较小。
汽车用的流量传感器
    它主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。进气量是燃油喷射量计算的基本参数之一。它的功能是感知空气流量的大小,并转换成电信号输出给发动机电子控制单元。空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。其工作原理主要有旋转翼片式、卡门涡旋式、热线式、热膜式等四种类型。  
汽车用的气体浓度传感器
    它主要用来检测车中的气体和废气排放。其中,最主要的是氧传感器,它检测汽车尾气中的氧含量,根据排气中的氧浓度测定空燃比,向微机控制装置发出反馈信号,以控制空燃比收敛于理论值。常用的有氧化锗型、氧化铬浓差电池、固体电解贡式氧化铬,二氧化钛型、二氧化锆型等等。
    汽车上应用的传感器很多,除了上面的几种以外,还有里程表、爆震等。近年,随着汽车需求量的上升,汽车传感器的销售额也在快速增长,各大厂商也在积聚实力大力开发,提高汽车安全性能,使得驾驶人员操控更加地自如。

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