传感器技术在汽车行业应用传感器常见问题解决方法

时间：2025-04-16 12:57:40 来源：作者：

　　汽车电子控制装置的应用越来越每广泛，每个电子控制装置都包括传感器、电控单元、执行机构三部分。它是采用传感器监控汽车的总成的工作状况，并将相关信息传给电控单元，电控单元经过分析’运算、判断后，发送指令给执行机构，从而使相关总成的工作状况达到zui佳。汽车传感器是汽车部件中一种重要传感电子设备，随着汽车配置的越来越高，汽车传感器的发展也越来越先进。
　　
　　传感器是将各种参量送入计算机系统，进行智能监测、控制的zui前端，所以传感器性能的好坏直接影响后方的数据处理。近年来，随着汽车智能化、电子化、小型
　　
　　化和轻型化，汽车对传感器的需求已经成为众多行业中之zui。业内人士普遍认为，实现汽车系统zui优化的关键是能否使用高可靠度、高性能的传感器。
　　
　　一、汽车传感器的特点
　　
　　1、适应性强、耐恶劣环境
　　
　　汽车可能行驶在地球上的任何区域，环境条件差别极大，既有南北极的极严寒地区，也有象赤道地区的酷热气候，因此，要求传感器具有极强的适应性，能在-40
　　
　　～80℃的条件下，勿须调整正常工作。汽车可能工作在极度恶劣的气候条件下，有时尘土弥漫，有时风雨交加，所以传感器应具有很好的密封性，耐潮湿、抗腐蚀能力
　　
　　强。
　　
　　2、抗干扰能力强
　　
　　传感器除了能够适应外界恶劣环境之外，也要能够抵抗来自发动机内部的各种干扰。传感器都安装在发动机舱中，除了能够承受发动机工作时的高温、高压、燃烧
　　
　　废气腐蚀之外，还要求有良好的抗震性能，抵抗发动机工作时的强烈震动，另外，发动机工作时会产生电磁波，因此要求传感器具有抗干扰能力。汽车电源（发电机、蓄
　　
　　电池等）电压可在6～16V变化，有时甚至迭加超过100V的正负高电压脉冲，故还应具有抗电涌能力等。
　　
　　3、稳定性和可靠性高
　　
　　汽车的各种零部件一般要求能运行10×104km以上，并且勿须更换和调整仍能满足规定的技术指标。因此，传感器必须具有高稳定性和高可靠性。
　　
　　4、价格低廉，适应大批量生产
　　
　　这要求传感器的一致性好，不需要复杂调整，适合自动化生产。
　　
　　二、传感器在汽车行业的应用
　　
　　1、压力传感器
　　
　　在汽车传感器实用化方面，zui早使用的是汽车压力传感器。能够用于压力检测方法很多，如电阻应变片、电容式传感器、电感式传感器、压电传感器等等。目前汽
　　
　　车所使用的压力传感器主要有以下几种：歧管负压传感器（用于汽车电子点火提前角控制和燃料喷射系统）;狄塞尔内燃机油压传感器;变速箱油压传感器;制动器油压传
　　
　　感器;减震器油压传感器;轮胎内压传感器等。
　　
　　由于汽车压力传感器在汽车系统中应用范围广，因此，它越来越受到有关方面的重视，同时，各种新型的压力传感器不断出现。例如，国外使用的高速档转换指示
　　
　　器是通过发光二极管显示高速档转换的zui佳时间，它是利用燃油总管压力传感器和发动机转速传感器来实现的。
　　
　　近年来，随着微机在汽车系统使用的普及，各种高性能的新型压力传感器开始大量用于汽车中。发展较快的是压阻式半导体压力传感器和谐振式水晶压力传感器。
　　
　　半导体压力传感器的优点是可以利用集成电路工艺大量生产，使半导体压力传感器集成化，这样就可以大幅度降低压力传感器的成本。此外，汽车半导体压力传感
　　
　　器的另一个特点就是可以实现传感器的智能化，这种传感器能进行本机处理，并使微机和负载之间所需的接口zui小，同时，由于具有零点、满度、温度补偿和自检功能
　　
　　，所以不仅提高了压力传感器的精度，同时也改善了传感器的可靠性。
　　
　　谐振式水晶压力传感器主要作为汽车吸气负压传感器。其显著特点是可以在高温时仍稳定工作，随着将来薄膜介电体性能的提高，传感器的性能还会出现较大的飞
　　
　　跃。
　　
　　此外，采用将有源压电和热释电薄膜与集成电路制作在一起的相容技术，还可以制作多功能的汽车传感器，而且还可以解决压电传感器难以集成化的难题。
　　
　　2、空气流量传感器
　　
　　发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是zui佳空燃控制，为达到这个目的，必须对发动机进气空气流量进行的测量。常用的空气流量传感器有风门式
　　
　　空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、式空气流量计、热膜式空气流量计。
　　
　　风门式空气流量计结构简单、可靠性高，但进气阻力大，响应较慢且体积大;而式空气流量计由于无运动部件，不但工作可靠，而且响应快，缺点是在流速分
　　
　　布不均时误差较大。虽然热膜式空气流量计的工作原理和式空气流量计类似，但由于热膜式传感器不使用白金线作为，而是将电阻、补偿电阻等用厚膜工
　　
　　艺制作，在同一陶瓷基片上，使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而增加了发热体的强度，不但使空气流量计的可靠性进一步提高，也使误差减小，性能
　　
　　更好。
　　
　　3、节气门传感器
　　
　　用于把节气门开度转换成电压信号，通过ECU控制喷油量。常用的有开关式节气门位置传感器和线形节气门传感器两种，其中开关式节气门位置传感器虽然结构比
　　
　　较简单，但其输出是非连续的。除了上述三种，用于汽车发动机电子控制的传感器还有氧气传感器、温度传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器、转速传感器等。
　　
　　现代汽车凡是采用电子控制的系统或装置，都离不开传感器，如自动变速器、汽车制动防抱死系统、驱动防滑系统等。尤其是近几年，车用电子装置越来越多，如
　　
　　安全报警装置、通信装置、娱乐装置以及为提高舒适、减轻疲劳采用的辅助驾驶装置等等。当然，国产汽车在电子控制技术方面才刚刚起步，主要集中在发动机的电子
　　
　　控制，正因为如此，汽车传感器在我国才会有更为广阔的发展空间。