汽车氧传感器性能分析
姓名：荣艳华学号：3090405027
摘要：本文简述了氧传感器的发展，结构，工作原理以及技术参数，并根据结构和工作原理分析了氧传器故障的产生原因及对汽车发动机的影响，引用具体案例，提出了检测、诊断方法。汽车氧传感器对于缓解汽车尾气对环境的污染，缓解温室效应有很重要的作用，因此研制与开发新型氧传感器对于汽车行业的发展刻不容缓。
1 引言
随着汽车工业的发展，汽车尾气所带来的环境污染问题日益严重。因此，有效地控制汽车尾气，减少其对环境污染已成为当今重要的研究课题之一。许多汽车在发动机排放系统中装有三元催化转换器，以降低排放污染。空燃比一旦偏离理论空燃比(14.7：1)，三元催化剂对CO，HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，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。
1.1氧传感器的过去
早在70年代初，德国Bosch汽车公司与日本电装公司就开始了汽车氧传感器的研制；1976年瑞典Volvo车首次安装了Bosch公司研制的氧传感器；1977年日本丰田也开始安装了电装公司研制的氧传感器。从此，以氧传感器信号来控制空燃比的排气净化方法在汽车上得到迅速普及。
1.2氧传感器的现状
汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一，现在世界上汽车年产量在4000万辆以上，其中日本的年产量达1000万辆以上。从世界各国公布的专利情况来看，各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50％-60％的速度增长。就我国来说，仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过2000万辆，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前，一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。据报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元 (9.04亿件产品)，2005年达到84.5亿美元(12.68亿件产品)，增长率为6.5％(按美元计)和7.0％(按产品件数计)，所以，氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点。
1.3氧传感器的发展
氧传感器的研究主要集中在以下几个方向：
1、低工作氧传感器的研究
由于现有的氧传感器必须在较高温度下才能正常工作，给制造和使用带来许多不方便。因此，低温度氧传感器的研究进行的很活跃，为此引入了许多新的结构和材料，如CeO2、CoO、SrTiO3、LaCaO3等，这在将来有着不可估量的发展空间。
2、扩大空燃比控制测量区域
这样可以使氧传感器能连续计量控制从过浓区域到理想空燃比再到稀薄燃烧区域的整个状态，实现反馈控制，从而更好地实现尾气排放标准的要求。
3、传感器的薄膜化和小型化
用薄膜化和微机械工艺制备的小型化氧传感器具有性能优异、价格便宜等优点，且易实现集成化、全固态化及多功能化。
4、研究改进保护层材料
氧传感器的保护层和电极往往由于灰尘、油、硅等成分而发生堵塞，大大影响了传感器
的性能，为此改进保护层材料改进制造工艺，提高传感器的抗劣化性能是一个重要的研究方向。
2 氧传感器应用
2.1氧传感器的分类
发动机的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降。所以为了使装有三元催化转换装置的发动机达到最佳的排气净化性能，必须把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内。氧传感器用于检测进入三元催化转换装置的排气气体状态，是使用三元催化转换装置发动机上必不可少的传感器。目前已在汽车上使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。
2.1.1氧化锆式氧传感器
氧化锆式氧传感器(见图1)的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆(ZrO2)固体电解质，陶瓷体制成管状(锆管)，固定在带有安装螺纹的固定套中。锆管表面装有透气铂电极，配有护管及电接头，其内表面与大气相通，外表面与废气相通，外表面还加装了一个防护套管，套管上开有通气槽。锆管的陶瓷体是多孔的，允许氧渗入该固体电解质内，温度较高时(高于300℃)，氧气发生电离，如果在陶瓷体内(大气)外(废气)侧的氧气浓度不同，就会在2个铂电极表面产生电压降，含氧量高的一侧为高电位。当混合气稀时，排气中含氧多，两侧浓度差小，只产生小的电压；反之，混合气浓时，产生高电压。传感器的电压输出特性（如图2）所示。根据所测电压值就可测量氧传感器外表面氧气含量，而发动机废气排放中的氧含量主要取决于混合气的空燃比，因此，ECU根据氧传感器输入的电信号分析汽油的燃烧状况，以便及时修正喷油量，使空燃比处于理想状况，即λ=1，所以这种传感器又称为λ传感器。
图1. 氧化锆式氧传感器在排气管中的结构
图2. 氧化锆式氧传感器的电压输出特性
2.1.2氧化钛式氧传感器
氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛(TiO2)材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性构成的，故又称为电阻型氧传感器[5]。二氧化钛是在室温下具有很高电阻的半导体，但当排气中氧含量少(混合气浓)时，氧分子将脱离，使其晶体出现缺陷，便有更多的电子可用来传递电流，材料的电阻亦随之降低。此种现象与温度和氧含量有关，因此，欲将二氧化钛在300～900℃的排气温度中连续使用，必须作温度补偿。图3为氧化钛式氧传感器的结构示意图，它具有2个二氧化钛元件，一个是具有多孔性的用来感测排气中氧含量的二氧化钛陶瓷，另一个则为实心二氧化钛陶瓷，用作加热调节，补偿温度误差。该传感器外端以具有孔槽的金属管作为防护套，一方面让废气进出，另一方面防止里面二氧化钛元件受到外物撞击，传感器接线端以橡胶作为密封材料，防止外界气体渗入。它一般安装在排气歧管或尾管上，可借助排气高温将传感器加热至适当的工作温度。氧化钛式氧传感器的优点是结构简单，造价便宜，抗腐蚀、抗污染能力强，经久耐用，可靠性高。
图3. 氧化钛式氧传感器结构示意图
2.2氧传感器的功能
测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和
NOX三种污染物都有最大的转化效率。
2.3氧传感器的工作原理
氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用，其基本工作原理是：在一定条件下（高温和铂催化），利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。
2.4氧传感器的常见故障及检查方法
2.4.1氧传感器的常见故障
1.氧传感器中毒
氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。
2.积碳
由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。
3.氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。
4.加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
2.4.2氧传感器的检查方法
大多数发动机的电控系统都有自检功能，当氧传感器或相关部位发生故障时，电脑会自动记下故障内容，维修人员只需用专门的解码器读出故障代码即可发现问题所在。但如果没有专用设备怎么办呢？这里有几个方法可以很快检查出氧传感器的好坏。
1.如果怀疑怠速不稳或加速不良等故障是氧传感器引起的，检修时只需拔下氧传感器接头，如果发动机的故障消失，则说明氧传感器已经损坏，必须更换，如果发动机故障依旧，那么还要从其他地方找原因。
2.利用高阻抗的电压表也可以检查出氧传感器的好坏。把电压表并联在氧传感器的输出端，正常情况下，电压应在0－1V之间变化，中值在500mV左右，如果输出电压长时间保持某一数值而无变化，则表明氧传感器已经损坏。
3.氧传感器外观颜色的检查
从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。
通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：
①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；
②白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；
③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；
④黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
2.4 MKZO氧化锆氧传感器
MKZO氧化锆氧传感器，系直插加热式，全不锈钢结构. 具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等特点。它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且还可用于热力学的研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程的控制、化工厂等生产过程中氧量的控制分析等。它在减少环境污染、节能提高燃烧效率方面起着积极的作用，还作为工程管理和质量控制的重要手段，在电力、石化、冶金、化肥等生活锅炉工业领域得到广泛应用。
此传感器具有测量精度高，重现性与互换性好，结构牢固，使用寿命长等特点，深受用户欢迎。
2.4.1技术指南
常用规格：L=200mm、400mm、800mm 、1000mm 、1200mm或其它规格（订货时请确认）
量程：0～20.6％O2；
仪表精度：≤0.5%F.S；
使用温度：0～700℃（低温型）800～1300℃（高温型）；
本底修正：-100mV～+100mV；
输出信号：0-10mADC或4-20mADC ；
仪表电源：85～264VAC50Hz；
输出电源：40～50V；
检测器加热炉升温时间：约20min；
介质气氛：为保证铂电极不在还原气氛中受到毒化，介质必须是氧化性气氛；
锆管寿命：在整个时间内均为氧化条件的气氛中，典型寿命二年；
2.4.2外形结构
氧化锆检测器由氧化锆管、加热炉丝、热电偶、防尘装置及壳体等组成。整个检测装置采用全封闭钢制直插式结构，增加了检测器的封闭性能，提高了检测器的耐高温、抗腐蚀能力。整个传感器全不锈钢结构，插入烟道的探头顶部是一个过滤器，烟气经过滤后才进入探头，检测器.检测器内是涂有铂电极的氧化锆电解质管与热电偶和一个电炉。安装法兰的后部是接线盒，接线盒内部是氧化锆、热电偶、电加热接线端子，其下部有两个气孔，一个是标准气孔，另一个是参比气孔，标准气孔由一个带密封圈的螺丝封牢。
2.4.3工作原理
被测气体（烟气）通过传感器进入氧化锆管的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进入传感器的外侧，当锆管内外侧的氧浓度不同时在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势（在参比气体确定情况下，氧化锆输出的氧浓差电势与传感器的工作温度和被测气体浓度呈函数对应关系）该氧浓差电动势经显示仪表转化成与被测烟气含氧量呈线性关系的标准信号供显示和输出传感器的检测组件是氧化锆电解质管，工作原理图如下：
电解质管壁内外两侧涂有铂催化电极，当电解质管温度达到600℃左右时，被测烟气进入电解质管内，而管外为参比气体--空气。因空气含氧量为20.6％O2 ，管外被测烟气含氧量低于空气，此时空气中的氧经铂电极催化吸收4个电子(e)形成氧离子(0=)，其反应方程为 O2+4e=202- ，氧离子进入电解质管后，又经特殊传递方式到达管内铂电极一侧，再次经铂电极催化放出4个电子(e)而还原成氧，其反应方程为202--4e=O2 ，被吸收电子的一侧电极为正极，释放电子的一侧电极为负极.
3 氧传感器技术性能分析
OSP+型氧传感器技术性能分析
空燃比为浓的电压信号：>750mV
空燃比为稀的电压信号：<120mV
450摄氏度时，空燃比浓变稀的相应时间：<80ms
450摄氏度时，空燃比稀变浓的相应时间：<65ms
加热元件电阻（21摄氏度）：9.6±1.5欧姆
加热元件电流：0.52±0.10A
加热元件损耗功率：7.0瓦
锆元件活化时间：<12秒
内部电阻：<5千欧姆
外接电压：13.5V
装配螺纹孔尺寸规格：M18×1.5- 7欧姆
装配扭紧力矩：38-46Nm
常规工作温度范围：260℃-850℃
传感器信号传输线束线径要求：0.35平方毫米
传感器线束长度规格尺寸：
零件号码长度（毫米）插接头型式接插器号码备注
25325359 310 1×4 12162144 加热式25325632 380 1×4 12162144 加热式25371626 450 1×4 12162144 加热式25324175 640 1×4 12162144 加热式
25324173 500 2×2 15326423 线束总成带地
板防水密封圈，25333420 500 2×2 15326423
仅用作氧后传
感器
通过比较我们可以看出，对于同种型号不同产品而言，氧传感器的工作温度都很高，这就导致锆元件的活化时间较慢，耗费了工作时间；从自身大小来看，氧传感器正趋于小型化，小型化氧传感器不但功能依旧，重要的是节省了材料与空间。
4 氧传感器故障诊断案例
（一）故障现象
有一辆捷达GTX电喷发动机轿车，在使用过程中会出现排气管冒黑烟、油耗高、怠速不稳等故障。
（二）故障排除过程
用专用仪器VAG1552检查发动机电控系统，出现空气流量计G70不靠信号显示空气流量计有故障，但测量空气流量计的线路及电阻都正常，进一步检查进行“08读取测量数据块”中的显示组长033的第二区，检查氧传感器的电压为0.1V—0.2V间变动，（正常的应该是电压在0.1—0.9V之间来回变动）电压变动范围很小，就说明氧传感器未起效用。拆卸后发现氧传感器顶尖部位的颜色是“棕色”。
（三）故障原因分析
这种现象是氧传感器中毒，尤其是经常使用含铅的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。但往往是由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍氧离子的扩散，使氧传感器失效，失效后的氧传感器不能把真实的混合气浓度信号传给发动机控制单元，造成喷油量不准确，就会造成上述故障现象。发动机控制单元在比较空气流量计测量的进气信号和氧传感器测量的错误的混合气浓度信号后，就会认为空气流量计所测量的信号不准确，于是就记录了“空气流量计G70不可靠信号”这个故障。由于氧传感器失效后传给发动机控制单元的信号并不是没有，只是不准确，所以发动机控制单元也没有储存氧传感器的故障信号。
5 结语
汽车行业正值高速发展的阶段，温室效应也随之越来越频繁的被关注，保护环境、减少二氧化碳的排放至关重要，氧传感器在减少尾气中的有害物质方面显得愈加重要。因此汽车氧传感器的研制与创新在汽车行业有很大的发展空间，氧传感器的高技术、高创新产品也会带动汽车行业的前进。
浅谈传感器技术在汽车领域的应 用 院系信息工程系 专业 年级 学生姓名 指导教师
目录 1 摘要 1.1 汽车传感器举足轻重 1.2 国内传感器生产水平低 1.3 汽车上的主要传感器 1.4 汽车传感器的发展趋势 2 传感器类型 2.1里程表传感器 2.2安全气囊传感器 2.3 速度传感器 3 基本原理和发展 致谢 参考文献
1 摘要汽车传感器发展综述 在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。 进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。 今天，传感器有用来测定各种流体温度和压力（如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器（如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀（EGR）的位置等）；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；确定座椅位置的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器；保护前排乘员的气囊，不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊，还要增加传感器。随着研究人员用防撞传感器（测距雷达或其他测距传感器）来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩，使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。 老式的油压传感器和水温传感器是彼此独立的，由于有着明确的最大值或最小值的限定，其中一些传感器的实际作用就相当于开关。随着传感器向电子化和数字化方向发展，它们的输出值
无人驾驶汽车 院别：**学院专业：自动化 学号：******** 姓名：********* 摘要：无人驾驶汽车通过传感器装置和计算机来实现无人驾驶，这一技术正渐渐地在生活中的到应用，并在生活中发挥着巨大的作用，有着广泛的发展前景。 2009年11月，在国外某社交网站上的一段视频，引起广泛关注。视频的上传者本·蔡特林在美国旧金山和帕洛阿尔托之间的280号高速公路行驶时，发现旁边有一辆“怪异”的丰田普锐斯轿车，在它的车顶，装着一个类似于扰流板的装置，蔡特林最初以为这是用来测试风速的，其实这就是谷歌所研发的无人驾驶汽车系统，在当时，这还是一个秘密进行中的项目。 关键字：无人驾驶汽车，智能，传感器，导航，安全 一、无人驾驶汽车概念 什么是无人驾驶汽车？清华大学汽车系副研究员王建强将无人驾驶汽车定义为“通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车”。同时它也可以称之为轮式移动机器人，其核心在于位于其内的计算机系统。 二、无人驾驶汽车的原理 它是利用智能软件和车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，随即作出反应判断，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地
在道路上行驶。比如，车体多个部位装有激光感应器，用于确定车身与障碍物的距离；有效地避开障碍物。车载电脑可以经由后视镜附近的摄像头识别交通信号、交通标志并分析路况。无人驾驶车的运动控制包括感知、动作、行为3个部分。感知主要是通过车的“眼睛”认知周围环境，实现对环境的精确建模，如结构化环境中的车道线的检测、半结构环境中的边缘检测等；动作是指车的“大脑”在收到感知信息时作出的规划、控制与决策；而行为则是无人驾驶汽车在规划、控制与决策下产生的外在响应，体现了无人车的自主性能。无人驾驶车是集视觉计算、模式识别和控制等众多技术于一体、具有人工智能功能的汽车。它有车载麦克风、声波定位仪、红外线传感器、罗盘、激光扫描仪和微波雷达等多种传感器，这些装置相当于无人驾驶车辆的“眼耳”，用来感知车辆周围环境，并将感知所获得的道路、车辆位置、障碍物信息等，传输给无人驾驶车辆的“大脑”——安装在车辆内部的高性能计算机进行分析和计算，以控制车辆的转向和速度，从而使车辆在遵守交通规则的前提下能够安全、可靠地在道路上自主行驶。 当然，不同公司生产的无人驾驶汽车其原理都不太一样。 1法国的无人驾驶汽车原理：该 车使用类似于给巡航导弹制导的全球定位技术，通过触摸屏设定路线，通过全球定位系统引路，只不过给该汽车带路的全球定位系统要比普通的全球定位系统功能强大许多。普通GPS 系统的精度只能达到几米，而该汽车却装备了名为“实时运动GPS”的特殊GPS系统，其精良高达1厘米。这款无人驾驶汽车装有充当“眼睛”的激光传感器．能够避开前进道路上的障碍物，还装有双镜头的摄像头，来按照路标行驶 德国的无人驾驶汽车：车内安装的无人驾驶设备，包括激光摄像机、全球定位仪和智能计算机。在行驶过程中，车内安装的全球定位仪将随时获取汽车所在准确方位。隐藏在前灯和
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目录 绪论 (2) 1传感器的历史及发展 (4) 1.1传感器的历史 (4) 1.2传感器的发展情况 (5) 2.传感器的概述 (8) 2.1 传感器的作用 (8) 2.2传感器的种类 (9) 3常用传感器工作原理 (15) 3.1磁电效应 (15) 3.2转动式磁电传感器 (16) 3.3霍耳式传感器 (16) 3.4压电式传感器 (17) 3.5光电式传感器 (18) 4传感器在汽车上的应用 (19) 4.1温度传感器 (20) 4.2压力传感器 (21) 4.3流量传感器 (22) 4.4位置和转速传感器 (23) 4.5气体浓度传感器 (24) 4.6爆震传感器 (24) 结论 (25) 致谢 (27) 参考文献 (28)
绪论 现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。 现代汽车正由一个单纯交通工具朝着能满足人类需求和安全、舒适、方便及无污染的方向发展。当前,汽车电子已成为汽车工业发展的核心技术。据有关统计,在汽车上的电子元件的相关价值已经从20世纪70年代的零增长到2000年的中级汽车的20%左右。据预测,未来汽车电子产品的费用将占整车费用的30%,并认为汽车上70%的革新将来源于汽车电子。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽
车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。20世纪末期,为了实现可持续发展战略,发达国家对汽车工业提出的新要求,促进了传感器应用和技术的快速发展。传感器的研发和生产单位采用新材料和新的加工技术开发和生产新一代的传感器及系统,满足汽车工业的需求。
传感器在汽车中的应用 摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。 关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统 现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。 目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。 当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。 一、汽车发动机控制用传感器 发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息,供电子控制单元(ECU)对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。由于其工作在发动机振动、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中,因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求最关键的是测量精度与可靠性。
新型汽车传感器 073621053 陈鲁 【摘要】：车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。 【关键词】：车用传感器；汽车运用；现代汽车发展 引言 现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。 基本特性 一、传感器特性 传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电量的装置。 传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。 1)、敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。 2）、转换元件则将上述非电量转换成电参量。 二、发动机常用传感器工作机理 一）磁电效应 根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率， 直线移动式磁电传感器 直线移动式磁电传感器由永久磁铁、线圈和传感器壳体等组成 当壳体随被测振动体一起振动且在振动频率远大于传感器的固有频率时，由于弹簧较软，运动件质量相对较大，运动件来不及随振动体一起振动（静止不动）。此时，磁铁与线圈之间的相对运动速度接近振动体的振动速度。 转动式磁电传感器 软铁、线圈和永久磁铁固定不动。由导磁材料制成的测量齿轮安装在被测旋转体上，每转过一个齿，测量齿轮与软铁之间构成的磁路磁阻变化一次，磁通也变化一次。线圈中感应电动势的变化频率（脉冲数）等于测量齿轮上的齿数和转速的乘积。 二）霍耳式传感器 1．霍耳效应 半导体或金属薄片置于磁场中，当有电流（与磁场垂直的薄片平面方向）流过时，在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势，这种现象称为霍耳效应。 2．霍耳元件
华南师范大学增城学院课程论文 题目：传感器在汽车中的应用 课程名称传感器与检测技术 考查学期学年2013 第 1 学期 考查方式课程论文 姓名苏满湖 学号 专业电子信息科学与技术（应用电子） 成绩 指导教师廖明华
目录 摘要 (Ⅱ) 一、前言 (1) 二、传感器特性 (1) 三、汽车上的主要传感器 (2) 3.1空气流量传感器 (2) 3.2曲轴位置传感器 (2) 3.3压力传感器 (3) 3.4爆震传感器 (3) 3.5 ABS传感器 (3) 四、高端的汽车传感器 (4) 4.1红外传感器 (4) 4.2雨量传感器 (4) 五、安全用的传感器 (4) 5.1安全气囊传感器 (4) 5.2碰撞传感器 (5) 六、汽车传感器的发展趋势 (5) 6.1微型化 (5) 6.2智能化 (5) 6.3开发新材料 (6) 参考文献 (6)
摘要 主要介绍传感器在现代汽车中的各种应用，介绍一些元器件以及电子元件，并且研究在市场中的需求和未来发展趋向。介绍一些安全用的传感器，以加深认识。通过系统分析各种传感器的特点，从细节中加以改造，形成更加好的传感器。在20世纪60年代的汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器等比较简单的传感器，它们与仪表或指示灯连接。到了70年代之后，人们为了治理排放等原因，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。 关键词：电子元件；汽车传感器；安全性
一、前言 现代的汽车工业是我国国民经济发展的比较重要的产业，并且正由一个单纯交通工具向着能满足人类需求和舒适、安全、方便及无污染的方向发展。当前,汽车电子已成为汽车工业发展的核心技术。汽车传感器的作用，是汽车电子控制系统的信息源，同时也是汽车电子控制系统的核心部件。20世纪末期，人们为了实现国家的可持续发展战略。很多发达国家对汽车工业提出的新要求,促进了传感器应用和技术的快速发展。传感器的研发和生产单位采用新材料和新的加工技术开发及系统,满足汽车工业的需求。现代汽车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种信息，例如：车速、发动机运转工况以及各种介质的温度等，转化成电讯号且输给计算机，以便使发动机处于最适宜的工作状态。现代汽车用的传感器很多，因此我们判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。我们在查找传感器导致的车用故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。 二、传感器特性 传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电量的装置。 传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成：1、转换元件的作用就是则将上述非电量转换成电参量。2、敏感元件的作用是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。3、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。
传感器在汽车上的应用及发展 1 前言 随着现代电子技术的发展，汽车的电子化程度越来越高，特别是电子计算机控制系统在汽车上的应用，使汽车的使用性能得到了明显改善和提高。但是，由于人们对现代汽车安全、舒适、环保、经济性、动力性及自动化程度等性能要求的逐步提高，使得汽车必须能够实现对各部位进行精密的自动控制，而实现精密控制的第一信号源就是各种各样的传感器。汽车传感器作为汽车电子计算机控制系统的重要组成部件，其使用数量和技术性能的好坏，直接影响汽车电子控制系统的工作状况。普通汽车上大约安装几十只传感器，而高级豪华轿车上的传感器数量可达200多只，这些传感器主要分布在汽车各大系统中。汽车电子化越发达，智能化程度越高，对传感器的依赖性也就越大，因此，传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。 2 车用传感器的作用及性能要求 传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。它可把物理量、电量和化学量等信息变换成计算机能够理解的电信号，这种变换包括能量形式的变换，所以也称为换能器。汽车传感器是安装于汽车上，用来感测行车过程中外在变化的传感器。汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况的信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电信号输给计算机，使汽车处于最佳工作状态。 传感器的精度及可靠性对汽车而言是非常重要的两个参数，一般说来，车用传感器性能主要有以下要求： （1）精度要求高 对于车用传感器的精度要求1%或1%以下，要求在-40～+120°C 的范围内能长期工作，耐振动为150～2000Hz，耐冲击能达到从1m高处落在混凝土上而不引起精度的下降，并能抗电磁干扰、耐腐蚀。 （2）环境适应性强 汽车的使用环境非常恶劣，有来自发动机产生的热、振动、汽油或柴油的蒸气，以及轮胎的污泥、飞溅的水花，可概括为温度、湿度等气候条件，振动冲击等机械条件，电源、电磁干扰等电气条件，或简单地归纳为温度、湿度、振动等物理环境，过压电磁波等电气环境。不同的环境，对传感器提出不同的要求。 （3）稳定性好 汽车的交通事故和人的生命息息相关，因此车用传感器有高可靠性要求，另外，国家对汽车排气成分，如在CO、NOx 等成分的含量方面有严格规定，在正常情况下符合标准，而且还要求完成了规定行驶距离以后，仍然能达到排气标准。 3 车用传感器的应用 车用传感器所检测的信息包括车辆运动状态以及驾驶操纵、车辆控制、运动环境、异常状态监控等所需信息。汽车电子控制系统上应用了多种传感器，在这些传感器的共同作用下，汽车电子控制系统对发动机、底盘、行驶安全、信息传输等进行集中控制。 3.1 MEMS 传感器在汽车上的应用 MEMS 是在集成电路生产技术和专用的微机电加工方法的基础上蓬勃发展起来的高新科技，其研究开发主要集中在微传感器、微执行器和微系统三个方面，用此技术研制的五花八门的微传感器具有体积小、质量轻、响应快、灵敏度高、易生产、成本低的优势，可以测量各种物理量、化学量及生物量。在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器，技
传感器在汽车自动控制系统中的应用毕业
（论文封面）
中文题目：传感器在汽车自动控制系统中的应用 英文题目：Sensor Application in the Automobile Automatic Control System
摘要 随着电子技术的发展，现代汽车正朝着高档智能化、电子信息化的方向发展。由于传感器体积小、价格便宜、便于集成等特点，同时可以提高系统测试精度，因此汽车传感器在汽车自动控制系统中就得到了普遍的应用。近年来汽车传感器已作为汽车电子控制系统的关键部件，在整个汽车系统中扮演着举足轻重的作用，因此对汽车传感器在汽车自动控制系统中的应用的研究也就有着重要的实际和科研意义。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统和导航系统中。本文将从主流的汽车传感器应用控制系统出发，对汽车传感器的应用作出分析。 关键词：传感器，汽车自动控制系统，关键部件
Abstract With the development of electronic technology, the development direction of modern automobile is high-end intelligent and electronic information technology. Due to sensor characteristics such as small volume, price cheap, easy to integration, at the same time it can improve precision of the system test, so automotive sensor in automatic control system has been widely used. In recent years, automotive sensors have play an important role in the whole car system, as the key part of automotive electronic control system components. Thus the research of automotive sensors in the application of automatic control system also has important practical and research significance. As the information source of automotive electronic control system, Automobile sensors are key components in automotive electronic control system. It is also one of the core content of automotive electronic technology research. Automobile sensors are always adopted in engine control system, dynamic chassis control and guided system. This paper will analyses the application of automobile sensors in the ways of mentioned above. Keyword:Automobile sensors, automobile automatic control system, critical components
毕业论文 题目车用传感器的检测方法 学生姓名都业平学号 12061222 班级 120612 专业汽车检测与维修技术 分院汽车分院 指导教师王扬 2013 年 9 月 20 日
车用传感器的检测方法 【摘要】传感器是现代汽车上电子控制系统的重要组成部分，它担负着发动机的燃油喷射、电子点火、怠速控制、进气控制、废气再循环、蒸汽回收及底盘部分的传动、行驶、转向、制动、电子悬架和车身部分的防盗、中央门锁、自动空调等汽车各大电子控制系统的信息采集和传输，是电子控制系统中非常重要的元件。如果没有它的正常工作，汽车就不可能正常地行驶。因此要想掌握好现代汽车的维修技术，就必须很好地掌握汽车传感器的作用、结构、原理、检测方法和它与电控系统的联系。 【关键词】传感器检测方法电控系统
引言 现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。
一、传感器特性 传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电量的装置。传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。 1、敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。 2、转换元件则将上述非电量转换成电参量。 二、发动机常用传感器工作机理 1、磁电效应 根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率， ①直线移动式磁电传感器 由永久磁铁、线圈和传感器壳体等组成，当壳体随被测振动体一起振动且在振动频率远大于传感器的固有频率时，由于弹簧较软，运动件质量相对较大，运动件来不及随振动体一起振动（静止不动）。此时，
传感器与检测技术论文 题目：光电传感器在汽车上的应用班级：2013级电子信息工程1班学号： ：俊旭 指导老师：江华 2016.5.2
摘要 光电传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化，然后，借助光电元件把光信号转换成电信号来实现控制。如光电开关、光感电阻、光感二极管、光电池、光纤等。光电式传感器在检测和控制领域中应用非常广泛，它是采用光电元件作为检测元件的传感器，具有反应快、精度高、非接触等优点，而且可测参数多，结构简单，形式灵活多样。本文列举了光电传感器技术在一些领域里的应用。并阐述了当前传感器技术的发展现状以及发展趋势。 关键词：光电传感器；汽车；应用；
目录 一、引言 二、光电传感器 2.1 光电传感器的概念 2.2 光电传感器的工作原理 2.3 光电传感器的分类 三、光电式传感器在汽车上的应用 3.1 光电式车高传感器 3.2 光电式转向传感器 3.3光电式光量传感器 3.4 光电式车速传感器 四、参考文献
一、引言 随着汽车电子技术的迅速发展及电控单元运用的普及，新型汽车为了提高动力性、经济性、安全性、舒适性以及减少排气污染，已广泛应用电子控制技术。从发动机的燃油喷射系统、点火装置、进气装置、废气排放、故障自诊断到底盘的传动系统、行驶系统、转向制动系统以及车身和辅助设备等普遍采用了电子控制技术。在汽车电子控制系统中，传感器担负着采集和传输功能，它是电子控制中非常重要的部件，其技术性能的好坏，直接影响汽车电子控制系统的工作情况。汽车传感器主要有温度传感器、压力传感器、空气流量传感器、位置与角度传感器、气体浓度传感器、速度与加速度传感器、爆燃与碰撞传感器等几十种。 本文主要讲述了传感器在汽车技术中的应用以及各种汽车传感器的工作原理和在汽车技术中的作用。其中转速传感器是检测发动机的转速、空气流量传感器检测发动机的进气量以更好的控制空燃比、节气门位置传感器是将节气门开度转换为电信号，通过ECU控制喷油量、进气温度传感器是检测发动机的进气温度，将进气温度转变为电压信号输入ECU作为喷油修正信号、氧传感器是根据化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。
多传感器在智能机器人中的应用研究* 耿庆华，宋弘，陈桂徐 (四川理工学院自动化与电子信息学院) 摘要：介绍了一种使用多传感器快速测量智能机器人与障碍物之间距离的方法，使机器人不仅具备语音 识别功能,而且能实现智能避障。本设计给出了相应的电路设计和软件设计方案。实验结果表明：设计方案可行， 智能机器人工作稳定、可靠。 关键词：A/D转换；智能避障；红外测距传感器；语音识别.. Abstract: A kind of distance measuring method with Multi-Sensor in intelligent robot is introduced. The intelligent robot not only have the function of speech recognition, but also can avoid obstacle intelligently .It is proved by experiment that the system works stably and reliably. Key words: A/D convert ; Intelligent obstacle-avoidance ; Intrared distance measurment sensor ; Speech recognition 中图分类号：TP242.6 文献标识码：B 0 引言 智能机器人内部装有微处器和传感器。智能机器人 在前进过程中需要不断获取前方及两侧的信息，从而判断 是否有障碍物及与障碍物之间的距离，进而执行相应的智 能避障算法。智能避障机器人在语音命令的控制下完成相 应的任务，在执行任务的过程中能够实时检测周围是否有 障碍物并判断出它们的位置，本文介绍了一种使用多传感 器来完成实时检测及语音识别的方法。.. 1 智能机器人硬件电路的设计 在智能机器人中采用双CPU协同控制,最左边的单片 机执行语音识别功能，另一片单片机进行数据采集，并且 经过逻辑判断产生相应的控制信号，通过电机驱动装置使 电机产生不同的转速，从而达到智能避障的效果。双CPU 的协同工作解决了以往单个单片机难以对周围环境进行 实时检测的难题，丰富了单片机的资源，语音识别的引入 使机器人更加智能化。智能机器人的硬件电路如图1所示。
压力传感器是汽车中用得最多的传感器，主要用于检测气囊贮气压力、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。 比较常用的汽车压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式。电容式压力传感器主要用于检测负压、液压、气压，测量范围为20kpa～100kpa，其特点是输入能量高，动态响应特性好、环境适应性好;压阻式压力传感器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;差动变压器式压力传感器有较大的输出，易于数字输出，但抗干扰性差;声表面波式压力传感器具有体积小、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。 汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸人气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏度高、响应特性较好，但线性差、适应温度较低。 其中，通用型的测温范围为-50℃～30℃，精度为1.5%，响应时间为10ms;高温型为600℃～1000℃，精度为5%，响应时间为10ms;线绕电阻式温度传感器的精度高，但响应特性差;热偶电阻式温度传感器的精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理一起使用。其他已实用化的产品有铁氧体式温度传感器（测温范围为-40℃～120℃，精度为2.0%）、金属或半导体膜空气温度传感器（测温范围为-40℃～150℃，精度为2.0%，5%，响应时间约20ms）等。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/535600942.html,/
汽车传感器之车速传感器 摘要:汽车电子技术是汽车工业发展的核心技术之一。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一,汽车传感器的使用数量和技术水平决定了汽车控制系统的性能。本文主要介绍了汽车传感器的发展、特点,对汽车传感器中的车速传感器的工作原理、分类、应用情况等做了一个详细描述。 关键词:车速传感器;磁电式;霍尔式;光电式 一、汽车传感器的发展史 在20世纪60年代,汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器,它们与仪表或指示灯连接。 进入70年代后,为了治理排放,又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统,因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代,防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。 今天,传感器有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等的传感器;有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR的位置等;还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的传感器;在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器。 二、汽车传感器的特点 汽车传感技术是随着汽车电子的发展而发展起来的一种技术。汽车传感器是汽车电子控制系统的输入装置,它把汽车运行过程中的各种工况信息如车速、发动机运转工况等转化成电信号输给中央控制单元,使发动机处于最佳工作状态。汽车传
汽车传感器 百科名片 汽车传感器 车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。 详细介绍
一、传感器特性 传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电
量的装置。 传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。 1)、敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。 2）、转换元件则将上述非电量转换成电参量。 3）、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。 传感器的静态特性参数指标 1．灵敏度 灵敏度是指稳态时传感器输出量ｙ和输入量ｘ之比，或输出量ｙ的增量和输入量ｘ的增量之比，用ｋ表示为 ｋ＝ｄY／ｄX 2．分辨力 传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量称为分辨力。 3．测量范围和量程 在允许误差限内，被测量值的下限到上限之间的范围称为测量范围。 4．线性度（非线性误差） 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。 5．迟滞 迟滞是指在相同的工作条件下，传感器的正行程特性与反行程特性的不一致程度。 6．重复性 重复性是指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量范围
综 述 传感器在汽车中应用现状及发展趋势 淮阴工学院交通工程系 张月红 随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,传统的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题,因而将逐步被电子控制系统代替。传感器作为汽车电控系统的关键部件,其优劣直接影响到系统的性能。目前,普通汽车上大约装有几十到近百只传感器,豪华轿车上则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。 1 发动机控制用传感器 发动机用传感器有很多种,其中包括温度传感器、压力传感器、旋转传感器、流量传感器、位置传感器、浓度传感器、爆震传感器等。这类传感器是整个车用传感器的核心,利用它们可提高发动机动力性、降低油耗、减少废气、反映故障等,由于其工作在发动机振动、汽油蒸汽、污泥、水花等恶劣环境中,因此它们的耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。它们的性能指标要求有很多种,其中最关键的是测量精度与可靠性,否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或产生故障。 (1)温度传感器:主要检测发动机温度,吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度、催化温度等,将它们转变成电信号,从而控制喷油嘴针阀开启时刻和持续时间,以保证供给发动机最佳混合气并达到排气净化效果等。实际应用的温度传感器主要有线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式。线绕电阻式温度传感器的精度较高,但响应特性差;热敏式传感器灵敏度高,响应特性较好,但线性差,适用温度较低;热电偶式传感器的精度高,测温范围宽,但需考虑放大器和冷端处理问题。 (2)压力传感器:主要检测气缸负压,从而控制点火和燃料喷射;检测大气压,从而控制爬坡时空燃比;检测气缸内压,从而控制点火提前角;检测废气再循环流量、发动机油压、制动器油压、轮胎空气压力等等,并对相关量作出反应。车用压力传感器目前已有若干种,应用较多的有电容器式、压阻式、差动变压器式(LVD T)、表面弹性波式(SAW)。电容器式传感器具有输入能量高,动态响应好、环境适应性好等特点;压阻式受温度影响大,需另设温度补偿电路,但适用于大量生产;LVD T式有较大输出,易于数字输出,但抗振性较差;SAW式具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性强、灵敏度高、分辨率高、数字量输出等特点,是一种较为理想的传感器。 (3)旋转传感器:主要用于检测曲轴转角、发动机转数、风门开度、车速等,从而控制点火提前角、燃油配量和喷射时间等,产品主要有发电机式、磁阻式、霍尔效应式、光学式、振动式等。 (4)氧传感器:检测排气中空燃比,向供油系统发出负反馈信号,以修正喷油脉冲,使空燃比调整到理论值,以达到理想的排气净化效果,常用的是氧化锆和氧化钛传感器。 (5)流量传感器:测定进气量和燃油流量以控制空燃比。主要有空气流量传感器和燃料流量传感器。空气流量传感器检测进入的空气量从而控制电子喷油器喷油量,以得到较准确的空燃比,实际应用的产品主要有卡尔曼旋涡式、叶片式、热线式。卡尔曼式无可动部件,反应灵敏,精度较高;热线式易受吸入气体脉动影响,且易断丝;燃料流量传感器用于检测燃料流速,以计算汽车燃油消耗量,产品主要有水车式、球循环式。 (6)爆震传感器:检测发动机的振动,并根据检测到的爆震信号适当调整点火时刻,主要产品有磁致伸缩式和压电式。 2 底盘控制用传感器 底盘控制用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、防抱制动系统中的传感器,它们在不同系统中作用不同,但工作原理与发动机中传感器是相同的,主要有以下几种形式传感器。 (1)变速器控制用传感器:主要有车速传感器、加速 ? 1 1 ? 2001年第1期
新品发布 NEW PRODUCTS 今日电子 · 2018年8月 · https://www.doczj.com/doc/535600942.html, 62高性能PLL/VCO解决方案 A D F4371采用了锁相环(P L L)、完全集成式压控振荡器(V C O)并集成低压差调节器(L D O)和跟踪滤波器技术，支持各种射频/微波系统设计，能够满足航空航天、测试/测量、通信基础设施。以及高速转换器时钟等多个市场严苛的下一代产品设计要求。 (-234d B c /H z )、超低杂散（-100d B c典型值）、低V C O相位噪 声（8GHz下1MHz失调时为-134dBc/H z）以及内置的跟踪滤波器技术，具有出色的性能和适用性。它采用功能丰富的可灵活配置架构，因此设计人员只需选用一种超紧凑的频率合成器解决方案，就能满足这些频率范围内的几乎任何L O/时钟需求，从而可降低开发成本和风险并缩短产品上市时间。 A D F4371配合外部环路滤波器和外部基准源使用，可实现高分辨率（39位）小数N分频或整数N分频锁相环频率合成器。该微波宽带V C O设计允许产生62.5M H z～32G H z的频率。该器件具有行业最低的抖动（在10G H z时为36f s）和参考杂散（-100d B c典型 汽车级传感器芯片 AS5200L具备AEC-Q100 1级资格认证，扩展了a m s的磁性位置传感器产品组合，该产品具有多项独特功能，适用于电气动力总成系统线控驱动功能， 如适用于传统变速杆和旋转换档杆的线控换档，以及踏板应用等。 双裸片的采用使得A S5200L的性能更进一步。裸片的层叠结构意味着可与单个更小的磁铁配对，同时每个通道都能提供一致的测量输出。每个裸片都采用单独的封装引脚，以防止设备电气故障影响到两个裸片。 A S5200L亦可免受杂散磁场干扰，即使在嘈杂的磁场环境中也可以提供精确度高且重复性好的测量。由于无须增设其他磁性位置传感器I C通常需要的屏蔽，所以可实现极其可靠的性能，并可降低系统成本。A S5200L采用M L F-16封装，占用面积仅为5mm×5mm，可节省空间。同时，外露的焊盘和可浸润侧板可实现快速简单的板级焊点检查。 ams https://www.doczj.com/doc/535600942.html, 模拟与数字芯片 Analog & Digital 值），并且工作温度可达105℃而不失锁。 ADI https://www.doczj.com/doc/535600942.html, 生物和化学检测接口IC A D u C M355精密模拟微控制器带有生物传感器和化学传感器接口，是目前能够在单个芯片上同时实现恒电位仪和电化学阻抗频谱分析仪(EIS)功能的唯一解决方案，是工业气体检测、仪器仪表、生命体征监测和疾病管理等应用的理想解决方案。该器件集成了行业最先进的传感器诊断技术，具有优异的低噪声和低功耗性能，并且尺寸最小。 A D u C M 355是一款基于A R M Cortex M3处理器的超低功耗精密模拟微控制器，特别为控制和测量化学和生物传感器而设计。它是目前可支持双恒电位仪和三个以上传感器电极的唯一解决方案。其他特性包括：电压、电流和阻抗测量；双超低功耗低噪声恒电位仪：8.5μA，1.6μV RMS；灵活的16位400ks/s测量通道；先进的传感器诊断技术；集成式模拟硬件加速器；26MHz 内核，128KB闪存，64K B SRAM。 ADI https://www.doczj.com/doc/535600942.html,