傳感器與檢測技術

在汽車上的應用傳感器在汽車中應用現狀隨著電子技術的發展，汽車電子化程度不斷提高，傳統的機械系統已經難以解決某些與汽車功能要求有關的問題，因而將逐步被電子控制系統代替。傳感器作為汽車電控系統的關鍵部件，其優劣直接影響到系統的性能。目前，普通汽車上大約裝有幾十到近百只傳感器，豪華轎車上則更多，這些傳感器主要分布在發動機控制系統、底盤控制系統和車身控制系統中。一、發動機控制用傳感器發動機用傳感器有很多種，其中包括溫度傳感器、壓力傳感器、旋轉傳感器、流量傳感器、位置傳感器、濃度傳感器、爆震傳感器等。這類傳感器是整個車用傳感器的核心，利用它們可提高發動機動力性、降低油耗、減少廢氣、反映故障等，由于其工作在發動機振動、汽油蒸汽、污泥、水花等惡劣環境中，因此它們的耐惡劣環境技術指標要高于一般的傳感器。1、溫度傳感器溫度傳感器：主要檢測發動機溫度，吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、催化溫度等，將它們轉變成電信號，從而控制噴油嘴針閥開啟時刻和持續時間，以保證供給發動機最佳混合氣并達到排氣凈化效果等。實際應用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度傳感器的精度較高，但響應特性差；熱敏式傳感器靈敏度高，響應特性較好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式傳感器的精度高，測溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問題。熱敏電阻式溫度傳感器

熱敏電阻的溫度特性

1—負溫度系數(NTC)２—正溫度系數(PTC)3—臨界溫度系數(CTR)2、壓力傳感器壓力傳感器：主要檢測氣缸負壓，從而控制點火和燃料噴射；檢測大氣壓，從而控制爬坡時空燃比；檢測氣缸內壓，從而控制點火提前角；檢測廢氣再循環流量、發動機油壓、制動器油壓、輪胎空氣壓力等等，并對相關量作出反應。車用壓力傳感器目前已有若干種，應用較多的有電容器式、壓阻式、差動變壓器式(LVDT)、表面彈性波式(SAW)。電容器式傳感器具有輸入能量高，動態響應好、環境適應性好等特點；壓阻式受溫度影響大，需另設溫度補償電路，但適用于大量生產；LVDT式有較大輸出，易于數字輸出，但抗振性較差；SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性強、靈敏度高、分辨率高、數字量輸出等特點，是一種較為理想的傳感器。2、壓力傳感器油壓開關傳感器的結構

1—觸點2—膜片3—彈簧p—壓力2、壓力傳感器高壓側壓力傳感器(常閉型)

1—接頭2—膜片3—外殼4—接線柱

5—彈簧6—固定觸點7—活動觸點二、底盤控制用傳感器底盤控制用傳感器是指分布在變速器控制系統、懸架控制系統、動力轉向系統、防抱制動系統中的傳感器，它們在不同系統中作用不同，但工作原理與發動機中傳感器是相同的，主要有車速傳感器、加速度傳感器等幾種形式的傳感器。1、車速傳感器舌簧開關式車速傳感器的結構

1—舌簧開關2—指針3—彈簧

4—磁鐵5—轉子6—輸出端1、車速傳感器電磁感應式車速傳感器

a)結構b)信號波形1、車速傳感器光電式車速傳感器的結構

1—帶槽的遮光板2—發光二極管

3—光耦合器4—光敏晶體管1、車速傳感器光電式車速傳感器的工作原理

1—光耦合器2—發光二極管3—帶槽的遮光板4—遮光板轉軸

5—光敏晶體管6—信號線7—端子2、加速度傳感器差動變壓器式加速度傳感器

a)結構示意圖b)輸出特性c)工作原理圖1—差動變壓器2—繞組3—鐵心4—印制電路板5—變壓器油6—解調電路7—振蕩電路8—電源電路2、加速度傳感器滾軸式加速度傳感器的結構

a)靜止狀態b)工作狀態

1—止動銷2—滾軸3—滾動觸點4—固定觸點5—底座6—片簧三、車身控制用傳感器采用這類傳感器的主要目的是提高汽車安全性、可靠性、舒適性等，其耐惡劣環境技術要求不如發動機、底盤用傳感器那么嚴格，一般工業用傳感器稍加改進即可應用。主要有應用于自動空調系統中的多種溫度傳感器、風量傳感器、日照傳感器等，制動門鎖系統中的車速傳感器，安全氣囊系統中的加速度傳感器，亮度自控中光傳感器，死角報警系統中的超聲波傳感器，圖像傳感器等。汽車空調自動控制系統汽車空調自動控制系統中傳感器的安裝位置1—車外空氣溫度傳感器2—車內空氣溫度傳感器(前)3—日照傳感器4—控制板5—后控制板6—車內空氣溫度傳感器(后)7—計算機8—功率伺服機構雨滴傳感器雨滴檢測傳感器的構成

1—阻尼橡膠2—壓電元件3—不銹鋼振動板4—上蓋(不銹鋼)5—混合集成電路6—電容器

7—密封條8—下蓋9—電路板10—密封套11—套管12—線束記憶式后視鏡用傳感器存儲式后視鏡用傳感器的結構1—左右方向位置傳感器2—后視鏡支架3—上下方向位置傳感器4—永久磁鐵5—霍爾元件6—電動機(左右調整用)7—驅動軸螺釘車用傳感器發展趨勢在開發利用新材料同時，由于微電子技術和微機械加工技術的發展，傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發展。微型化傳感器利用微機械加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于其體積小、價格便宜