傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文

（論文封面）中文題目：傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用英文題目：SensorApplicationintheAutomobileAutomaticControlSystem

摘要隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車正朝著高檔智能化、電子信息化的方向發(fā)展。由于傳感器體積小、價格便宜、便于集成等特點(diǎn)，同時可以提高系統(tǒng)測試精度，因此汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中就得到了普遍的應(yīng)用。近年來汽車傳感器已作為汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，在整個汽車系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的作用，因此對汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用的研究也就有著重要的實(shí)際和科研意義。汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。汽車傳感器在汽車上主要用于發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)中。本文將從主流的汽車傳感器應(yīng)用控制系統(tǒng)出發(fā)，對汽車傳感器的應(yīng)用作出分析。關(guān)鍵詞：傳感器，汽車自動控制系統(tǒng)，關(guān)鍵部件

AbstractWiththedevelopmentofelectronictechnology,thedevelopmentdirectionofmodernautomobileishigh-endintelligentandelectronicinformationtechnology.Duetosensorcharacteristicssuchassmallvolume,pricecheap,easytointegration,atthesametimeitcanimproveprecisionofthesystemtest,soautomotivesensorinautomaticcontrolsystemhasbeenwidelyused.Inrecentyears,automotivesensorshaveplayanimportantroleinthewholecarsystem,asthekeypartofautomotiveelectroniccontrolsystemcomponents.Thustheresearchofautomotivesensorsintheapplicationofautomaticcontrolsystemalsohasimportantpracticalandresearchsignificance.Astheinformationsourceofautomotiveelectroniccontrolsystem,Automobilesensorsarekeycomponentsinautomotiveelectroniccontrolsystem.Itisalsooneofthecorecontentofautomotiveelectronictechnologyresearch.Automobilesensorsarealwaysadoptedinenginecontrolsystem,dynamicchassiscontrolandguidedsystem.Thispaperwillanalysestheapplicationofautomobilesensorsinthewaysofmentionedabove.Keyword:Automobilesensors,automobileautomaticcontrolsystem,criticalcomponents

目錄HYPERLINK一緒論 1HYPERLINK1.1課題研究背景與目的 1HYPERLINK1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1HYPERLINK二傳感器概述 3HYPERLINK2.1傳感器的定義 3HYPERLINK2.2傳感器的分類 4HYPERLINK2.3傳感器的特性 5HYPERLINK2.3.1傳感器的靜態(tài)特性 5HYPERLINK2.3.2傳感器的動態(tài)特性 7HYPERLINK三汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用 9HYPERLINK3.1在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 9HYPERLINK3.2在底盤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 10HYPERLINK3.3在車身控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 11HYPERLINK3.4在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用 12HYPERLINK3.5在汽車防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用 13HYPERLINK3.6汽車傳感器測試的特點(diǎn) 14HYPERLINK四汽車傳感器的發(fā)展趨勢 15HYPERLINK4.1汽車傳感器的市場經(jīng)濟(jì)性分析 15HYPERLINK4.2汽車傳感器未來的發(fā)展 16HYPERLINK五總結(jié) 18HYPERLINK致謝 19HYPERLINK參考文獻(xiàn) 20

一緒論1.1課題研究背景與目的當(dāng)今，傳感器已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、軍事科研、航空航天、現(xiàn)代辦公設(shè)備、智能建筑和家用電器等領(lǐng)域，是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分。在我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂弥鞣N各樣的傳感器，例如電冰箱、電飯煲中的溫度傳感器；空調(diào)中的溫度和濕度傳感器；煤氣灶中的煤氣泄漏傳感器；電視機(jī)和影碟機(jī)中的紅外遙控器；照相機(jī)中的光傳感器；汽車中的燃料計和速度計等。傳感器已經(jīng)給我們的生活帶來了很多便利和幫助。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器有更突出的地位，傳感器的發(fā)展往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。如宏觀上的茫茫宇宙、微觀上的粒子世界、長時間的天體演化、短時間的瞬間反應(yīng)，超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、弱磁場等極限技術(shù)研究。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。雖然汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中有大量的應(yīng)用，但是由于傳感器在測試方面的特點(diǎn)，即：被測對象的多樣性及快速變化性；測試內(nèi)容的近似性；高效、靈活的測試設(shè)備，以及其他的要求，使得傳感器的使用有一定的難度，同時由于一些汽車傳感器的測量精度還有待于提高，鑒于此，對傳感器在汽車自動控制中的應(yīng)用的研究就顯得格外的重要了。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀在20世紀(jì)60年代，汽車上僅有機(jī)油壓力傳感器、油量傳感器和水溫傳感器，它們與儀表或指示燈連接。進(jìn)入70年代后，為了治理排放，又增加了一些傳感器來幫助控制汽車的動力系統(tǒng)，因為同期出現(xiàn)的催化轉(zhuǎn)換器、電子點(diǎn)火和燃油噴射裝置需要這些傳感器來維持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制動裝置和氣囊提高了汽車安全性。今天，傳感器有用來測定各種流體溫度和壓力（如進(jìn)氣溫度、氣道壓力、冷卻水溫和燃油噴射壓力等）的傳感器；有用來確定各部分速度和位置的傳感器（如車速、節(jié)氣門開度、凸輪軸、曲軸、變速器的角度和速度、排氣再循環(huán)閥（EGR）的位置等）；還有用于測量發(fā)動機(jī)負(fù)荷、爆震、斷火及廢氣中含氧量的傳感器；確定座椅位置的傳感器；在防抱死制動系統(tǒng)和懸架控制裝置中測定車輪轉(zhuǎn)速、路面高差和輪胎氣壓的傳感器；保護(hù)前排乘員的氣囊，不僅需要較多的碰撞傳感器和加速度傳感器。面對制造商提供的側(cè)量、頂置式氣囊以及更精巧的側(cè)置頭部氣囊，還要增加傳感器。隨著研究人員用防撞傳感器（測距雷達(dá)或其他測距傳感器）來判斷和控制汽車的側(cè)向加速度、每個車輪的瞬時速度及所需的轉(zhuǎn)矩，使制動系統(tǒng)成為汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的一個組成部分。老式的油壓傳感器和水溫傳感器是彼此獨(dú)立的，由于有著明確的最大值或最小值的限定，其中一些傳感器的實(shí)際作用就相當(dāng)于開關(guān)。隨著傳感器向電子化和數(shù)字化方向發(fā)展，它們的輸出值將得到更多的相關(guān)利用。

二傳感器概述構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱主要包括傳感器技術(shù)、通信技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)，它們在信息系統(tǒng)中分別完成信息的采集、信息的傳輸與信息的處理。人們在利用信息的過程中，首先要獲取信息，而傳感器則是獲取信息的重要手段和途徑。將這些信息經(jīng)過分析處理，可以描述出自然界的面貌，所以傳感器是認(rèn)識、掌握、利用客觀世界的重要工具。傳感器是獲取被研究信息的一種器件或裝置，借助這一器件或裝置我們可以定量地認(rèn)識自然現(xiàn)象。2.1傳感器的定義最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:InternationalElectrotechnicalCommittee)的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”。傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件，而傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器承擔(dān)將某個對象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)(即過程)的。對象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質(zhì)的，也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理，傳感器將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測定的電學(xué)量，然后將此電信號分離出來，送入傳感器系統(tǒng)加以評測或標(biāo)示。各種物理效應(yīng)和工作機(jī)理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測量對象，也可以不接觸。用于傳感器的工作機(jī)制和效應(yīng)類型不斷增加，其包含的處理過程日益完善。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器——視覺聲敏傳感器——聽覺氣敏傳感器——嗅覺化學(xué)傳感器——味覺壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺與當(dāng)代的傳感器相比，人類的感覺能力好得多，但也有一些傳感器比人的感覺功能優(yōu)越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。2.2傳感器的分類按不同觀點(diǎn)對傳感器進(jìn)行分類：它們的工作原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng))；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)、磁致伸縮現(xiàn)象、離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號?；瘜W(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題、規(guī)模生產(chǎn)的可能性、價格問題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。根據(jù)其用途，傳感器可分為：壓力敏和力敏傳感器，位置傳感器，液面?zhèn)鞲衅?，能耗傳感器，速度傳感器，熱敏傳感器，加速度傳感器，射線輻射傳感器，振動傳感器，光敏傳感器，磁敏傳感器，氣敏傳感器等。根據(jù)其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。開關(guān)傳感器——當(dāng)一個被測量的信號達(dá)到某個特定的閾值時，傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。根據(jù)應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：按材料的類別分：金屬，聚合物，陶瓷，混合物。按材料的物理性質(zhì)分：導(dǎo)體，絕緣體，半導(dǎo)體，磁性材料。按材料的晶體結(jié)構(gòu)分：單晶，多晶，非晶材料。2.3傳感器的特性在生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗中,要對各種各樣的參數(shù)進(jìn)行檢測和控制,就要求傳感器能感受被測非電量的變化并將其不失真地變換成相應(yīng)的電量,這取決于傳感器的基本特性,即輸出—輸入特性。如果把傳感器看作二端口網(wǎng)絡(luò),即有兩個輸入端和兩個輸出端,那么傳感器的輸出-輸入特性是與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)的外部特性。傳感器的基本特性可用靜態(tài)特性和動態(tài)特性來描述。2.3.1傳感器的靜態(tài)特性線性度線性度是指傳感器的輸出與輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度。輸出與輸入關(guān)系可分為線性特性和非線性特性。從傳感器的性能看,希望具有線性關(guān)系,即具有理想的輸出輸入關(guān)系。但實(shí)際遇到的傳感器大多為非線性,如果不考慮遲滯和蠕變等因素,傳感器的輸出與輸入關(guān)系可用一個多項式表示：其中：為輸入量為零時的輸出量;為非線性項系數(shù)。各項系數(shù)不同,決定了特性曲線的具體形式各不相同。靜特性曲線可通過實(shí)際測試獲得。在實(shí)際使用中,為了標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理的方便,希望得到線性關(guān)系,因此引入各種非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)。如采用非線性補(bǔ)償電路或計算機(jī)軟件進(jìn)行線性化處理,從而使傳感器的輸出與輸入關(guān)系為線性或接近線性。但如果傳感器非線性的方次不高,輸入量變化范圍較小時,可用一條直線（切線或割線）近似地代表實(shí)際曲線的一段,如圖1.1所示,使傳感器輸出—輸入特性線性化。所采用的直線稱為擬合直線。實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差（或線性度）,通常用相對誤差表示,即其中:——最大非線性絕對誤差;——滿量程輸出。(a)理論擬合；(b)過零旋轉(zhuǎn)擬合；(c)端點(diǎn)連線擬合；(d)端點(diǎn)平移擬合圖1.1幾種直線擬合方法對于線性傳感器,它的靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率,即為常數(shù),而非線性傳感器的靈敏度為一變量,用表示。靈敏度靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo)。靈敏度是指傳感器的輸出量增量與引起輸出量增量的輸入量增量的比值,即由此可見，線性傳感器其特性的斜率處處相同，靈敏度是一常數(shù)。以擬合直線作為其特性的傳感器，也認(rèn)為其靈敏度為一常數(shù)，與輸入量的大小無關(guān)。遲滯傳感器在正（輸入量增大）、反（輸入量減?。┬谐讨休敵?輸入特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為遲滯。也就是說,對于同一大小的輸入信號,傳感器的正反行程輸出信號大小不相等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于傳感器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械零部件的缺陷所造成的,例如彈性敏感元件的彈性滯后、運(yùn)動部件摩擦、傳動機(jī)構(gòu)的間隙、緊固件松動等。遲滯大小通常由實(shí)驗確定。遲滯誤差γH可由下式計算:其中:——正反行程輸出值間的最大差值。重復(fù)性重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時所得特性曲線不一致的程度。重復(fù)性誤差屬于隨機(jī)誤差,常用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,也可用正反行程中的最大偏差表示,即漂移傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。分辨力當(dāng)傳感器的輸入從非零值緩慢增加時，在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入增量稱傳感器的分辨力，即最小輸入增量。閾值當(dāng)傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時，在達(dá)到某一值后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入值稱傳感器的閾值電壓。2.3.2傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性是指傳感器處理動態(tài)信號是，輸出對輸入的響應(yīng)特性。傳感器處理靜態(tài)信號時，由于被處理量不隨時間變化，測量和記錄的過程不受時間的限制。但是，實(shí)際檢測中的大多數(shù)被測量都是隨時間變化的的動態(tài)信號，傳感器的輸出不僅需要能精確地顯示被測量的大小，而且還需要顯示被測量隨時間變化的規(guī)律，即被測量的波形。傳感器的測量動態(tài)信號的能力用動態(tài)特性來表示。動態(tài)特性與靜態(tài)特性的主要區(qū)別是：動態(tài)特性中輸出量與輸入量的關(guān)系不是一個定值，而是時間的函數(shù)，他是隨時間輸入信號的頻率而變化的。動態(tài)特性好的傳感器，其輸出隨時間變化的規(guī)律將在現(xiàn)輸入量隨時間的變化規(guī)律，即他們是具有同一個時間函數(shù)。但是，除了理想情況外，實(shí)際傳感器的輸出型號與輸入信號不會具有相同的時間函數(shù)，由此將引入動態(tài)誤差。在實(shí)際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實(shí)驗方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。瞬態(tài)響應(yīng)特性傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)是時間響應(yīng)。在研究傳感器的動態(tài)特性時,有時需要從時域中對傳感器的響應(yīng)和過渡過程進(jìn)行分析。這種分析方法是時域分析法,傳感器對所加激勵信號響應(yīng)稱瞬態(tài)響應(yīng)。常用激勵信號有階躍函數(shù)、斜坡函數(shù)、脈沖函數(shù)等。頻率響應(yīng)特性傳感器對正弦輸入信號的響應(yīng)特性,稱為頻率響應(yīng)特性。頻率響應(yīng)法是從傳感器的頻率特性出發(fā)研究傳感器的動態(tài)特性。

三汽車傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。目前，一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。據(jù)報道，2000年汽車傳感器的市場為61.7億美元(9.04億件產(chǎn)品)，到2005年將達(dá)到84.5億美元(12.68億件)，增長率為6.5%(按美元計)和7.0%(按產(chǎn)品件數(shù)計)。汽車傳感器在汽車上主要用于發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)中。3.1在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器是整個汽車傳感器的核心，種類很多，包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機(jī)的工作狀況信息，供ECU對發(fā)動機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制，以提高發(fā)動機(jī)的動力性、降低油耗、減少廢氣排放和進(jìn)行故障檢測。由于發(fā)動機(jī)工作在高溫(發(fā)動機(jī)表面溫度可達(dá)150℃、排氣歧管可達(dá)650℃)、振動(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100%RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，因此發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標(biāo)要比一般工業(yè)用傳感器高1-2個數(shù)量級，其中最關(guān)鍵的是測量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來的測量誤差將最終導(dǎo)致發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)難以正常工作或產(chǎn)生故障。溫度傳感器：主要檢測發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)變成電信號，從而控制噴油嘴針閥開啟時刻和持續(xù)時間，以保證供給發(fā)動機(jī)最佳混合氣并達(dá)到排氣凈化效果等。實(shí)際應(yīng)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(yīng)特性差;熱敏式傳感器靈敏度高，響應(yīng)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。壓力傳感器：主要檢測氣缸負(fù)壓，從而控制點(diǎn)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(nèi)壓，從而控制點(diǎn)火提前角;檢測廢氣再循環(huán)流量、發(fā)動機(jī)油壓、制動器油壓、輪胎空氣壓力等等，并對相關(guān)量作出反應(yīng)。車用壓力傳感器目前已有若干種，應(yīng)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(tài)響應(yīng)好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn);壓阻式受溫度影響大，需另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，但適用于大量生產(chǎn);LVDT式有較大輸出，易于數(shù)字輸出，但抗振性較差;SAW式具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性強(qiáng)、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字量輸出等特點(diǎn)，是一種較為理想的傳感器。旋轉(zhuǎn)傳感器：主要用于檢測曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、風(fēng)門開度、車速等，從而控制點(diǎn)火提前角、燃油配量和噴射時間等，產(chǎn)品主要有發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、光學(xué)式、振動式等。氧傳感器：檢測排氣中空燃比，向供油系統(tǒng)發(fā)出負(fù)反饋信號，以修正噴油脈沖，使空燃比調(diào)整到理論值，以達(dá)到理想的排氣凈化效果，常用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。流量傳感器：測定進(jìn)氣量和燃油流量以控制空燃比。主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器。空氣流量傳感器檢測進(jìn)入的空氣量從而控制電子噴油器噴油量，以得到較準(zhǔn)確的空燃比，實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品主要有卡爾曼旋渦式、葉片式、熱線式?？柭綗o可動部件，反應(yīng)靈敏，精度較高;熱線式易受吸入氣體脈動影響，且易斷絲;燃料流量傳感器用于檢測燃料流速，以計算汽車燃油消耗量，產(chǎn)品主要有水車式、球循環(huán)式。爆震傳感器：檢測發(fā)動機(jī)的振動，并根據(jù)檢測到的爆震信號適當(dāng)調(diào)整點(diǎn)火時刻，主要產(chǎn)品有磁致伸縮式和壓電式?？諝赓|(zhì)量流量計：測量空氣質(zhì)量流量，提供發(fā)動機(jī)負(fù)荷信息。傳感器內(nèi)有加熱的傳感元件，此傳感元件同時構(gòu)成電橋的一個臂。流過傳感器的空氣從傳感元件表面帶走熱量，同時改變傳感元件電阻，電橋電路與混膜電路配合，對信號進(jìn)行處理，以提供控制器反映空氣質(zhì)量流量的電壓信號。傳感元件的獨(dú)特設(shè)計使空氣流量的測量不受進(jìn)氣回流的影響。機(jī)油粘度傳感器：通過測量液體所傳遞的切變波形來確定粘度。壓電振動式粘度傳感器的工作原理與振動式粘度計相近——振子(球型、片狀或棒式)在受到粘滯阻尼時其振頻會發(fā)生衰變。因此，依靠不同形狀的振子，就可以測出粘度和密度的一些參數(shù)。有一種振動式粘度計的振子是石英棒，它能被激發(fā)扭振，通過測量與液體粘度相對應(yīng)的振幅和諧振頻寬，就可以確定粘度（準(zhǔn)確地說是粘度和密度的綜合值）。3.2在底盤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用良好的底盤電子控制系統(tǒng)能改善車輪和地面之間的附著狀況，進(jìn)而改善汽車的安全性、動力性和舒適性。電子控制系統(tǒng)在汽車底盤技術(shù)中的應(yīng)用很好地改善了汽車的主動安全性。汽車底盤的主要功能是讓汽車能根據(jù)駕駛員的意愿作相應(yīng)的運(yùn)動，像加速、減速和轉(zhuǎn)向運(yùn)動等。駕駛員是通過操縱汽車?yán)锏霓D(zhuǎn)向盤、油門和制動踏板等元件來表達(dá)自己意愿的,相應(yīng)于這些操縱的執(zhí)行量是前輪的轉(zhuǎn)向角以及車輪上的驅(qū)動力矩或制動力矩,而真正起作用的是輪胎的縱向力和側(cè)向力。影響汽車輪胎力的主要因素有路面的附著系數(shù)、車輪的法向力、車輪滑動率和車輪側(cè)偏角。汽車底盤控制設(shè)計的基本原理就是在給定了路面附著系數(shù)和車輪法向力的前提下，對車輪滑動率和車輪側(cè)偏角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和控制,從而達(dá)到間接調(diào)控輪胎的縱向力和側(cè)向力的目的,最大限度地利用輪胎和路面之間的附著力,達(dá)到提高汽車的主動安全性、機(jī)動性和舒適性的目的。汽車底盤的電子控制是一個多系統(tǒng)相互影響,相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)工程,具體表現(xiàn)如下：同一個控制系統(tǒng)可能會擁有多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)、并對多個變量同時進(jìn)行控制。同一個控制目標(biāo)可以由不同的控制系統(tǒng)單獨(dú)控制或者多個系統(tǒng)共同控制。同一個控制目標(biāo)同時被不同的控制系統(tǒng)所控制。不同的控制系統(tǒng)可能共用同一傳感器或者控制單元。底盤控制用傳感器是指分布在變速器控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、防抱制動系統(tǒng)中的傳感器，它們在不同系統(tǒng)中作用不同，但工作原理與發(fā)動機(jī)中傳感器是相同的，主要有以下幾種形式傳感器。變速器控制用傳感器：主要有車速傳感器、加速度傳感器、發(fā)動機(jī)負(fù)荷傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、離合器傳感器、水溫傳感器、油溫傳感器等。這些傳感器檢測所獲得的信息經(jīng)處理使電控裝置控制換檔點(diǎn)和變矩器鎖止，實(shí)現(xiàn)最大動力和最大燃油經(jīng)濟(jì)性。懸架系統(tǒng)控制用傳感器：主要有車速傳感器、節(jié)流閥開度傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。系統(tǒng)根據(jù)這些傳感器檢測到的信息自動調(diào)整車高，抑制車輛姿勢的變化等，實(shí)現(xiàn)對車輛舒適性、操縱穩(wěn)定性和行車穩(wěn)定性的控制。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用傳感器：主要有車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器等，利用這些傳感器使動力轉(zhuǎn)向電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操縱輕便、提高響應(yīng)特性、減少發(fā)動機(jī)損耗、增大輸出功率、節(jié)省燃油等。防抱制動傳感器主要是利用車輪角速度傳感器，檢測車輪轉(zhuǎn)速，在各車輪的滑移率為20%時控制制動油壓、改善制動性能，確保車輛操縱性和穩(wěn)定性。3.3在車身控制系統(tǒng)中的應(yīng)用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(huán)境技術(shù)要求不如發(fā)動機(jī)、底盤用傳感器那么嚴(yán)格，一般工業(yè)用傳感器稍加改進(jìn)即可應(yīng)用。主要有應(yīng)用于自動空調(diào)系統(tǒng)中的多種溫度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器等，制動門鎖系統(tǒng)中的車速傳感器，安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器，亮度自控中光傳感器，死角報警系統(tǒng)中的超聲波傳感器，圖像傳感器等。目前，豐田公司開發(fā)的種汽車主動安全系統(tǒng)——車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)(VSC：VehicleStabilityControl)，就是傳感器在車身控制系統(tǒng)中經(jīng)典實(shí)例。車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)能夠極大提高車輛操控安全系數(shù)和駕駛便利性。當(dāng)出現(xiàn)緊急轉(zhuǎn)彎、緊急加速和緊急制動等突發(fā)情況時，車輛可以迅速感知并采取相應(yīng)的制動措施，如對每個輪胎進(jìn)行單獨(dú)控制，同時降低引擎的輸出，維持車身的穩(wěn)定。穩(wěn)定控制系統(tǒng)是從其他技術(shù)上發(fā)展起來的，例如ABS和牽引力控制技術(shù)，這些系統(tǒng)工作時，都必須檢測車輪是否將要抱死并能單獨(dú)的調(diào)整車輪的制動力。穩(wěn)定控制系統(tǒng)利用了這項技術(shù)以及所用的傳感器和計算控制單元?？刂茊卧粩嗟谋O(jiān)測并處理從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車輪和車身上的傳感器上傳來的信號，確定車輛過彎時是否正在打滑。如果發(fā)現(xiàn)打滑，控制單元對需要制動的車輪進(jìn)行微量制動以幫助穩(wěn)定車輛的行駛狀態(tài)。有些系統(tǒng)還可以進(jìn)一步的調(diào)整發(fā)動機(jī)的輸出功率。從而可以在不需要駕駛員干涉的情況下幫助其控制車輛汽車制造商花費(fèi)了大量的資金開發(fā)車輛的穩(wěn)定控制系統(tǒng)，他們完成了上百次的測試來優(yōu)化該系統(tǒng)參與車輛控制的程度。從車輛本身來說，有一些車輛本身就具有很好地操控性，幾乎不需要穩(wěn)定控制系統(tǒng)的修正；而另外一些則需要系統(tǒng)較強(qiáng)的參與控制。從制造商的角度出發(fā)，有些制造商喜歡在出現(xiàn)輕微的不穩(wěn)定時就讓穩(wěn)定控制系統(tǒng)參與控制，而另一些則希望只在必要時讓系統(tǒng)參與控制，還有一些制造商選擇利用開關(guān)來變換穩(wěn)定控制系統(tǒng)參與控制的程度。3.4在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用汽車導(dǎo)航系統(tǒng)即車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，其內(nèi)置的GPS天線會接收到來自環(huán)繞地球的24顆GPS衛(wèi)星中的至少3顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合儲存在車載導(dǎo)航儀內(nèi)的電子地圖，通過GPS衛(wèi)星信號確定的位置坐標(biāo)與此相匹配，進(jìn)行確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置，這就是平常所說的定位功能。在定位的基礎(chǔ)上，可以通過多功能顯視器，提供最佳行車路線，前方路況以及最近的加油站、飯店、旅館等信息。假如不幸GPS信號中斷，你因此而迷了路，也不用擔(dān)心，GPS已記錄了你的行車路線，你還可以按原路返回。當(dāng)然，這些功能都離不開已經(jīng)事先編制好的使用地區(qū)的地圖軟件。隨著GPS系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，導(dǎo)航用傳感器這幾年得到迅速發(fā)展。導(dǎo)航系統(tǒng)用傳感器主要有：確定汽車行駛方向的羅盤傳感器、陀螺儀和車速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。3.5在汽車防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用基于多傳感器信息融合的防盜系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主要由監(jiān)測模塊、中央處理模塊、報警模塊、執(zhí)行模塊和通訊模塊組成。其中監(jiān)測模塊由多組傳感器及信號處理電路構(gòu)成，用于車況信息的采集，并將采集的數(shù)據(jù)信號加以處理后傳輸至中央處理模塊。中央處理模塊接收來自各個傳感器的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，處理的結(jié)果是將警報分級。中央處理模塊根據(jù)不同等級的警報觸發(fā)不同的報警信號和操作，并通過通訊模塊將事態(tài)判定結(jié)果傳輸給車主；當(dāng)判定態(tài)勢嚴(yán)重時，可以控制執(zhí)行模塊直接阻斷汽車的點(diǎn)火電路，使汽車不能發(fā)動。報警模塊接收中央處理模塊的指令，利用聲音、閃光進(jìn)行報警。執(zhí)行模塊以通過通訊模塊接收的車主指令為最高優(yōu)先權(quán)，車主可以方便地進(jìn)行“汽車鎖死”、“警報解除”等操作。利用通訊模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。系統(tǒng)將分級的報警信息以短信息形式通過GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳遞給車主，以提醒車主留意汽車的安全；同時車主可以利用手機(jī)短信對汽車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。為了能夠提取足夠的信息，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測目標(biāo)的準(zhǔn)確判斷，選擇傳感器應(yīng)遵循一些基本原則：合理選擇傳感器并加以優(yōu)化組合，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高精度、低成本的需求；選用不同種類、不同功能的傳感器，發(fā)揮各個傳感器的優(yōu)勢，信息共享，降低虛報、漏報的可能性；選用多個同種類的傳感器，合理布局，去除監(jiān)測死角，提高系統(tǒng)的可靠性。基于以上的分析，選用以下傳感器構(gòu)成防盜系統(tǒng)的監(jiān)測模塊：微波多普勒傳感器：利用多普勒效應(yīng)制成的傳感器可以用來探測人體或物體的移動，該傳感器在人或物體靠近時接收器接收的頻率發(fā)生變化，當(dāng)頻率變化至設(shè)定值時，可以判斷為有人或物體進(jìn)入防盜系統(tǒng)的預(yù)警范圍；振動傳感器：利用加速度檢測器件制成的振動傳感器，能夠?qū)圀w特殊頻段的振動進(jìn)行監(jiān)測，在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報；傾角傳感器：傾角傳感器監(jiān)測車體相對于初始位置是否出現(xiàn)傾角變化，如果這種角度的變化是以特定頻率出現(xiàn)或達(dá)到設(shè)定的閾值，就可以判斷為汽車整體被搬運(yùn)。熱釋電紅外傳感器：熱釋電紅外傳感器只對中心波長為9～10μm的紅外線輻射敏感，能夠檢測到人體輻射的紅外信息，可以用作人體入侵車內(nèi)的監(jiān)測器件；霍爾開關(guān)器件：通過霍爾開關(guān)器件可以對汽車的車門、發(fā)動機(jī)艙蓋及后備箱蓋的非法開啟進(jìn)行監(jiān)測。3.6汽車傳感器測試的特點(diǎn)汽車傳感器的精度高低，將直接影響整個汽車自動控制系統(tǒng)的精度，對汽車的使用有著很大的影響，因此對汽車傳感器的測試特點(diǎn)的研究也是相當(dāng)重要的。被測對象的多樣性及快速變化性汽車上常用的傳感器類型包括輪速傳感器、曲軸/凸輪軸位置傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、爆震傳感器等。針對層出不窮的車型，每個功能相同的傳感器在外形上又有著各種各樣的差異，再加上測量指標(biāo)、生產(chǎn)環(huán)境等要求越來越苛刻，使得傳統(tǒng)單一的測試工作臺無法兼顧如此多樣的傳感器生產(chǎn)。測試內(nèi)容的近似性在實(shí)際生產(chǎn)中，不同傳感器的測試內(nèi)容又有著一定的近似性。因為從測試原理上講，汽車傳感器主要分為主動式/被動式、溫度、壓力傳感器等類型。也就是說，對于不同的傳感器，只要測試原理是一樣的，那就意味著它們的測試儀器等設(shè)備也是一樣的。高效、靈活的測試設(shè)備汽車傳感器生產(chǎn)線都要求采用經(jīng)濟(jì)、高效、自動、靈活的測試設(shè)備，而且要具備高自動化、高效率、高產(chǎn)能、高可靠性的特點(diǎn)。傳感器生產(chǎn)廠家希望一次性投入以后，測試設(shè)備本身還能不斷地進(jìn)行擴(kuò)充，有效地支持最新產(chǎn)品和更高的性能指標(biāo)要求，從而保證設(shè)備資本投入的有效性。其他要求為了保證生產(chǎn)質(zhì)量，設(shè)備需要具備一定的生產(chǎn)過程統(tǒng)計能力，并有助于減少由于人為因素造成的生產(chǎn)質(zhì)量降低的問題。集成化、智能化是汽車傳感器的發(fā)展趨勢。如果只進(jìn)行終檢測試，發(fā)現(xiàn)問題為時已晚，所以往往測試會和生產(chǎn)過程交互進(jìn)行。這樣，一方面要求測試設(shè)備與生產(chǎn)線上其他設(shè)備良好銜接，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間的信息和數(shù)據(jù)共享。

四汽車傳感器的發(fā)展趨勢4.1汽車傳感器的市場經(jīng)濟(jì)性分析汽車技術(shù)的電子化、集成化、智能化發(fā)展，使得傳感器扮演著日益重要的角色。與此同時，汽車排放以及安全法規(guī)的日趨嚴(yán)格，也推動了整個汽車傳感器市場的發(fā)展。如今的汽車，各種先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)的使用量正日趨增多。尤其是豪華車，裝載了各種先進(jìn)的安全和駕駛員輔助技術(shù)，如停車輔助、車道偏離警報、盲點(diǎn)警告和駕駛員注意力分散警告系統(tǒng)等。先進(jìn)的動力傳動系統(tǒng)也需要更多的傳感器來識別發(fā)動機(jī)和變速器的工作情況，從而增加傳動系統(tǒng)的動力輸出、降低排放，使車輛具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性?；旌蟿恿图冸妱榆囈残枰獋鞲衅飨到y(tǒng)來監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而獲得最佳的動力。如今，傳感器技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)主要在于低成本和高可靠性上，通過測量各種汽車參數(shù)，來確保車輛上的電子系統(tǒng)有效工作，從而提高汽車的動力性、環(huán)保性、燃油經(jīng)濟(jì)性，與此同時也提高駕乘舒適性和安全性。未來，新的汽車傳感器技術(shù)將主要聚焦于如何提高傳動系統(tǒng)的效率上。比如，缸內(nèi)壓力傳感器可用來監(jiān)測發(fā)動機(jī)燃燒循環(huán)，并給予發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)直接的反饋，從而精確地控制燃燒過程。氣缸壓力傳感器的典型應(yīng)用是：用在柴油車上以減少微粒和NOx的排放；用在HCCI汽油發(fā)動機(jī)上，可獲得燃燒控制所需的精確的燃油測量。氣缸壓力傳感器在美國市場尤為重要，因為柴油十六烷值的變化可影響燃燒過程?；旌蟿恿碗妱榆囈餐ㄟ^使用傳感器技術(shù)來擴(kuò)大行駛里程及蓄電池壽命，如使用電機(jī)速度傳感器、電池流量傳感器和溫度傳感器。傳感器技術(shù)研發(fā)的一個關(guān)鍵是，如何應(yīng)對汽車行業(yè)嚴(yán)苛的環(huán)保要求，提供一個好的解決方案。同時，傳感器也必須尺寸更小，重量更輕。在滿足這些需求的同時，傳感器供應(yīng)商還必須控制好成本，以應(yīng)對整車生產(chǎn)商及系統(tǒng)供應(yīng)商不斷提出的降成本的要求。未來，硅半導(dǎo)體傳感器在汽車上的應(yīng)用有增長的趨勢。這主要基于以下幾個原因：硅半導(dǎo)體傳感器性能的增強(qiáng)，在現(xiàn)有技術(shù)上增加了動態(tài)范圍和長效穩(wěn)定性，如可變磁阻(VR)、機(jī)電加速度計和位置監(jiān)測裝置等；傳統(tǒng)半導(dǎo)體的批次作業(yè)使得硅傳感器低成本、大批量生產(chǎn)成為可能；機(jī)電一體化系統(tǒng)對于集成化和小型化需求的增長；半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，使得硅傳感器可以在高溫環(huán)境，以及發(fā)動機(jī)罩下工作；傳統(tǒng)傳感器結(jié)構(gòu)的改變；半導(dǎo)體設(shè)計的集成化和數(shù)字輸出處理所帶來的性能、尺寸、成本的優(yōu)化。根據(jù)Strategy

Analytics的預(yù)測，硅傳感器在汽車市場的需求量，其復(fù)合平均年增長率(CAAGR)為7.6%，預(yù)計將從2008年的21億美元，增長至2013年的31億美元，并且到2016年時達(dá)到35億美元。作為車輛與外界環(huán)境的接口，傳感器在汽車上的應(yīng)用正不斷增多，通常一輛高級轎車上裝有多達(dá)100個，甚至更多的傳感器。根據(jù)應(yīng)用的不同，汽車傳感器主要可分為三大類，即用于動力傳動系統(tǒng)的傳感器、用于安全系統(tǒng)的傳感器、用于提高車輛舒適性和便利性的傳感器。傳動控制和發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的壓力傳感器，以及用于燃油直噴和共軌系統(tǒng)的高壓傳感器，是動力傳動應(yīng)用的典型例子。安全系統(tǒng)也有大量的傳感器應(yīng)用，比如用于車輛動力學(xué)控制的高壓和偏航率傳感器、用于助力轉(zhuǎn)向的扭矩傳感器、用于安全氣囊系統(tǒng)和ABS(防抱死制動系統(tǒng))的加速傳感器，以及用于防側(cè)翻的偏航率傳感器等。用于導(dǎo)航系統(tǒng)的偏航率傳感器和用于空調(diào)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量傳感器則歸入舒適性應(yīng)用的范疇。目前汽車上使用的傳感器大多采用MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)制造，這種傳感器的核心是一個在晶片上加工出的納米級的微機(jī)械結(jié)構(gòu)，它將物理信號轉(zhuǎn)換成電信號。微機(jī)電傳感器主要用于測量壓力、加速度、角速度和氣流。微機(jī)電傳感器是高級發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)和其它驅(qū)動系統(tǒng)組成的關(guān)鍵組件，在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面起著非常重要的作用，如用于發(fā)動機(jī)和傳動控制單元的壓力傳感器，以及進(jìn)氣系統(tǒng)中的空氣流量傳感器。微機(jī)電技術(shù)在安全系統(tǒng)中亦起著重要作用。高加速度的加速度計被大量應(yīng)用于被動安全系統(tǒng)，用于主動安全系統(tǒng)的偏航率傳感器和低加速度加速計在歐洲普及率很高，在美國則是強(qiáng)制安裝的。在發(fā)達(dá)國家，車輛的個性化和人性化設(shè)計已成趨勢，這使得車輛的舒適性和便利性變得越來越重要。然而在這一領(lǐng)域的應(yīng)用并沒有相應(yīng)的法規(guī)，基于微機(jī)電技術(shù)的產(chǎn)品的增長率將主要取決于終端消費(fèi)者的接受力和購買意愿。因此，市場的拉動比技術(shù)推動更加重要?；旌蟿恿嚭吞娲剂系某霈F(xiàn)，將會給微機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品開辟新的市場。然而，有些替代驅(qū)動概念如氫燃料可能需要經(jīng)過長達(dá)十年以上的時間，才能獲得大的市場份額，因此從短期來看對傳感器市場并不會產(chǎn)生太大的影響。4.2汽車傳感器未來的發(fā)展由于傳感器在電控系統(tǒng)中的重要性，所以從某種意義上說，先進(jìn)汽車的競爭即是傳感器的競爭，世界各國對其理論研究、新材料應(yīng)用、產(chǎn)品開發(fā)都非常重視。金剛石的耐熱性好、熱穩(wěn)定高，在真空中1200℃以上其表面才開始出現(xiàn)炭化，在大氣中也要600℃以上才開始炭化，利用這一特性，制作適用于高溫的熱敏傳感器，從常溫到600℃范圍內(nèi)進(jìn)行溫度監(jiān)測與控制，并且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環(huán)境下使用，性能穩(wěn)定，使用壽命長，可用于發(fā)動機(jī)中的高溫測量。此外金剛石在高溫下形變率很高，利用這一特性可制作高溫環(huán)境下使用的振動傳感器和加速度傳感器。與其它材料振動膜相結(jié)合可作為高溫、耐腐蝕、靈敏度高的壓力傳感器，用于振動檢測以及發(fā)動機(jī)、氣缸壓力等測量。光導(dǎo)纖維型傳感器由于其抗干擾性強(qiáng)、靈敏度高、重量輕、體積小、適于遙測等特點(diǎn)正受到人們的普遍重視。目前已有不少成熟的產(chǎn)品問世，如光纖轉(zhuǎn)矩傳感器，以及溫度、振動、壓力、流量等傳感器。在開發(fā)利用新材料同時，由于微電子技術(shù)和微機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發(fā)展。微型化傳感器利用微機(jī)械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于其體積小、價格便宜、便于集成等特點(diǎn)，可以提高系統(tǒng)測試精度，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時測出壓力和溫度，便可通過芯片內(nèi)運(yùn)算消去壓力測量中的溫度影響。目前已有不少微型傳感器面世，如壓力傳感器、加速度計、用于防撞的硅加速度計等。據(jù)說在汽車輪胎內(nèi)嵌入微型壓力傳感器可以保持適當(dāng)充氣，避免充氣過量或不足，從而可節(jié)約燃油10%。多功能化的特性使得傳感器能夠同時檢測2個或2個以上的特性參數(shù)。而智能傳感器由于帶有專用計算機(jī)，因而具有智能特點(diǎn)。由于汽車傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的重要作用和快速增長的市場需求，世界各國對其理論研究、新材料應(yīng)用和新產(chǎn)品開發(fā)都非常重視。未來的汽車用傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。微型化傳感器基于從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的微電子機(jī)械系統(tǒng)，它是利用微機(jī)械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上，由于具有體積小、價格便宜、便于集成等特點(diǎn)，可以明顯提高系統(tǒng)測試精度。目前該技術(shù)日漸成熟、可以制作各種能敏感和檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量、化學(xué)量和生物量的微型傳感器。由于微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的微型傳感器在降低汽車電子系統(tǒng)成本及提高其性能方面的優(yōu)勢，它們已開始逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的傳感器。多功能化是指一個傳感器能檢測兩個或者兩個以上的特性參數(shù)或者化學(xué)參數(shù)，從而減少汽車傳感器數(shù)量，提高系統(tǒng)可靠性。集成化是指利用TC制造技術(shù)和精細(xì)加工技術(shù)制作TC式傳感器。智能化是指傳感器與大規(guī)模集成電路相結(jié)合，帶有CPU，具有智能作用，以減少ECU的復(fù)雜程度，減少其體積，并降低成本。此外，傳感器響應(yīng)時間、輸出與計算機(jī)的接口等問題也是重要的研究課題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，車用傳感器的技術(shù)必將趨于完善?？傊?，隨著電子電控技術(shù)的發(fā)展和汽車電子控制系統(tǒng)應(yīng)用的日益廣泛。汽車傳感器市場需求將會高速增長，微型化、多功能化、集成化和智能化的傳感器將逐步取代傳統(tǒng)的傳感器，成為汽車傳感器的主流。

五總結(jié)現(xiàn)代社會中，隨著汽車的日益發(fā)展，和汽車在人們生活中的普及，越來越多的人開始依賴汽車，汽車成了人們出門的代步工具，所以汽車的各方面性能也開始受到越來越多的人的關(guān)注。人們不再僅僅滿足于現(xiàn)狀，對汽車的要求越來越多，例如它的安全性、舒適性、方便性、娛樂性等諸多方面的需求。而這些需求都需要借助眾多汽車傳感器來實(shí)現(xiàn)，它將汽車運(yùn)行中的各種工作狀況信息，包括車速、車況及各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀況及路面信息等，轉(zhuǎn)化成電訊號輸給計算機(jī)，以便發(fā)動機(jī)處于最佳工作狀態(tài)、排放廢氣污染為最小，及車身穩(wěn)定控制使行車最安全，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究主要核心。汽車安全發(fā)展至今，其終極目標(biāo)就是降低事故發(fā)生率，而這也是汽車用傳感器發(fā)展以來最重大的指標(biāo)之一。一般人向前的視野約略超過180度，不過，車上的三面后視鏡總計不過是40-50度的后照視野，因此，車輛后方、側(cè)邊等死角也是造成意外擦撞的主要原因。因此，目前已有許多感測技術(shù)，甚至是雷達(dá)技術(shù)都已實(shí)際被應(yīng)用在汽車上，藉以提升汽車駕駛的安全性。許多高級及豪華車款的配備及設(shè)備都趨于人性化，不但彰顯其身份地位象征，另一方面也提高駕駛者駕駛安全性、舒適性及方便性。運(yùn)用影像、距離、超聲波或激光傳感器，再經(jīng)由顯示、警示等設(shè)備告知路面以及車行信息，以利駕駛者降低盲區(qū)及視野死角，保持最佳車距及便于路邊停車控制及倒車動作。在乘坐舒適性方面，也可應(yīng)用溫度、濕度、風(fēng)量及日照等傳感器，可自動控制空調(diào)系統(tǒng)，在車內(nèi)維持舒適恒溫系統(tǒng)，及運(yùn)用光度傳感器可使車燈亮度自動控制，還能運(yùn)用雨滴及除霧傳感器可自動控制前、后擋風(fēng)玻璃雨刷自動運(yùn)作。發(fā)展至今，傳感器已成為汽車不可或缺的一部分，它應(yīng)用于汽車的各個方面，在汽車控制中占據(jù)了舉足輕重的地位。未來的汽車傳感器將朝著新材料、新工藝、多功能模組、高集成、智能化傳感器等方面發(fā)展。

致謝時光荏苒，歲月如梭，談笑間，大學(xué)生活即將落下帷幕。心中有幾許興奮，為的是我們或即將奔赴夢寐以求的工作崗位，開始我們的職業(yè)生涯，或是著眼發(fā)展，奔赴更好的高校繼續(xù)深造；心中也有幾許傷感和不舍，為的是不得不離開讓我留戀、讓我依靠的大學(xué)校園，為的是不得不和相處幾年的同窗好友揮淚分別。回首幾年的大學(xué)生活，想起剛?cè)雽W(xué)時拖著行李箱、懷揣著對大學(xué)生活美好向往的情懷，這好像就發(fā)生在昨天。大學(xué)校園中承載了我太多太多不舍，太多太多的記憶，那間經(jīng)常上課的教室里的那張老課桌，操場上為運(yùn)動而揮灑的青春的汗水，迎著朝陽在草坪上傳來的朗朗的英語發(fā)音聲，落日余輝下攜手漫步的背影….這都會銘刻在我關(guān)于大學(xué)的記憶里。在此，我還要深深感謝一直指導(dǎo)我們完成畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師，在做畢業(yè)設(shè)計過程中如果沒有老師的指導(dǎo)，我的論文就不可能這么順利的完成，是指導(dǎo)老師兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度，勤勤懇懇的工作作風(fēng)深深的感染到我，這對我以后的人生也是一種積極的鼓舞。同時我也要感謝那些曾經(jīng)幫助過我的同窗好友們，是你們的幫助讓我的畢業(yè)論文更加的添彩。

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