传感器技术在汽车上的应用现状及发展趋势

在当今电子技术高速发展的时代，汽车的控制系统逐步的趋向于电子控制系统，而这种电子控制系统中最重要的一种就是传感器应用技术。传感器市场上，传统的传感器逐步被淘汰，现状时兴的是一种智能化、多功能化、微型化、集成化的传感器，并且这种传感器渐渐地将变成汽车传感器必不可少的一部分。

自德国人卡尔·奔驰于1885年研制出世界上的第一辆汽车至今，汽车逐渐成为人们生活当中不可或缺的交通工具。但是在当今科技快速发展，社会逐步进步的时代，汽车的控制系统逐步的趋向于电子控制系统，这种汽车称之为电子汽车，这种电子汽车的控制系统中最重要的一种就是传感器应用技术，一种高端的传感器渐渐地将变成汽车控制系统中必不可少的一个关键部分。

1 传感器应用技术在汽车上的应用现状

现在汽车发展的一个重要技术特征，就是构成汽车的零件越来越多的运用电子控制系统。但是只要是运用电子控制系统的东西，传感器的存在是必不可少的，如汽车的GPS导航、自动变速器、发动机等等。汽车运用传感器，能够对汽车系统的压力、进气量、加速度、位置、振动、转速、温度等各种有用的信息进行准确、实时的控制和测量，可以很大程度的将汽车的舒适度提高，在汽车的安全行驶中起到了关键的作用。现在就用压力、进气量、转速、温度这四种传感器来说明传感器应用技术在汽车上的应用现状。

1.1 压力传感器

汽车在行驶过程中，很多的部件在工作是都要受到压力的作用。压力传感器的主要作用就是检测油压、汽缸内压、涡轮发动机升压比、大气压、气缸负压等等，检测这些的主要目的是保证汽车的安全、正常的行驶。压力传感器能够将液体或气体的压力转变为电信号，在传递到ECU，用于便捷的进行控制与监测。

在汽车进行电子控制系统中，压力传感器有两种形式——压阻式——电阻应变计式压力传感器与半导体压阻效果式压力传感器。在压力较高的时候，一般情况下运用的是电阻应变计式压力传感器，相对的，在压力较低的时候，一般情况下运用的是半导体压阻效果式压力传感器。除了这两种，汽车在用到压力传感器的时候还有SAW(表面弹性波式)、LVDT(差动变压器式)、电容式。SAW压力传感器的特点就是数字输出、分辨率高、灵敏度高、可靠性高、功耗低、质量轻、体积小，它能够在高温的条件下稳定工作，能够检测汽车的吸气阀的压力，是一种理想的压力传感器。LVDT压力传感器的特点是容易数字输出、大输出、抗干扰性差。电容式他力传感器的特点是环境适应性好、动态响应特性好、输入能量高，它能够检测气压、液压、负压，测量的范围是20-100kPa。

1.2 进气量传感器

在汽车电子控制系统装置上，进气量传感器就是用来检测发动机能够吸进的空气量。发动机基本点火提前角与基本燃油量确定的主要参数是发动机转速与进气量。进气量会对发动机的工作产生很大的影响。汽车在用到进气量传感器的时候有卡门漩涡式、热线式、热膜式、叶片式等等，进气量传感器一般是装在节气门体与空气滤清器之间。发动机检测空气吸入量可以用到的方法有速度密度法、质量流法等等。在现在经常使用的方法是质量留法，这种方法的原理是将吸入的空气量直接利用空气流量计进行测量，计算的标准是测量得到的空气流量比上发动机转速得到的比值。

1.3 转速传感器

在传感器中有代表性的就是转速传感器，它能够检测车轮的转速、发动机的曲轴转速，能够由此来推算出汽车运行的速度。发动机基本点火提前角与基本燃油量确定的主要参数是发动机转速与进气量。转速会对发动机的工作产生很大的影响。目前汽车在用到转速传感器的时候有半导体磁性晶体管式、光学式、簧片开关式、霍尔效应式、磁阻式、交流发电机式等等。车速传感器的种类非常多，有敏感动力传动轴转动的，有敏感差速从动轴转动的，还有敏感车轮旋转的。在车速大于100km/h的时候，一般的测量方法则会有很大的误差，这时候需要采用的就是非接触式光电速度传感器，这种传感器的精度大，误差小。

1.4 温度传感器

温度传感器的作用就是检测催化温度、燃油温度、冷却水温度、吸入气体温度、发动机温度等等。汽车在用到温度传感器的时候有热偶电阻式、热敏电阻式、线绕电阻式三种。热偶电阻式温度传感器的特点是测量温度的范围宽、精度高，但是要将冷端处理与放大镜一起配合使用。热敏电阻式温度传感器的特点是响应特性好、灵敏度高，但是适应温度比较低，线性差。线绕电阻式温度传感器的特点是精度高，但是响应特性较差。目前市场上已经实用化的温度传感器有金属或半导体膜空气温度传感器、铁氧体式温度传感器、热敏电阻式温度传感器。

2 传感器应用技术在汽车上的发展趋势