汽车传感器行业技术发展分析

随着汽车电子技术的飞速发展，传统的机械系统逐渐被电子控制系统所取代，特别是在解码问题上，电子干扰工程的运用愈发广泛。传感器作为汽车电控系统的核心部件，它的作用是将各种物理量如光、时间、电、温度、压力及气体等转化为电信号，为汽车提供有用的信息。普通汽车上通常装有10-20个传感器，而在高级豪华轿车中，数量更多。这些传感器广泛应用于发动机控制、底盘控制和车身控制三大系统中。

一、发动机控制用传感器

在发动机控制系统中，传感器发挥着至关重要的作用。其中包括温度传感器、压力传感器、转速和角度传感器、流量传感器、位置传感器、气体浓度传感器以及爆震传感器等。这些传感器犹如发动机的大脑，通过它们可以优化发动机性能，降低油耗和排放。由于它们需要在发动机的恶劣环境中工作，如振动、汽油蒸气、污泥和泥水等，因此它们的性能标准必须更高，特别是在测量精度和可靠性方面。

1. 温度传感器：主要监测发动机及其周围环境的温度。实际应用中，有线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式等不同类型的温度传感器各有优势。

2. 压力传感器：用于检测进气歧管压力、真空度、大气压力等。目前应用较多的有电容式、压敏电阻式等。

3. 转速、角度和车速传感器：主要用于确定曲轴转角、发动机转速和车速。类型多样，如发电机式、磁阻式、霍尔效应式等。

4. 氧传感器：在排气管内安装，用于测量排气中的氧含量。根据反馈信号，控制系统调整混合气的浓度，使空燃比接近理论值，从而提高燃油经济性和降低排放污染。

5. 流量传感器：用于检测进气量和燃油流量。主要有空气流量和燃料流量传感器，它们为控制空燃比提供了关键信息。

6. 爆震传感器：能够检测到爆震并将其传达给控制系统，从而抑制爆震的发生。

二、底盘控制用传感器

底盘控制用传感器分布于变速器、悬架、动力转向和防抱制动系统中。它们的工作原理与发动机中的传感器相似，但在不同系统中发挥着特定的作用。主要包括以下几种：

1. 变速器控制传感器：在自动变速器控制中起着关键作用，根据多种传感器获得的信息来控制换档点和液力变矩器的锁止，以实现最佳的动力和燃油经济性。

2. 悬架系统控制传感器：通过检测车速、节气门开度、加速度等信息，自动调整车辆高度，优化车辆的舒适性、操纵稳定性和行车稳定性。

3. 动力转向系统传感器：根据车速、发动机转速和转矩等信息，使动力转向电控系统实现更灵敏的转向操作，提高响应特性，降低发动机损耗。

4. 防抱制动传感器：通过检测车轮的转速，在必要时控制制动油压，改善制动性能，确保车辆的稳定性和安全性。

随着汽车技术的不断进步，底盘控制系统和发动机控制系统中的传感器技术也在不断发展，为提高汽车的性能、舒适性和安全性做出了重要贡献。三、车身控制中的传感器应用

传感器，作为提升汽车安全性、可靠性和舒适性的关键组件，广泛应用于各类汽车系统中。在自动空调系统中，我们看到了多种温度传感器、风量传感器和日照传感器的精准调控；在保障乘客安全的安全气囊系统中，加速度传感器起到至关重要的作用；亮度自控中的光传感器和死角报警系统的超声波传感器，让驾驶更加便捷安全；图像传感器的应用也为车身控制带来了全新的智能化体验。

四、车用传感器的研发趋势展望

随着电控系统的发展，传感器在其中的作用愈发重要，世界各国纷纷对其进行深入的理论研究、新材料应用和产品开发。作为一种具有出色的耐热性和热稳定性的材料，金刚石在特定环境下可用来制作适用于高温环境的热敏传感器。这种传感器不仅能在高温环境下进行准确的温度监测与控制，还具备在各种恶劣环境中如高温和有腐蚀气体的环境下使用的优势，其性能稳定且使用寿命长。金刚石在高温下的形变率高，还可以用来制作高温环境下的振动传感器和加速度传感器。金刚石与其他材料振动膜的结合，可以创造出适用于高温、耐腐蚀、灵敏度高的压力传感器，用于振动检测和发动机气缸压力等测量。

与此光导纤维型传感器因其抗干扰性强、灵敏度高、重量轻、体积小和适于遥测等特点受到了广泛关注。已经有许多成熟的产品问世，如光纤转矩传感器，以及用于温度、振动、压力、流量等测量的传感器。随着微电子技术和微机械加工技术的发展，车用传感器正朝着微型化、多功能化和智能化的方向发展。微型化传感器利用微机械加工技术将敏感元件、信号调理器和数据处理装置集成封装在芯片上，具有体积小、价格便宜、便于集成等特点，能够提高系统测试精度。多功能化使传感器能够同时检测多个特性参数，而智能传感器则因其带有专用计算机而具备智能特点。除此之外，传感器的响应时间以及其与计算机的接口等问题仍是重要的研究课题。未来随着电子技术的飞速发展，车用传感器的技术将更加完善。