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新型傳感器在汽車技術中的應用研究

發布時間:2018-09-13  發布者:利坤電子

隨著人民生活水平的不斷提高,汽車也逐漸的成為人們生活的   品,汽車的智能化、電子信息化水平也在不斷的提升,駕駛的便捷性也在逐漸提高。人們在享受著汽車帶來樂趣的同時,也越來越多的依賴于汽車的各種各樣的傳感器。
  一、傳感器作用
  1、提高汽車操控穩定性
  在汽車操控方面,有越來越多的傳感器監控著汽車的形式狀態,例如胎壓監測、監測等,這些傳感器將各系統數據實時的收集起來,并傳輸給汽車計算機,計算機根據預先設定的方案來提供相應的控制,幫助駕駛者   加   的控制汽車,減少汽車故障的發生。
  2、提升汽車駕駛舒適性
  汽車在發展過程中,人們不僅越來越注重性能要求,同時也越來越注重汽車的舒適性,   多的考慮長時間駕駛對身體的保護。而在舒適性方面,很多傳感器的使用使汽車   加智能、方便,根據預先設定的溫度,控制空調系統的運行,使車內   加舒適、穩定。
  3、提供各部位狀態信息
  在汽車的各個系統中,為各個部位能夠正常運行,就要實時了解各部位的運行狀態,一旦出現狀況需要立即顯示給駕駛者,從而使駕駛者能夠有足夠的時間做出處理。否則,對于汽車本身就會造成損害。例如,汽車的機油顯示狀態、發動機故障警示等。這些重要部位都設置了多個傳感器,針對不同的發動機問題,顯示不同的發動機故障問題,當有故障發生時,可以   時間讓駕駛者了解,采取措施,如果無法進行解決,駕駛者可以   時間進行技術支持,由于大多數駕駛者不是汽車維修人員,無法了解汽車具體問題,狀態顯示也可以   時間幫助技術支持者提供故障類型的可能性分析,為提供技術支持提供依據。
  二、傳感器的分類及綜合應用
  汽車的傳感器主要圍繞著汽車的運行控制系統、車內狀態來進行設置的,這其中溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位置和轉數傳感器等傳感器是核心。
  1、溫度傳感器
  溫度傳感器在汽車上有很多,例如監測發動機的溫度、冷卻水溫度、車內溫度等,一般都封裝在傳感器外殼內部。發動機溫度控制系統可以根據進氣溫度的高低來控制噴油嘴閥開啟時刻和持續時間,發動機混合氣體的燃燒效率和動力輸出。溫度傳感器一般有熱敏電阻式、熱電偶式、線繞電阻式三類,其特點分別是熱敏電阻靈敏性較高,響應時間短,但線性變溫能力差,適合較低溫度的溫度檢測環境,熱電偶式的精度較高,測溫范圍較寬,但是由于其反應變化電流很小,需要進行放大器的放大處理。而線繞電阻式則需要相對較長時間的反應,反應的靈敏性較差,在監視變化率較小的環境下使用比較合適。
  2、壓力傳感器
  壓力傳感器有很多種,例如:電容式、壓阻式、表面彈性波式(SAW)等,電容式壓力傳感器主要檢測負壓、氣壓、液壓等輸入能量高的環境,其動態響應性較好,適應性也。例如很多   改裝車需要監控油壓機吸氣負壓狀態就需要采用吸氣負壓傳感器,用來監測胎壓狀態。表面彈性波式(SAW)其體積小、質量輕、能耗小、靈敏性高、易于數字量化輸出、性高等優點集一身,其往往用在   的狀態監控上。
  3、流量傳感器
  流量傳感器在汽車上的使用主要就是用在汽車發動機的空氣流量以及燃料流量監測上。在空氣監測方面為計算機提供了一個數據,計算機根據車輛運轉狀態及空氣流量來計算   佳的發動機點火時間和持續時間,例如在汽車啟動時、勻速行駛時、制動時空氣流量不同以及燃油供給量不同,需要進行不同的點火程序,另外對于部分發動機采用渦輪增加進氣結構,也需要對于氣體流量進行監測。空氣流量傳感器主要有葉片式、熱線式、卡爾曼旋渦式。燃油流量傳感器主要監控燃油的流量,通過計算機計算出瞬時油耗以及平均油耗等參數,反映給駕駛者。燃油流量傳感器主要有水車式和循環球式,反映時間較短。
  4、位置和轉速傳感器
  位置和轉數傳感器主要適用于監測曲軸轉角、發動機轉速、車速等參數值,目前   常用的傳感器有霍爾效應式、交流發電機式、磁阻式、光學式、半導體磁性晶體管式等,其測量范圍為0°~360°,精度為小于±0.15°。目前轉速傳感器有很多種,且針對的對象也有區別,現在較為的為半導體磁性晶體管傳感器,其比霍爾效應式傳感器100倍,且成本較低。對于車速的測量,較為的傳感器為非接觸式光電速度傳感器,其范圍達到0~250km/h,重復精度為0.1%。
  5、氣體濃度傳感器
  氣體濃度傳感器是目前比較   的車型上所采用的技術,通過氣體濃度傳感器對發動機排放氣體成分的判斷,來計算發動機燃燒的性能,并向供油系統發出相應的反饋信號已修正噴油嘴的工作頻率,使空氣和燃料比達到   理想的狀態。目前,常用的氣體傳感器有氧化鉻傳感器、氧化鉻濃差電池氣體傳感器、固體電解質式氧化錯傳感器,此外還有二氧化鈦氧傳感器。相比前者,二氧化鈦氧傳感器結構   加簡單、方便抗污染等特點。
  6、爆震傳感器
  爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)主要(yao)檢(jian)測(ce)(ce)發(fa)動(dong)機的(de)(de)整體振(zhen)動(dong)情(qing)(qing)況,并根(gen)據振(zhen)動(dong)情(qing)(qing)況適(shi)當(dang)調(diao)整點火時刻,避(bi)免發(fa)動(dong)機發(fa)生爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)。通過檢(jian)測(ce)(ce)氣缸壓力、發(fa)動(dong)機振(zhen)動(dong)和燃(ran)燒噪(zao)聲三種(zhong)主要(yao)方法來檢(jian)測(ce)(ce)汽(qi)車的(de)(de)爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)情(qing)(qing)況。傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)類型主要(yao)有磁(ci)致伸縮式(shi)和壓電(dian)式(shi)。磁(ci)致伸縮式(shi)爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)適(shi)用范(fan)圍為(wei)-40℃~125℃,頻(pin)率范(fan)圍為(wei)5~10kHz;壓電(dian)式(shi)的(de)(de)爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)當(dang)頻(pin)率為(wei)5.417kHz處,靈敏度可(ke)達到200mV/g,并且具(ju)有良(liang)好的(de)(de)線性度。爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)可(ke)以反映(ying)出(chu)發(fa)動(dong)機的(de)(de)工(gong)作狀態,例如扭矩(ju)的(de)(de)輸出(chu)大小(xiao)。爆(bao)(bao)(bao)震(zhen)(zhen)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)與(yu)氣體傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)結合就可(ke)以輔助形成汽(qi)車的(de)(de)燃(ran)油輔助工(gong)具(ju),幫(bang)助汽(qi)車   的(de)(de)調(diao)節(jie)供油工(gong)作,使發(fa)動(dong)機的(de)(de)燃(ran)油效率逐步(bu)提升,同時也減少了廢棄排放。

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