微型传感器在汽车工程中的应用 点击:184 | 回复:0



蓝色雨铃

    
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发表于:2008-09-12 21:47:24
楼主
汽车上用的传感器的种类很多,应用的方面很广。下面介绍传感器在汽车发动机控制、安全系统、车辆监控和自诊断等方面的应用。
          (一)汽车发动机控制用传感器
          发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用领域之一。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信息,供电子控制单元对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。
          1.温度传感器
          汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸人气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点,其应用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏度高、响应特性较好,但线性差、适应温度较低。其中,通用型的测温范围为-50℃~30℃,精度为1.5%,响应时间为10 ms;高温型为600℃~1000℃,精度为5%,响应时间为10ms;线绕电阻式温度传感器的精度高,但响应特性差;热偶电阻式温度传感器的精度高,测量温度范围宽,但需要配合放大器和冷端处理一起使用。其他已实用化的产品有铁氧体式温度传感器(测温范围为-40℃~120℃,精度为2.0%)、金属或半导体膜空气温度传感器(测温范围为-40℃~150℃,精度为2.0%,5%,响应时间约20 ms)等。
          2.压力传感器
          压力传感器是汽车中用得最多的传感器,主要用于检测气囊贮气压力、传动系统流体压力、注入燃料压力、发动机机油压力、进气管道压力、空气过滤系统的流体压力等。目前,致力于汽车用压力传感器开发和生产的主要公司有摩托罗拉,德科电子仪器,Lucas Novasensor, Hi Stat,NipponDenzo,西门子,德州仪器等。
          比较常用的汽车压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式。电容式压力传感器主要用于检测负压、液压、气压,测量范围为20kPa~100kPa,其特点是输入能量高,动态响应特性好、环境适应性好;压阻式压力传感器的性能则受温度影响较大,需要另设温度补偿电路,但适应于大批量生产;差动变压器式压力传感器有较大的输出,易于数字输出,但抗干扰性差;声表面波式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨力高、数字输出等特点,用于汽车吸气阀压力检测,能在高温下稳定地工作。
          德国Infineon公司研制的智能轮胎压力传感器KP500内部集成了压力和温度传感模块,它不需要在传感器模块中增加加速度传感器,可以在汽车启动时自动开机进人自检,能测量压力、温度和电压等。所有的功能都是利用表面微机械加工技术集成在 0.8μm的双极互补金属氧化物半导体( BiCMOS) 上。每个传感器模块中的电可擦可编程只读存储器中存储着惟一的32位芯片识别码。芯片识别码可以由同步串行接口读出,而且 ,可以用于辨识各个轮胎压力传感器的位置。在接收数据的时候,首先,要检查芯片识别码,如果发现芯片识别码不符,就放弃收到的数据帧。


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