核心提示：

        汽車電子技術是汽車工業發(fā)展的核心技術之一。汽車傳感器作爲汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，也是汽車電子技術領域研究的核心内容之一，汽車傳感器的使用數量和技術水平決定了汽車控制系統的性能(néng)。一般一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百隻傳感器，而豪華轎車的傳感器數量可達二百餘隻，主要分布于發(fā)動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和導航系統中。

1、引言
       汽車電子技術是汽車工業發(fā)展的核心技術之一。汽車傳感器作爲汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，也是汽車電子技術領域研究的核心内容之一，汽車傳感器的使用數量和技術水平決定了汽車控制系統的性能(néng)。一般一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百隻傳感器，而豪華轎車的傳感器數量可達二百餘隻，主要分布于發(fā)動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和導航系統中。
       2、汽車傳感器的特點
       汽車傳感技術是随著(zhe)汽車電子的發(fā)展而發(fā)展起(qǐ)來的一種(zhǒng)技術。汽車傳感器是汽車電子控制系統的輸入裝置，它把汽車運行過(guò)程中的各種(zhǒng)工況信息如車速、發(fā)動機運轉工況等轉化成(chéng)電信号輸給中央控制單元，使發(fā)動機處于最佳工作狀态。汽車傳感器可對(duì)溫度、壓力、位置、轉速、加速度、流量、濕度、電磁、光電、氣體、振動等信息，進(jìn)行實時、有效而準确的測量和控制。由于汽車行駛環境中溫度和氣候條件差别極大，因此要求傳感器具有極強的适應能(néng)力，能(néng)在-40℃一100℃的環境中正常工作：同時，汽車傳感器還(hái)要經(jīng)受來自發(fā)動機内部的各種(zhǒng)幹擾，以及行駛過(guò)程中的路況引起(qǐ)的振動。因此，汽車工業對(duì)傳感器的要求極爲苛刻，汽車傳感器必須具有穩定性和精度高、響應快、可靠性好(hǎo)、抗幹擾和抗震能(néng)力強、使用壽命長(cháng)等特點。
 3、汽車傳感器的應用
       1）發(fā)動機控制系統傳感器
       發(fā)動機控制系統傳感器給發(fā)動機的電子控制單元提供各種(zhǒng)信息，電子控制單元處理這(zhè)些信息并向(xiàng)發(fā)動機發(fā)出精确的控制指令，對(duì)發(fā)動機進(jìn)行控制，使發(fā)動機能(néng)在各種(zhǒng)工況下正常地工作。利用這(zhè)類傳感器可提高汽
       車的動力性能(néng)和舒适性、降低油耗、減少廢氣排放，正确反映行駛故障。
       ①溫度傳感器
       主要檢測發(fā)動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機油溫度、催化溫度等。實際應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。繞線電阻式溫度傳感器精度較高，但響應特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應特性好(hǎo)，但線性差，适用溫度較低；熱電偶式精度高，測量範圍寬，但須考慮放大器和冷端處理問題。
       ②壓力傳感器
       主要有檢測制動液壓系統和潤滑油系統壓力的壓力傳感器，測量氣體介質壓力的歧管壓力、風壓、大氣壓力和輪胎壓力傳感器等。目前應用較多的車用壓力傳感器主要有電容式、壓阻式、差動變壓器式（IVDT）和表面(miàn)彈性波式（SAW）。
       電容式傳感器具有輸入能(néng)量高、動态響應好(hǎo)、環境适應性好(hǎo)等特點；壓敏電阻式受溫度影響大，需另設溫度補償電路。但适用于大量生産；LVDT式有較大輸出，易于數字輸出，但抗幹擾性差：SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數字量輸出等特點。用于汽車吸氣閥壓力檢測．能(néng)在高溫下穩定的工作，是一種(zhǒng)較爲理想的傳感器。
       ③轉速、角度和車速傳感器
       主要用于檢測曲軸轉角、發(fā)動機轉速、車速等。主要有電磁式、磁阻式、霍爾效應式、光學(xué)式、振動式等。
       ④氣體濃度傳感器
       主要用于檢測車體内氣體和廢氣排放，其中最主要的是氧傳感器。氧傳感器安裝在攤氣管内，測量排氣管中的含氧量，确定發(fā)動機的實際空燃比與理論值的偏差，控制系統根據反饋信号，調節可燃混和氣的濃度，使空燃比接近于理論值，從而提高經(jīng)濟性．降低排氣污染。實際應用的是氧化锆和氧化钛傳感器。
       ⑤爆震傳感器
       用于檢測發(fā)動機的振動，通過(guò)調整電火提前角控制和避免發(fā)動機發(fā)生爆震。能(néng)把爆震信号傳給控制系統，抑制爆震的發(fā)生。主要有磁緻伸縮式和非共振型壓電式。
       ⑥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)入發(fā)動機的空氣量從而控制噴油器的噴油量。以得到較準确的空燃比。實際應用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式。卡門式無可動部件、反映靈敏、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判定燃油消耗量，主要有水車式和球循環式。
       2）底盤控制系統傳感器
       底盤控制系統傳感器是指分布在變速器控制系統、懸架控制系統、動力轉向(xiàng)系統、防抱死制動系統（ABS）中的傳感器。要求盤底控制系統傳感器能(néng)提供精确的信号，同時還(hái)能(néng)适應惡劣的環境，司機才能(néng)安全舒适地駕駛汽車。
       ①線性加速度慣性傳感器
       線性加速度慣性傳感器設置在底盤的入口，在自适應懸挂系統，車輛穩定性系統和防抱死制動系統（ABs）中均有應用。目前采用MEMS技術制作的線性加速度慣性傳感器有壓阻式MENS加速度傳感器、電容式MEMS加速度傳感器和諧振粱MEMS傳感器。
       ②角速率傳感器
       角速率傳感器用于底盤懸架系統和車輛穩定性系統中，角速率傳感器也應用了MEMS技術，其工作原理是檢測施加在不同類型結構，如環形、薄型、盤式和片式的Coriolis力的效應。
       ③變速器控制傳感器
       變速器控制傳感器主要是電控自動變速器的控制。它通過(guò)處理由車速傳感器、加速度傳感器、發(fā)動機負荷傳感器、發(fā)動機轉速傳感器、水溫傳感器、油溫傳感器檢測獲得的信息，使電控裝置控制換檔點和液力變矩器鎖止，實現最大動力和最大燃油經(jīng)濟性。
       ④懸架系統控制傳感器
懸架系統控制傳感器可以根據檢測到的信息自動調整車高，控制車輛姿勢的變化，從麗實現對(duì)車輛舒适性、操縱穩定性和行車穩定性的控制，主要有車速傳感器、節氣門開(kāi)度傳感器。加速的傳感器、車身高度傳感器、側傾角傳感器、轉向(xiàng)盤轉角傳感器等。
       ⑤動力轉向(xiàng)系統傳感器
動力轉向(xiàng)系統傳感器主要用于電動助力轉向(xiàng)系統中。根據車速傳感器、發(fā)動機轉速傳感器、轉矩傳感器、油壓傳感器提供的信号，使汽車轉向(xiàng)時反應迅速，操作靈活輕松，降低燃油損耗，提高駕駛的安全性。
       ⑥防拖死制動系統（ABS）傳感器
防抱死制動系統（ABS）傳感器是通過(guò)輪速傳感器檢測車輪轉速，使汽車在緊急制動時，使車輪能(néng)獲得最大制動效率，同時保證車輪不被(bèi)抱死、側滑。使汽車在整個制動過(guò)程中保持良好(hǎo)的行駛穩定性和方向(xiàng)可操作性．
       3）車身控制系統傳感器
       主要用于提高汽車的安全性、可靠性和舒适性。車身控制系統傳感器主要有用于自動空調系統的溫度傳感器、濕度傳感器、日照傳感器等：用于雨滴檢測的雨量傳感器；用于安全氣囊系統中的加速度傳感器；用于門鎖控制的車速傳感器；用于亮度自動控制的日照傳感器；用于倒車用的超聲波傳感器和激光傳感器；用于保持車距的微波傳感器、紅外傳感器：用于消除駕駛員盲區的圖像傳感器。
       4）導航控制傳感器
       主要有車速傳感器、陀螺傳感器（監測車輛行駛方向(xiàng)的傳感器），與全球定位系統GPS相結合，給汽車提供全面(miàn)、及時的交通信息，使汽車能(néng)敏銳感知自身和其他車輛的位置，同時還(hái)可以感知駕駛者的盲點。
       4、汽車傳感器的發(fā)展趨勢
       汽車在汽車電子控制系統中的重要作用和快速增長(cháng)的市場需求，促進(jìn)了汽車傳感器技術的不斷發(fā)展。未來汽車傳感器的發(fā)展總體趨勢是智能(néng)化、微型化、集成(chéng)化、多功能(néng)化以及新材料和新工藝制成(chéng)的新型傳感器。
       1）智能(néng)化
       能(néng)夠執行信息存儲和信息處理，而且能(néng)夠進(jìn)行邏輯思考和結論判斷，相當于傳感器與微型機的結合，將(jiāng)信息處理和控制電路集成(chéng)到了單個芯片中，具有自診斷、多參數混合測量、誤差補償等功能(néng)。
       2）微型化
       利用微電子機械系統（MEMS）技術和計算機輔助設計技術將(jiāng)微米數量級的敏感元件、信号處理器、數據處理裝置封裝在同一芯片上，具有體積小、價格低、工作壽命長(cháng)的特點。并且可以提高系統測試準确度，已經(jīng)開(kāi)始取代傳統傳感器。
       3）多功能(néng)化
       將(jiāng)若幹種(zhǒng)敏感元件組裝在同一種(zhǒng)材料或單獨一塊芯片上的一體化、多功能(néng)傳感器。能(néng)夠對(duì)不同種(zhǒng)類的參數進(jìn)行檢測，即用單獨一個傳感器系統來同時實現多種(zhǒng)傳感器的功能(néng)，可以減少傳感器的數量，提高系統可靠性。
       4）集成(chéng)化
       利用MEMS技術將(jiāng)敏感元件和處理器集成(chéng)在一個芯片上，成(chéng)爲IC式傳感器。
       5）新材料的應用
       新材料的應用是傳感器技術的重要基礎。現在光導纖維、納米材料、超導材料等新型材料的出現促進(jìn)了汽車傳感器的發(fā)展。
       6）新工藝的應用
       傳感器的性能(néng)不僅與其材料有關，還(hái)與加工技術有關，加工技術的微精細化在傳感器的生産中占有越來越重要的地位。近年來，随著(zhe)集成(chéng)電路工藝的發(fā)展，微機械加工技術已越來越多的用于傳感器制造工藝。随著(zhe)現代制造技術的發(fā)展，將(jiāng)會有更多的先進(jìn)制造技術應用到汽車傳感器制作中。
       7）開(kāi)發(fā)新型的傳感器
       傳感器的工作原理是基于各種(zhǒng)物理、化學(xué)、生物效應，由此啓發(fā)人們進(jìn)～步探索具有新效應的敏感功能(néng)材料，并以此研制具有新原理的新型傳感器，這(zhè)是發(fā)展低成(chéng)本、高性能(néng)、多功能(néng)和微型化傳感器的重要途徑。
       5、結束語
       汽車電子技術的不斷發(fā)展以及汽車電子控制系統應用的日益廣泛，使汽車傳感器在汽車電子中所占的比重逐漸增大，促進(jìn)了汽車傳感器市場需求的高速增長(cháng)，也極大地推動了汽車傳感器技術的發(fā)展。智能(néng)化、微型化、集成(chéng)化、多功能(néng)化以及新材料和新工藝制成(chéng)的新型汽車傳感器必將(jiāng)逐步取代傳統的汽車傳感器，成(chéng)爲汽車傳感器發(fā)展的主流，使汽車的安全性、可靠性、舒适性和環保性能(néng)得到進(jìn)一步改善。