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車(chē)用傳感器及發(fā)展趨勢解析
作者：
時(shí)間：2013-10-11
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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實(shí)際上這種抑制系統可采用多種檢測方式，當直熱式探測器的工作不夠可靠時(shí)，可采用其他方式來(lái)提高該系統的可靠性。曾有人建議配置別的傳感器，如測量體重、電容、振動(dòng)，使用超聲波、微波、光學(xué)及紅外線(xiàn)等。還有人建議為一個(gè)抑制系統配置多種檢測裝置，使其工作更加可靠。
八、機油粘度傳感器
何時(shí)更換機油一般是根據廠(chǎng)家規定的時(shí)間或里程來(lái)進(jìn)行。少數廠(chǎng)家采用了更先進(jìn)的方式，通過(guò)記錄發(fā)動(dòng)機轉速和溫度來(lái)計算換油間隔。Lucas Varity公司正在研制一種壓電振動(dòng)式粘度傳感器，其工作原理與振動(dòng)式粘度計相近——振子（球型、片狀或棒式）在受到粘滯阻尼時(shí)其振頻會(huì )發(fā)生衰變。因此，依靠不同形狀的振子，就可以測出粘度和密度的一些參數。有一種振動(dòng)式粘度計的振子是石英棒，它能被激發(fā)扭振，通過(guò)測量與液體粘度相對應的振幅和諧振頻寬，就可以確定粘度（準確地說(shuō)應是粘度和密度的綜合值）?？梢?jiàn)，振動(dòng)式粘度計是通過(guò)測量液體所傳遞的切變波形來(lái)確定粘度的一種裝置。然而，由于傳感元件與液體的接觸處切變波形會(huì )產(chǎn)生畸變而導致測試值與液體的對應關(guān)系較差。
粘度傳感器設置了一種界面來(lái)改善傳感元件與液體之間的接觸關(guān)系，其原理與我們熟知的應用于生物醫學(xué)和海洋船舶上的超聲波換能器相似。
傳感器的核心是一個(gè)壓電轉換器，在它兩側施加電壓時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生切向運動(dòng)。電極是用金屬蒸發(fā)沉積法布置在壓電晶體表面，然后整體涂上一層絕緣層。
一臺掃頻儀通過(guò)振蕩器所產(chǎn)生的交變電壓來(lái)確定傳感元件的諧振頻率。因為在諧振時(shí)，傳感元件的電阻達到最大值，隨著(zhù)液體粘度的變化，這個(gè)蜂值也相應變化，并通過(guò)峰值檢測電路轉化為電壓信號。
絕緣層的厚度根據所測粘度的范圍來(lái)確定，因為從液體界面處反射回來(lái)的切變波必須被絕緣層全部吸收，所以絕緣層的厚度大約是四分之一個(gè)波長(cháng)。
九、磁敏式速度傳感器
SST技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了一種一體化的傳感器，它是把高磁阻（GMR）材料與半導體裝置合為一體的磁敏式速度傳感器。高磁阻材料的特點(diǎn)是隨磁場(chǎng)的變化其電阻值也發(fā)生變化。半導體裝置是由制作在同一塊BICMOS電路板上的信號處理器和電壓調節器所構成。先將高磁阻材料噴鍍在BICMOS板基上，采用光刻腐蝕工藝將其制成電阻，通過(guò)鋁箔把其連入BICMOS電路，再周邊鍍上一層合金以聚集磁力線(xiàn)。
這種傳感器是雙極型結構，通過(guò)電平轉換輸出一個(gè)方波形脈沖信號，其輸出頻率與軟磁信號輪齒的回轉頻率是相同的，而勵磁機構是一塊永久磁鐵。由于傳感器的信號處理電路是直流耦合式，所以可處理零速狀態(tài)。而其具有高靈敏度使之在較大氣隙下也能工作。
采用上述技術(shù)的ABS傳感器具有零速處理、輸出信號在兩電平之間變化的雙極型結構，脈沖頻率與信號輪齒或磁極的回轉頻率相同的特點(diǎn)。在允許溫度和工作頻率范圍內，其頻寬比為（50±10）%，輪齒模數2.5時(shí)，氣隙特性可達3mm。
十、汽車(chē)用傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢
未來(lái)的汽車(chē)用傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢是多功能化、集成化、智能化。多功能化是指一個(gè)傳感器能檢測2個(gè)或者2個(gè)以上的特性參數或者化學(xué)參數。集成化是指利用IC制造技術(shù)和精細加工技術(shù)制作IC式傳感器。智能化是指傳感器與大規模集成電路相結合，帶有MPU，具有智能作用。新近研發(fā)的汽車(chē)用傳感器具有如下特點(diǎn)：數字化信號輸出、線(xiàn)性化微處理器補償、傳感器信號共用和加工、傳感器間接測量、復合傳感器信號處理、IC化和精細加工等。
纖傳感器現已開(kāi)發(fā)出溫度、壓力、位置、轉速、液位、流量、振動(dòng)、陀螺等上百種類(lèi)型。由于光纖傳感器具有靈敏度高、體積小、質(zhì)量輕、可彎曲、絕緣性好、無(wú)電磁干擾、寬頻帶、低損耗等特點(diǎn)，今后將會(huì )廣泛應用到汽車(chē)上。
為提高汽車(chē)安全性和舒適性，生物體測量等方面的傳感器也在研究中。例如，駕駛員視野盲區障礙物測量、保持2車(chē)前后車(chē)距、碰撞自動(dòng)保護等裝置中用傳感器。
傳感器信號輸出與控制系統的計算機接口也是一個(gè)重要的研究課題。內含有A／D、D／A、I／O驅動(dòng)、緩沖RAM、程序ROM、MPU，并具有線(xiàn)性、溫度補償以及相應控制程序的靈巧型汽車(chē)用傳感器引人注目，將使得汽車(chē)各系統的元器件數量大大減少，從而降低系統成本，減小體積和減輕質(zhì)量，并使整個(gè)系統更加簡(jiǎn)單可靠。
總之，汽車(chē)用傳感器技術(shù)的發(fā)展，不僅僅是傳感器自身的開(kāi)發(fā)，而且更注重于對傳感器的互換性、耐久性、可靠性的開(kāi)發(fā)。(end)
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