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"微型化、多功能化、智能化"車用傳感器發展狀況解析

2013-10-15 12:22 來源:電源網 作者:蒲公英

汽車傳感器作為汽車電子控制系統的重要信息源,對溫度、壓力、位置、轉速、加速度和振動等各種信息進行實時、準確的測量和控制。衡量現代高級轎車控制系統水平的關鍵就在于其傳感器的數量和水平。當前,一輛國內普通家用轎車上大約安裝了近百個傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量多達200只。未來汽車傳感器技術總的發展趨勢是微型化、多功能化和智能化。

微型傳感器利用微機械加工技術,將微米級的敏感元件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊芯片上,由于具有體積小、價格便宜、便于集成等特點,可以明顯提高系統測試精度。當前,該技術逐步成熟,可以制作檢測力學量、磁學量、熱學量等各種微型傳感器。多功能化是指一個傳感器能檢測兩個或兩個以上的特征參數或者化學參數,從而減少汽車傳感器的數量,提高系統的可靠性。智能化是將傳感器與大規模集成電路相結合,具有智能作用。

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由于汽車傳感器在汽車電子控制系統中的重要作用和快速增長的市場需求,世界各國對其理論研究、新材料應用和新產品開發都非常重視。下面介紹一些這方面的新產品。

三菱(Mitsubishi電子公司)正在開發一種車用離子檢測系統。這個系統能夠通過檢測離子來監控發動機每個氣缸的燃燒情況。當可燃混合氣持續燃燒時,在燃燒峰面附近就會發生電離現象。把一個帶偏壓的測頭放入氣缸,就可以測出與電離狀況相關的離子流。

這個能反映發動機各種燃燒狀況的信息控制系統由帶測頭的火花塞、裝有測試附件的點火線圈及一套處理離子流信號的電子模塊構成,它可以判別每個缸的點火、燃燒及爆震情況。進一步的功能將是對發動機的混合氣狀況加以監控,即根據離子流所顯示的燃燒情況來控制每個缸的空燃比。

冷車運轉時的發動機所排放的CO和HC是最多的,這就要求氧傳感器盡快起動進入閉環控制狀態。NGK火花塞有限公司研制出一種新型氧傳感器,它能在15s內達到閉環控制。通過縮小加熱區和降低阻抗,改進了傳感器的加熱裝置。由于采用新材料和新的溫控系統,使加熱器的壽命與現有類型相近,改善了低溫特性。

博世公司開發一種雙向傳感器,它是由采用壓電晶體的線性加速度計組合而成。這樣的組合更有利于傳感器的設置、信號處理和封裝。這種傳感器有兩個經過顯微加工的信號發生器并各自對應著所測加速度方向的基準面,對應于某個基準面的獨立信號就能測出相應的作用力。而很高的品質因數Q值使傳感器的封裝可以在常壓下進行。

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