車用傳感器及發(fā)展趨勢(shì)解析
加入技術(shù)交流群
實(shí)際上這種抑制系統(tǒng)可采用多種檢測(cè)方式，當(dāng)直熱式探測(cè)器的工作不夠可靠時(shí)，可采用其他方式來(lái)提高該系統(tǒng)的可靠性。曾有人建議配置別的傳感器，如測(cè)量體重、電容、振動(dòng)，使用超聲波、微波、光學(xué)及紅外線等。還有人建議為一個(gè)抑制系統(tǒng)配置多種檢測(cè)裝置，使其工作更加可靠。
八、機(jī)油粘度傳感器
何時(shí)更換機(jī)油一般是根據(jù)廠家規(guī)定的時(shí)間或里程來(lái)進(jìn)行。少數(shù)廠家采用了更先進(jìn)的方式，通過(guò)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度來(lái)計(jì)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(jì)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(cè)出粘度和密度的一些參數(shù)。有一種振動(dòng)式粘度計(jì)的振子是石英棒，它能被激發(fā)扭振，通過(guò)測(cè)量與液體粘度相對(duì)應(yīng)的振幅和諧振頻寬，就可以確定粘度（準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)是粘度和密度的綜合值）。可見(jiàn)，振動(dòng)式粘度計(jì)是通過(guò)測(cè)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(dǎo)致測(cè)試值與液體的對(duì)應(yīng)關(guān)系較差。
粘度傳感器設(shè)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(yīng)用于生物醫(yī)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(zhuǎn)換器，在它兩側(cè)施加電壓時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生切向運(yùn)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(tái)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?yàn)樵谥C振時(shí)，傳感元件的電阻達(dá)到最大值，隨著液體粘度的變化，這個(gè)蜂值也相應(yīng)變化，并通過(guò)峰值檢測(cè)電路轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。
絕緣層的厚度根據(jù)所測(cè)粘度的范圍來(lái)確定，因?yàn)閺囊后w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(zhǎng)。
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(dǎo)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(dǎo)體裝置是由制作在同一塊BICMOS電路板上的信號(hào)處理器和電壓調(diào)節(jié)器所構(gòu)成。先將高磁阻材料噴鍍?cè)贐ICMOS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。
這種傳感器是雙極型結(jié)構(gòu)，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)方波形脈沖信號(hào)，其輸出頻率與軟磁信號(hào)輪齒的回轉(zhuǎn)頻率是相同的，而勵(lì)磁機(jī)構(gòu)是一塊永久磁鐵。由于傳感器的信號(hào)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(hào)在兩電平之間變化的雙極型結(jié)構(gòu)，脈沖頻率與信號(hào)輪齒或磁極的回轉(zhuǎn)頻率相同的特點(diǎn)。在允許溫度和工作頻率范圍內(nèi)，其頻寬比為（50±10）%，輪齒模數(shù)2.5時(shí)，氣隙特性可達(dá)3mm。
十、汽車用傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)的汽車用傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢(shì)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(cè)2個(gè)或者2個(gè)以上的特性參數(shù)或者化學(xué)參數(shù)。集成化是指利用IC制造技術(shù)和精細(xì)加工技術(shù)制作IC式傳感器。智能化是指?jìng)鞲衅髋c大規(guī)模集成電路相結(jié)合，帶有MPU，具有智能作用。新近研發(fā)的汽車用傳感器具有如下特點(diǎn)：數(shù)字化信號(hào)輸出、線性化微處理器補(bǔ)償、傳感器信號(hào)共用和加工、傳感器間接測(cè)量、復(fù)合傳感器信號(hào)處理、IC化和精細(xì)加工等。
纖傳感器現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、液位、流量、振動(dòng)、陀螺等上百種類型。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(yīng)用到汽車上。
為提高汽車安全性和舒適性，生物體測(cè)量等方面的傳感器也在研究中。例如，駕駛員視野盲區(qū)障礙物測(cè)量、保持2車前后車距、碰撞自動(dòng)保護(hù)等裝置中用傳感器。
傳感器信號(hào)輸出與控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)接口也是一個(gè)重要的研究課題。內(nèi)含有A／D、D／A、I／O驅(qū)動(dòng)、緩沖RAM、程序ROM、MPU，并具有線性、溫度補(bǔ)償以及相應(yīng)控制程序的靈巧型汽車用傳感器引人注目，將使得汽車各系統(tǒng)的元器件數(shù)量大大減少，從而降低系統(tǒng)成本，減小體積和減輕質(zhì)量，并使整個(gè)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單可靠。
總之，汽車用傳感器技術(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(duì)傳感器的互換性、耐久性、可靠性的開(kāi)發(fā)。(end) 光纖傳感器相關(guān)文章:光纖傳感器原理 加速度計(jì)相關(guān)文章:加速度計(jì)原理
評(píng)論