传感器在汽车控制中的应用

摘要

随着电子技术的发展，现代汽车正朝着高档智能化、电子信息化的方向发展。汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件，是现代汽车发展的主导与核心。

本文主要研究了传感器在汽车发动机控制系统、汽车底盘电子控制系统、汽车防盗系统以及传感器在汽车安全气囊中的应用，从而了解了传感器在现代汽车工业中的重要性，传感器已经成为现代汽车不可或缺的一部分。人们通过传感器了解汽车的一切工作状况，例如车速、油量、发动机工作状态等，然后人们通过传感器表达和反馈的信息作出相应的处理。如压力传感器指示汽车轮胎压力过高就必须对轮胎进行适当的放气，以维持其正常胎压，否则在炎热的夏天极易发生爆胎的危险。可以说传感器就是人们的双眼，它将汽车的各种信息准确地反应给人们，让人们及时了解汽车的工作状况及各种信息，以保证行车安全。

汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心，由于环保、油耗法规的要求不断严格，使发动机越来越复杂，发动机电子控制系统性能就会相应提高，这就要求不断提高传感器的用量和精度。汽车发动机控制用传感器是在发动机产生的热、震动、汽油蒸气以及轮胎产生的污泥和飞溅的水花等恶劣环境下工作的。因此，汽车发动机用传感器与一般传感器相比，其耐恶劣环境的技术指标要高一个数量级。

良好的底盘电子控制系统能改善车轮和地面之间的附着状况，进而改善汽车的安全性、动力性和舒适性。在动力转向系统中，传感器的控制对象是车轮转向角，通过对车轮转向角的电子控制，达到控制动力转向系统的目的。悬架控制系统中的传感器的工作是对汽车悬挂元件特性进行干预和调节，从而达到实现汽车动力控制的目的。

碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。

如今，传感器技术开发的重点主要在于低成本和高可靠性上，通过测量各种汽车参数，来确保车辆上的电子系统有效工作，从而提高汽车的动力性、环保性、燃油经济性，与此同时也提高驾乘舒适性和安全性。

随着电子技术的发展和汽车电子控制系统应用的日益广泛，汽车传感器市场需求将保持高速增长，微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流。

关键词：汽车；传感器；控制；发展

目录

引言

传感器是检测和自动控制应用中的首要环节，检测技术通常把测试对象分为两大类：电参量的测量与非电参量的测量。电参量有电压、电流、电阻、功率、频率等，这些参量可以表征设备或系统的性能，非电参量有物理量（如位移、速度、加速度、力、扭矩、应变、振动等）、化学量（如浓度、成分、气体、PH 值、温度等）、生物量（酶、组织、菌类）等。过去，非电参量的测量多采用非电测量的方法，如用尺子测量长度，用温度计测量温度等，而现在的非电测量多采用电测量的方法，其中的关键技术是如何利用传感器将非电参量转换为电参量。

当今，传感器已广泛用于工业、农业、交通、环境监测、医疗诊断、军事科研、航空航天、现代办公设备、智能建筑和家用电器等领域，是构建现代信息系统的重要组成部分。在我们日常生活中使用着各种各样的传感器，例如电冰箱、电饭煲中的温度传感器；空调中的温度和湿度传感器；煤气灶中的煤气泄漏传感器；电视机和影碟机中的红外遥控器；照相机中的光传感器；汽车中的燃料计和速度计等。传感器已经给我们的生活带来了很多便利和帮助。

目前传感器涉及的领域包括：现代流程工业、宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、智能建筑、汽车、家用电器、生物工程、商检质检、公共安全、甚至文物保护等。

在基础学科研究中，传感器有更突出的地位，传感器的发展往往是一些边缘学科开发的先驱。如宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短时间的瞬间反应，超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极限技术研究。

现代流程工业生产尤其是自动化生产过程中质量监控或自动检测，需要用各种传感器来监视和控制生产过程的各个参数，传感器是自动控制系统的关键性基础器件，直接影响到自动化技术的质量和水平。

在航空航天领域里，宇宙飞船飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、压力、磁场、振动等参数的测量都必须由传感器完成，例如，“阿波罗10号”飞船需要对3295个参数进行检测，其中应用了温度传感器559个，压力传感器140个，信号传感器501个，遥控传感器142个。整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体。

在机器人的研究中最重要的内容是传感器的应用研究，其中机器人外部传感器系统包括平面视觉传感器和立体视觉传感器；非视觉传感器有触觉、滑觉、热觉、力觉、接近接近传感器等。可以说，机器人的研究水平在某种程度上代表了一个国家的传感器技术和智能化技术的水平。

在智能建筑系统中，计算机通过中继器、路由器、网络、网关、显示器，控制管理各种机电设备的空调制冷、给水排水、变配电系统、照明系统、电梯等，而实现这些功能需使用的主要传感器包括：温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压差传感器、空气压力传感器等；安全防护、防盗、防火、防燃气泄漏可CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器；自动识别系统中的门禁管理主要受用感应式IC卡识别、指纹识别等方式，这种门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统。

传感器在医疗诊断、计量测试、家用电器、环境监测等方面的应用也很多。

21世纪是信息技术的时代，构成现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术与计算机技术，在信息系统中它们分别完成信息的采集、信息的传输与信息的处理，其作用可以形象地比喻为人的“感官”、“神经”和“大脑”。人们在利用信息的过程中，首先要获取信息，而传感器是获取信息的重要途径和手段。世界各国都十分重视这一领域的发展，科学家们正在努力实现很多从前无法实现的梦想。