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汽车电子技术中的智能传感器技术
编辑:admin   时间:2019-09-10 16:29

如今是电子信息的时代,电子信息对各行各业都有着导向性发展的作用,汽车行业也一样,当下电子信息技术已经成为了汽车行业发展的主导因素,随着电子信息技术在汽车行业的应用,汽车的动力性能、操控性能、安全性能、舒适性能等都随之得到有效提高,而决定这些系统性能提高的关键在于现代汽车所应用的电子元器件,如:传感器、微电路、执行器等等,其中最有代表性的核心器件之一则是智能传感器,其综合性在汽车控制系统中发挥着主要作用,且结果会直接影响汽车的总体性能。随着技术的发展和创新,汽车行业相关技术也随之发展,汽车电子技术中传感器种类也是多种多样,对其稳定性、准确性进行研究,对汽车行业的发展有着十分现实的意义。
1、关于智能传感器
智能传感器并非仅仅是传感设备,其是传感器与微处理器的智能集成,集成了传感器、信号处理器、CPU、智能仪表仪器等各种设备,除此在集成的基础上还增加了接口电路、丰富了通信接口方式,并且通过各种网络通信协议使多种元器件的集合能很好的与其他电子设备协同工作,实现互联互通,汽车电子技术中的智能传感器技术有着很高的集成性。从功能的角度来看,通过先进软件设计,有效实现了智能传感器的通信功能,还有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能,使其有效实现了自校准、自补偿、预处理以及信息记忆处理等功能,这也为后期的人工交互和人工智能提供了强有力的技术保障。
2、智能化是汽车电子传感器的发展必然
一方面传统传感器的缺陷决定了智能化传感器发展的必然,传统传感器有着性能不稳定、敏感度不高、噪音影响大等多方面不足,而智能传感器能有效解决这一问题;另一方面不同的智能传感器有着不同的功能和特点,汽车电子传感器在逐步智能化的过程中其除了满足系统需要以外,也新增了根据外部环境自动调整功能,以及自我校正和自我补偿的功能,其在准确性、稳定性方面都表现良好,且自动调节能力强,这恰好能有效满足目前市场的需求,由此来看智能化是汽车电子传感器发展的必然方向,汽车传感器将更多的向稳定性、准确性、智能化方向发展,这对整个汽车系统的发展有着导向性的作用。
3、汽车电子技术对智能传感器的要求
传统的传感器技术因为稳定性不强、敏感度不高等问题早已跟不上当代汽车工业发展要求了。随着汽车与电子信息技术的结合发展,汽车电子技术已经从基础的电子元器件或者组件加微处理器的系统操控时代进入到了电子设备和智能相结合的新阶段。在现代汽车电子系统中是有着多个独立的控制单元的,每个单元都是独立存在、独立操作的,但单元与单元之间却又相互协调,通过各自的发挥作用来保证汽车整体处于最佳的运行状态,通过分析来看汽车行业发展对汽车电子的一些基本要求:
首先,电子操控系统必须要准确、快速、稳定,传统传感器+微处理器+执行器的传感器控制处理系统已经无法满足现代汽车的需求,这需要我们通过软件系统的操作、硬件的开发来提高智能化程度,使其能确保所控制单元的准确、快速、稳定和可靠,只有这样才能满足当代人们越来越高的产品需求,才能为现代汽车的发展带来便利。
其次,集成化是汽车电子发展的重要内容,器件和电路的集成化非常重要,所有的汽车的机械结构控制都是靠电子设备控制的,但汽车的整体体积有限、车体空间也有限,这就需要对汽车器件和电路进行集成,使电子控制单元与所控制的硬件结构紧密结合成一个整体,要达到这一目的就必须要考虑各种设备的集成化、微型化,使其能更加有效的进行结合。
再次,对汽车电子控制单元的智能化提出了要求,当代对汽车的智能化要求越来越高,这也要求电子控制单元必须具有足够的智能化程度,必须要做好自我维护、自我检查,以汽车安全气囊为例,安全气囊95%以上的时间都是关闭停用的,只有在撞击压力达到设定值的时候才需要开启,而且需要其能及时、正确的、快速的启动打开,有些车辆的安全气囊甚至一直不会使用,这样一来就需要汽车能有自检、自维护能力,通过智能系统确保气囊系统的可靠运行,汽车中有很多这一隐性的部位,因此也必须要求这些控制单元智能化程度更高。
除此之外,要确保各功能部件的可靠性,汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控性,部件的功能不同其操控性不同,其运行环境也是各有区别,但大多都处于非常恶劣的运行环境中,如:高温工作环境,受环境因素带来的静止低温,各种活性气体、各种高速运动、高强度冲击和振动,在这些各种不同的环境下,也对各运行电子元器件和电路提出了要求,要求其稳定性要高,且各部件需有很好的自适应、自补偿调整的能力。
4、汽车智能化传感器的有效应用
智能传感器不仅只是将传统传感器微型化,而是通过一系列的集成,并且在软件的控制和处理下运行的新型电子元器件,其在汽车方面的应用主要有几方面:
4.1 在发动机控制系统上的应用
汽车发动机控制系统相当于人体大脑,其主要是为汽车发动机中的其他各组件提供相关的咨询和指令工作,其直接通过电子控制单元给发动机个组件发出控制指令,以此指挥发动机在不同环境、不同情况下做出不同反应,其控制系统中涉及的传感器是节能减排、提高舒适性和安全性的重要工具,其主要应用有几方面:①压力传感器,目前压力传感器应用非常广泛,其主要是用于检测汽车的制动液压系统,如:气压、胎压、歧管压力等气体介质压力,目前的压力传感器主要采取的是电容式传感器、压阻式传感器、差动变压器传感器以及表面弹性波士传感器等,这些不同的传感器有着不同的特征和优势,在具体应用时,可根据需求情况选择不同的传感器。②转速器、角度、车速传感器,用以对发动机的转速、角度和车速的设置和控制,目前应用较多的主要有霍尔效应式传感器、电磁式传感器、磁阻式传感器、振动式传感器等。③气体浓度传感器和流量传感器,其主要是用于测量车体内气体、排气管中的含氧量,以及根据空气燃烧比的相关理论值来智能自动调节进入发动机的空气量,以此达到可燃混合气体浓度的作用,这样不仅能起到节能减排的作用,还能有效降低环境污染更好的实现便利与环境的共存。
4.2 在汽车底盘控制系统的应用
底盘控制系统传感器主要指的是汽车变速器控制系统,动力转向系统、防抱死制动系统等,其主要通过信号传输来确保汽车在行使过程中的安全,底盘控制系统传感器主要包括了:①线性加速惯性传感器,主要采取微机电系统技术有压阻式传感器和电容式传感器的方式来制作完成,去大多分布在车辆底盘入口;②车盘悬架和车辆稳定系统中的角度传感器,其主要是依赖微机系统技术来检测不同类型结构的转数效率;③变速控制传感器,用于控制自动变速器,通过智能的传感系统在最节约能耗的前提下获得最大动力性能,其主要通过油温传感器、发动机负荷传感器等来获得相关信息;④除此之外,还有动力转向传感器、动力转向系统传感器、防抱死制动系统传感器等等,通过各个传感器的应用,能更好的保障汽车在整个制动工程中保持行使的稳定性。
5、结束语
汽车电子技术中所涉及的智能传感器非常多,除了我们上述说的外,还有车身控制系统传感器、导航控制传感器、超声波及激光图象传送传感器、智能硅压力传感器等多种智能传感器,这些智能传感器的实用性也在随着汽车行业的发展而不断发展、进步,我们相信,随着科技的发展,这些传感器各方面的性能将得到进一步提升和加强,以更好满足市场的需求和消费者的需求。


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