汽车的传感器是什么，对汽车有什么作用？
[编辑本段]详细介绍
现代汽车技术发展的一个特点是越来越多的零部件采用电子控制。根据传感器的功能可以分为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们都各司其职。一旦某个传感器出现故障，相应的设备将无法正常工作，甚至无法工作。因此，传感器在汽车中的作用非常重要。
汽车传感器以前只用于发动机，现在已经扩展到底盘、车身以及照明和电气系统。这些系统中使用了100多种传感器。在种类繁多的传感器中，常见的有:
反映进气歧管内绝对压力的变化，为ECU(发动机电子控制单元)计算喷油持续时间提供参考信号；
测量发动机吸入的空气量，提供给ECU作为喷油时刻的参考信号；
测量节气门开度，提供给ECU作为断油、空燃比控制和点火提前角修正的参考信号；
:检测曲轴和发动机转速，提供给ECU作为参考信号，确定点火正时和工作顺序；
检测废气中的氧浓度，并提供给ECU作为参考信号，将空燃比控制在最佳值(理论值)附近；
检测进气温度并提供给ECU作为计算空气密度的依据；
:检测冷却液温度，并向ECU提供发动机温度信息；
它安装在气缸体上，检测发动机的爆震情况，并提供给ECU，根据信号调整点火提前角。
这些传感器主要用于变速器、转向器、悬架和ABS。
传动:有转速传感器、温度传感器、轴速传感器、压力传感器等。，转向装置有角度传感器、扭矩传感器和液压传感器；
悬架:车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、角度传感器等。
让我们来了解一下车上的主要传感器。
空气流量传感器将吸入的空气转化为电信号，发送给电子控制单元(ECU)，作为确定燃油喷射的基本信号之一。根据测量原理不同分为四种:旋叶式空气流量传感器(丰田普瑞维亚旅行车)、卡门涡街式空气流量传感器(丰田雷克萨斯LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马用VG30E发动机、国产天津三丰客车用沃尔沃B230F发动机TJ6481AQ4)和热膜式空气流量传感器。前两种是体积流量型，后两种是质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器。
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态，测量进气歧管内的绝对压力，并转换成电信号，与转速信号一起送入计算机，作为确定喷油器基本喷油量的依据。国内奥迪100轿车(V6发动机)、桑塔纳2000轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车都采用了这种压力传感器。目前，半导体压敏电阻式进气压力传感器应用广泛。
节气门位置传感器安装在节气门上，用于检测节气门的开度。它通过杠杆机构与油门联动，进而反映发动机的不同工况。这个传感器可以检测发动机的不同工况，然后输入ECU，从而控制不同的喷油量。有开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000和天津三丰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合式节气门位置传感器(国产奥迪100 V6发动机)三种。
曲轴转角传感器，又称曲柄角传感器，是计算机控制点火系统中最重要的传感器。它的作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，输入计算机，使计算机根据气缸的点火顺序发出最佳点火时间指令。曲轴位置传感器有三种:电磁脉冲曲轴位置传感器、霍尔效应曲轴位置传感器(桑塔纳2000和北京切诺基)、光电效应曲轴位置传感器。不同类型的曲轴位置传感器具有不同的控制模式和控制精度。曲轴位置传感器一般安装在曲轴皮带轮或链轮一侧，有的安装在凸轮轴前端，有的安装在分电器上(桑塔纳2000)。
爆震传感器安装在发动机的缸体上，随时监测发动机的爆震。目前有* * *振动模式和非* *振动模式。
[编辑本段]基本特征
一.传感器特性
传感器是指能够感知规定的物理量，并按照一定的规律转换成可用的输入信号的装置或设备。简单来说，传感器就是将非电量转化为电量的装置。
传感器通常由三部分组成:敏感元件、转换元件和测量电路。
1)，敏感元件是指能直接感受(或响应)被测量的部分，即通过传感器的敏感元件转换成非电量或其他与被测量有确定关系的量。
2)转换元件将非电量转换成电参数。
3)测量电路的作用是将转换元件输入的电气参数转换成电压、电流或频率等可测量的电气量，用于显示、记录、控制和处理。
传感器静态特性参数指标
1.灵敏度
灵敏度是指稳态时传感器的输出Y与输入X之比，或输出Y的增量与输入X的增量之比，用k表示为
k=dY/dX
2.解决
传感器在特定测量范围内可以检测到的最小变化称为分辨率。
3.测量范围和测量范围
在允许的误差范围内，从测量值的下限到上限的范围称为测量范围。
4.线性(非线性误差)
在特定条件下，传感器校准曲线和拟合直线与满量程输出值之间的最大偏差百分比称为线性或非线性误差。
行动迟缓
迟滞是指在相同的工作条件下，传感器的正行程特性和反行程特性不一致的程度。
6.可重复性
重复性是指在相同的工作条件下，在整个测量范围内多次连续改变同一方向的输入量所得到的特性曲线的不一致性。
7.零点漂移和温度漂移
当传感器没有输入或输入是另一个值时，输入值与原始指示值和满量程的最大偏差百分比是定期零漂移。温度每升高65438±0℃，传感器输出值与满量程最大偏差的百分比称为温度漂移。
二、发动机常用传感器的工作机理
1)磁电效应
根据法拉第电磁感应定律，当N匝线圈在磁场中移动并切割磁力线(或线圈所在磁场的磁通量变化)时，线圈中产生的感应电动势的大小取决于通过线圈的磁通量的变化率。
线性移动磁电传感器
线性可移动磁电传感器由永磁体、线圈和传感器外壳组成。
当壳体随待测振动体振动且振动频率远高于传感器固有频率时，由于弹簧较软，运动部分质量比较大，运动部分随振动体振动(静止)就来不及了。此时，磁体和线圈之间的相对运动速度接近振动器的振动速度。
旋转磁电传感器
软铁、线圈、永磁体固定。由导磁材料制成的测量齿轮安装在被测旋转体上。每转动一个齿，测量齿轮与软铁之间形成的磁路的磁阻就变化一次，磁通量也变化一次。线圈中感应电动势的频率(脉冲数)等于测量齿轮的齿数与转速的乘积。
2)霍尔传感器
1霍尔效应
将半导体或金属箔置于磁场中，当电流(垂直于磁场的箔的平面方向)流动时，在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势。这种现象被称为霍尔效应。
2.霍尔元件
目前常用的霍尔材料有锗(Ge)、硅(Si)、锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)。n型锗易于制造并且具有良好的霍尔系数、温度性能和线性度。p型硅线性最好，霍尔系数和温度性能与N型锗相同，但电子迁移率低，负载能力差，通常不作为单一霍尔元件使用。
3)压电传感器
1.压电效应
当某些电介质受到某一方向的力的作用而变形时，在某一表面上产生电荷，当外力撤除后，又回到不带电的状态。这种现象被称为正压电效应。当在电介质的极化方向施加电场时，电介质会产生一定方向的机械变形或机械压力。当外加电场撤除后，形变或应力会消失，这就是所谓的逆压电效应。
2.压电元件
压电传感器是一种物理传感器，也是一种发电传感器。常用的压电材料有应时晶体(SiO2 _ 2)和合成压电陶瓷。
压电陶瓷的压电常数是应时晶体的几倍，灵敏度高。
4)光电传感器
1.光电效应
当光照射一个物体时，可以看作是一串能量为e的光子轰击该物体。如果光子的能量足够大，物质内部的电子就会摆脱内力的束缚，产生相应的电效应，这就是所谓的光电效应。
1)电子在光的作用下从物体表面逸出的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
2)在光的作用下，物体电阻率发生变化的现象称为内光电效应，如光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、光电晶体管等。
3)物体在光的作用下产生一定方向的电动势，称为光伏现象，如光伏电池(对入射光斑在感光面上的位置敏感的器件)。
2.光敏电阻器
光敏电阻受光照射时，电子迁移产生电子-空穴对，使电阻率变小。光线越强，电阻越低。入射光消失，电子-空穴对恢复，电阻值逐渐恢复到初始值。
3.光敏管
光敏管(光电二极管、光电晶体管、光电晶体管等。)属于半导体器件。
4.场致发光
固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为电致发光。电致发光是将电能直接转化为光能的过程。发光二极管(LED)是一种掺杂特殊材料的半导体电致发光器件。PN结正向偏置时，由于电子-空穴复合产生多余的能量，以光子的形式释放出来，发出光。
5)热电传感器
1.热电效应
当两个性质不同的金属导体A和B连接成闭合回路时，如果结温不相等(T0≠T)，两导体之间就会产生电动势，回路中就会存在一定量的电流。这种现象被称为热电效应。
2.热阻传感器
热电阻材料通常是纯金属，广泛使用的有铂、铜、镍、铁等。
3.热敏电阻传感器
热敏电阻由半导体制成，与金属热敏电阻相比具有以下特点:
1)电阻温度系数大，灵敏度高；
2)结构简单，体积小，易于点测；
3)电阻率高，适合动态测量；
4)电阻与温度变化的关系是非线性的；
5)稳定性差。
[编辑本段]发展历史
60年代汽车上只有油压传感器、油量传感器、水温传感器，与仪表或指示灯相连。
在70年代，为了控制排放，增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转化器、电子点火和燃油喷射装置都需要这些传感器来维持一定的空燃比来控制排放。20世纪80年代，防抱死装置和安全气囊提高了汽车安全性。
如今，传感器被用来测量各种流体的温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温度和燃油喷射压力等。);有传感器用来确定各部分的速度和位置(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、EGR的位置等。);还有用于测量发动机负荷、爆震、失火和废气中氧气含量的传感器；用于确定座位位置的传感器；防抱死制动系统和悬架控制装置中用于测量轮速、路面高度差和胎压的传感器；为了保护前排乘客的安全气囊，不仅需要更多的碰撞传感器和加速度传感器。面对厂家的侧体积，头顶气囊，更精致的侧头气囊，要加传感器。随着研究人员使用防撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)来判断和控制汽车的横向加速度、各个车轮的瞬时速度和所需的扭矩，制动系统已经成为汽车稳定性控制系统的组成部分。
老式的油压传感器和水温传感器是相互独立的。因为有明确的最大或最小限制，所以有些实际上相当于开关。随着电子和数字传感器的发展，它们的输出值将更加相关。
[编辑本段]市场状况
传感器在汽车中的应用正在扩大。它们已被用于汽车电子稳定控制系统(包括轮速传感器、陀螺仪和制动处理器)、车道偏离警告系统和盲点检测系统(包括雷达、红外或光学传感器)。
2005年，美国ABI研究公司专门针对传感器市场发布了一份研究报告。这份名为《汽车传感器:加速度计、陀螺仪、霍尔效应、光学、压力、雷达和超声波传感器》的报告预测了2012之前主要传感器的区域应用前景。该报告讨论了许多使用传感技术的先进安全系统，并提供了40家主要制造商的详细信息和超过100家制造商的目录。这家研究公司的一位高级分析师认为，主动安全系统促进了传感器的使用越来越多。在汽车行业，安全系统已经成为传感器的最大市场。
“全球信息公司”的调查报告显示，全球轻型汽车传感器OEM市场将以年均7.4%的速度增长，到2065.438+00年将达到6543.8+04亿美元的规模，远远超过汽车本身的年均增长率。在发达国家，随着汽车电子系统的完善，新的电子传感技术发展迅速，但成熟的传感器产品增长会放缓甚至下降；在发展中国家，汽车基础传感器主要应用于汽车发动机、安全、防盗和排放控制系统，增长量十分可观。发展中国家的汽车屏幕？去哪？麻烦？分？EM生产以降低成本。汽车传感器供应商面临着严峻的挑战:一方面必须扩大产能，另一方面必须不断降低成本，这一发展趋势在未来不可能改变。
汽车启动和驾驶系统仍然是传感器最大和最成熟的市场，但与其他应用相比，增长速度将会放缓；随着全球燃油价格的上涨，“提高燃烧效率”将是汽车传感器新的应用“亮点”领域；在汽车安全和防盗系统的应用将是增长最快的市场；尾气排放控制系统市场发展非常稳定，前景良好。按地区划分的主要应用市场有:在美国，主要用于胎压检测；在欧洲，它用于汽车行人警告系统；在新兴工业国家，主要用于安全气囊和自动安全带系统。以每辆车来衡量，氧传感器用的最多，技术也在不断进步。