汽车电子技术中的智能传感器技术研究

金建东

摘要：近些年来我国的社会经济获得了不断的发展，同时也带来了科学技术的进步，在这其中电子技术与计算机技术的发展速度最为快速，而目前汽车也逐渐开始探索其电子化程度，满足客户除了机械化系统的需求外更加趋向于方便快捷的追求。在此基础上，本文研究了汽车的智能传感器技术，根据汽车所使用的部位不同对传感器进行分类，其中包括了发动机的控制系统、底盘的控制系统、车身的控制系统，详细阐述了汽车电子技术中有效使用的智能传感器的技术。在不远的将来，智能传感器技术会在汽车领域获得更广泛的使用，也将会变得更加多功能、更加的智能同时也更加集成化的发展，发展智能传感器技术将会有更加光明的前景，其发展应用方向也将会更加多元，使传感器技术在应用时获得更好的效果。

关键词：汽车电子技术;智能传感器;汽车系统

中图分类号：U463.6;TP212.6   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）04-0063-02

Abstract：in recent years our country social economy obtained the unceasing development， at the same time also brought the progress of science and technology， in which the development of electronic technology and computer technology the most rapid speed， and the car also gradually began to explore the electronic degree， meet the needs of customers in addition to the mechanical system to be more convenient for outside. On this basis， this paper studies the intelligent sensor technology of the automobile， classifies the sensors according to the different parts used by the automobile， including the control system of the engine， the control system of the chassis， the control system of the body， and elaborates the effective use of intelligent sensor technology in the automobile electronics technology. In the near future， intelligent sensor technology will obtain more widely used in the field of automobile， will also become more intelligent multi-function， but also the development of more integrated， the development of intelligent sensor technology will have a brighter future， its application direction of development will be more diverse， make the application of sensor technology for better effect.

Key words：automobile electronic technology;Intelligent sensors;Automotive systems

前言：在現代化的自动控制系统的汽车中，传感器是车身的重要部件，传感器所使用的技术水平和其质量对汽车的自动控制系统起着决定作用。在进行汽车电子技术的现代化设计的过程中，最重要的功能性的部件就是传感器，传感器技术主要借鉴人工神经网络技术和模糊控制的技术，通过使用计算机对传感器数据进行计算后，可以最大程度的发挥智能传感器的作用，也使得现代化的智能技术应用更为有效。

1 汽车传感器

1.1传感器的定义和组成部分。传感器的定义为：一种可以通过某种方法进行数据测量，然后数据再经过特殊规律转化成输出信号，这种装置称为传感器。这种装置可以利用一些手段把测量出的物理、化学和生物等量进行转化，形成可以统一量化的用来表示电能多少的单位。汽车中应用传感器的种类分为动力系统的传感器、用于舒适性调节系统的传感器和安全管理系统传感器，汽车所使用较多的便是动力系统。传感器中主要包含了三种元器件，其中包括测量电路元器件、敏感元器件和进行转换的元器件。其中的敏感元器件主要用来对所测量信号的变化进行感应，转换元器件则能把不同种类的所测量信号进行电量参数的转换，测量元器件主要是对测量信号的测量，比如温度、湿度等等[1]。

1.2传感器的主要分类。目前，市面上比较常见同时应用相对广泛的传感器主要有五种：第一，传感器可以测量空气流量，对这一类别传感器进行详细划分后还有翼板式的传感器、卡门旋涡式传感器、热线式传感器还有热膜式传感器，这些传感器都可以用来测试空气流量。第二，一种压力传感器可以测量进气歧管压力。这种压力传感器传感器主要也分为两种，其中包括了半导体压敏电阻式还有电容式，两种传感器都是用来测量进气歧管压力的传感器。第三，用来测量温度的传感器。不同工作条件下的温度传感器具有不同的种类，主要还可以有发动机冷却液的温度传感器、进气温度的传感器还有排气温度的传感器。第四，用来感知节气门开关程度的传感器，这种传感器细分成三种，包括了线性信号输出型、开关量信号输出型和两种方式的组合型。第五，传感器用来测量氧含量。可以根据所使用的材料的不同进行区分，还可以根据检测原理的不同进行分类，主要包括了氧化锆式和氧化钛式两种测量氧气含量的氧传感器。

2 汽车电子技术中智能传感器应用技术分析

2.1智能传感器在发动机控制系统中的应用。一般情况下，发动机中的智能传感器需要面对比较复杂的工作环境，这些恶劣的环境包括了发动机的振动、燃油蒸汽污染和污泥污染，所以也要求传感器能够在这种恶劣的环境中依然能保持正常工作，对其技术指标也有更高的要求，发动机智能传感器的实践应用主要涉及到了以下几种传感器的应用：

第一，温度传感器的应用。温度传感器在正常的汽车电子技术中也有一定程度的应用，这种技术可以测量多种设备的温度，进而进行对其温度的有效控制，包括了车身的发动机机体、所吸入的气体、燃油和冷却水。传感器的应用可以使这些具有物理性质的温度数据进行电信号的转化，从而可以控制喷油嘴针阀，使其能够更加准确、合理的控制开启时间，使汽车发动机得到的混合气体达到最优状态，使其排气净化的效果更好。目前，有很多汽车电子技术得到了有效应用，其中包括了车轮胎的温度进行监测保证汽车行驶的安全性，汽车电子技术使这些数据能够判断出车轮与路面之间的摩擦程度，进而对车速进行智能化的控制。除此之外，温度传感器还可以对车内外的温度进行监测，从而确定发动机的工作功率范围，判断发动机是否为最佳状态，使得操作者能够更加有效的对发动机的转速进行控制，能够使发动机的工作效率更高，发动机的使用寿命更长。发动机传感器种类很多，其中使用较多的有以下几种：其一，线绕电阻式也可以成为长度电阻式。这种传感器可以进行精确的数据反馈，但是反映速度比较慢，响应效果不好。其二，热电偶式传感器。这种传感器的有比较高的变化精确度，其具有更为宽的测量温度范围，可是同时也需要考虑处理冷端的问题。其三，热敏式传感器。这种传感器的灵敏程度也比较高，能够快速的响应，可是这种传感器使用的温度范围往往也比较小[2]。

第二，汽车电子中压力传感器在车身的有效应用。在一般的情况之下，压力传感器的应用主要是测量车身不同部位的压力，主要包括了汽车气缸内的压力显示情况和汽车内的压力情况，还要需要检测自然环境当中的大气压数据，从而使汽车的自动点火更加顺畅，點火后燃料喷射的控制过程能形成更好的比例。目前，有多种方式来使用智能传感器，包括压力传感器对汽车的废气流量的监测，使废气再循环成为可能，还可以监测制动器油压和油压对发动机的影响。压力传感器的应用方面较多，根据不同的使用方式主要有四种形式的压力传感器，其中包括：其一，电容式，这种压力传感器需要较高的能量输入，这种压力传感器能够较快的适应环境，且反应速度也足够快。其二，压阻式，这种压力传感器可以进行规模化的生产，但在使用过程中需要添加温度补偿电路进行辅助。其三，差动变压器式，这种传感器的缺点是没有较好的抗震性，但是它输出内容较多，可以进行可视化的文字输出，非常方便。其四，表面弹性波式，这种传感器的具有规格小容易放置的特点，能耗也相应的很低，其灵敏度却很高，能够支持数字数的输出，因此在目前的数字化汽车智能传感器的使用使最为广泛的。

第三，使用流量传感器。在汽车电子技术中的应用中，流量传感器用来测量汽车燃油流量和进气量，这同时也可以控制空燃比。流量传感器目前主要分为两种：其一，用来测量空气流量的空气流量传感器。这种传感器能够检测汽车内部气缸出进气量，从而合理的控制汽车的电子喷油器，使喷出的油量与空气的比值能够更加精确。其二，燃料流量传感器。这种传感器作用主要是测量汽车燃料的流速，从而判断汽车燃油的消耗，一般情况的产品均为球循环式。

2.2汽车底盘控制系统的智能传感器技术应用。在汽车底盘控制系统中使用了多种技术的智能传感器的应用，其中包括了自动防抱死系统，这种系统主要应用传感器对车轮转速进行检测，当滑移程度过大时能够控制制动油压，使汽车更稳定运行。还有转向技术中使用了扭矩传感器，可以使转向操作时变得更加轻松。汽车的悬架系统也使用传感器技术对车身高度稳定性进行控制，使悬架系统能够进行自动化的高度调整，使车身变得更加稳定。另外，变速器的控制也使用了传感器，从而使整个汽车的电控装置控制受到传感器系统监测并信息进行处理，减少耗油[3]。

2.3车身控制系统中应用的智能传感器技术。车身控制系统使用传感器可以有效提升车辆的舒适性，可以使汽车在恶劣的环境中依然能够正常行驶，虽然对传感器的要求较低，但其温度传感器用来调节汽车的空调系统，车速传感器控制门锁，加速传感器控制气囊等功能十分重要，这些能够有效的提高汽车的安全性。

3 总结

综上所述，在汽车智能化程度不断发展的时代，消费者对汽车的舒适性和安全性也更加重视，同时也要求汽车能够在行驶中有更加可靠的系统保障，也会推动智能化传感器的研究和发展。

参考文献：

[1]文昊.汽车智能化空气流量传感器的研究[D].长安大学，2013.

[2]张举.基于智能传感器的汽车电子技术应用研究[J].信息系统工程，2017（12）：75.

[3]李敏，钱峰，夏跃武.汽车智能技术特色专业建设的探索与实践[J].韶关学院学报，2015，36（08）：31-33.