智能传感器技术在汽车上的应用探讨

凌艳军

关键词：汽车 智能传感器 技术 应用

汽车相关行业发展极为迅速.为使其能够更好地满足人们需求，汽车需要不断融入更多的新技术。以实现性能和质量等各方面的提升。当前电子技术是国内外汽车相关行业中极为重要的一部分.是汽车质量和性能优劣的主要参考标准之一。

在汽车相关的电子系统中，电子传感器是起关键性作用的组成部件之一，但是传感器技术不断地更新换代，传统形式上的传感器已无法针对外部所能接收到的数据信息做到及时的获取.也无法针对外界环境所能产生的干扰进行合理预测。在此背景下.智能传感器技术将最终取代传统的传感器技术，并将大大提升现代汽车的使用性能，包括稳定性、安全性等。目前现代汽车的智能化特征也具有了较为明显的表现形式。

因此，智能传感器技术的研究十分必要。本文结合相关专业知识，对此进行了详细的分析。

1汽车智能传感器概述

根据我国的国家标准。传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置，通常包括敏感元件、转换元件以及转换电路三部分组成。

现代汽车上安装的智能传感器系统，是整个汽车在电子技术方面.所具备的核心内容的组成部分。它能够针对汽车所具备的相关规则以及对应参考标准，将非电量性质的信号，合理转化为电量性质的信号。一般情况下，汽车当中所具有的电子传感器部分，包括转换以及敏感元件，通过相对应的一定数字计算方法，能够做到将有效信号进行条件转换。汽车传感器把汽车运行中可能发生的各种状况信息转换成对应的电信号传输给中央控制单元。

智能传感器应包括传感器集成和微处理器技术，能够自动诊断和分析车辆的驾驶状况，并将相关数据传输给用户。在发生危险和其他緊急情况时，还可以使用科学的处理方法传输数据，以确保安全驾驶。

目前我国汽车中使用的智能传感器具有类型.较常见的是电子控制停止传感器、自动驾驶员座椅控制传感器、控制装置转向传感器等。智能传感器可以支持自动电子相关的控制系统在汽车内的正常运行，建立起基于科学状态下的数据分析报告，并向用户提供及时的有效信息。

一般情况下，一辆汽车会同时运用多个类型的传感器.相对高级的汽车甚至可能存在几十个具有传感器功能的系统同时运行。传感器设备具有不同的功用.主要包括测量汽车内部的干湿度、显示汽车目前的行驶速度速度、测量汽油浓度以及显示汽车各个表面的温度等。由于各个传感器的类型不同.传感器所具有的功能也会发生对应的改变。当汽车中的某个传感器使用中出现操作错误或故障，相关设备会出现停止运行的情况，那么针对这一类情况中的自动控制就显得尤为关键。

汽车所使用的传感器技术应当具有能够实现批量生产性、可靠性以及良好的环境适应性。在经过长期的实践研究发展中。未来的智能传感器将充分扩大自身所能应用的范围。并发展成熟。

2智能传感器技术在汽车上的应用

2.1在汽车制动系统中的应用

安全性能是汽车的核心性能要素之一。因此，传感器首先应当做到能够根本地保障车上人员的生命以及财产安全。在进行正常驾驶的过程中.当发生事故或紧急情况时，驾驶员踩下制动踏板，应实现防抱死的对应制动系统的瞬时启动。该系统的应用可将车辆车轮与地面之间的滑动速度保持在20%以下和5%以上，且车辆不会因超速而造成侧翻事故的发生。在此过程中，传感器执行其主要运行功能。它可以在驾驶车辆时确定车轮的速度。如果车辆在行驶过程中的打滑率超过20%.传感器将开始自动控制模式。以确保车辆运行的稳定程度。

制动器的液压制动和结构基本相同.分为盘式和鼓式，其发动机为执行机构。电制动控制（ECU）接收来自停车和停车制动控制的制动信号。它还可以从车轮上的传感器接收一些信号，确定车轮是否打滑和抱死，然后检查车轮的制动功率，以了解打滑和不堵塞情况。悬架系统和导航系统是集成的，电子控制单元还必须考虑检查这些系统的及时和准确性。皮带为系统提供能量和电气控制信号。能量供应为整个电气制动系统提供能量，它与其他系统共享.它可以是不同的能源，包括可再生能源。紧急制动所用到的传感器有毫米波雷达等。

2.2在汽车底盘管控系统中的运用

车辆底盘控制系统探测器主要由非阻塞制动系统以及对应的转向系统组成.能够通过信号确保驾驶安全。车辆底盘控制系统.主要包括以下几种结构。

自动变速器的控制系统根据油门踏板开度和车速信号计算更换时间，激活相应的电磁阀使阀门工作，连接主油道和起动缸并连接齿轮。电子控制系统根据导航规律精确控制齿轮。以确保车辆具有良好的能量和经济性。

自动换档控制系统使用多个传感器，如O/D永久离合器转速传感器，1号车速传感器和2号车速传感器，用于调整位移时间;液压油温度传感器用于检测液压油温度信号.并用于控制位移、控制油压、控制锁定装置等。电子控制转向系统可在低速时降低转向控制装置的功率。并在高速时增加转向功率。以提高操纵稳定性。它通过电子控制单元连续输入车速信号和电子控制单元的液压油量.以了解辅助作用。电子控制转向系统从车速传感器和扭矩传感器向电子控制单元发送信号。根据输入信号，电子控制单元确定助力扭矩的大小和方向，并通过电磁耦合和减速机构插入扭矩控制.以实现电子转向控制。

2.3酒精检测系统中的应用

在确保交通安全性方面.针对酒精进行检测的系统发挥着重要作用.它能够将驾驶员在操作车辆时的饮酒情况进行实时监测，同时针对车内空气中所含酒精，监测其是否出现超标情况。在自动检测技术的情况下，应使用智能传感器检测酒精，数据结果应返回并保持受控。

智能探测器的功能是收集酒精和金属氧化物半导体气体反应产物，然后使用传感器的敏感元件，测量出驾驶员的酒精值。酒精检测系统通常将酒精传感器、转换系统、报警电路和其他部件集成到汽车驾驶室的方向盘中。

一般可以看到方向盘表面有一些用于收集的细微孔，可以收集驾驶员的呼吸气体并分析酒精含量，根据智能传感器元件在电阻值方面的变化，来判断其中的酒精浓度是否超标。针对所检测出的酒精所含不同浓度.设置出对应的安全警示提醒功能.从而避免驾驶员在饮酒状态下驾驶机动车的情况.降低由于饮酒所造成的交通事故带来的风险。

2.4在发动机控制系统中的应用

进气传感器的功能是将进气管的气压调整为电信号.并将其发送至电子控制单元.然后电子控制装置控制喷油器打开的时间。在油门后面、加速器的前部是大气连接的，进气为大气压力，背压为负压，节气门在其前后部均有进气管与附加空气阀相通。

应使用车辆的空气流量传感器（或空气流量计）直接或间接检测进入发动机气缸的空气量，并将检测器转换为电信号。并将其插入电子控制单元（ECU）。在不同操作条件下实现混合物的最佳浓度，并应始终准确测量发动机进气量。

ECU是计算（调整）喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或流量电路不工作，电子控制单元无法接收到正确的进气量信号，喷油量无法正常控制，混合气过浓或过稀，导致发动机工作异常。

汽油喷射系统中有几种类型的电子控制空气流量传感器。目前，常见的空气流量传感器可分为机翼（叶片）型卡尔曼涡流式和热膜式等。空气流量传感器的功能是检测发动机进气，将进气信息转换为电信号输出，并通过电子控制单元（ECU）传输。该驾驶要求点火装置点火以获得向前脉冲，因此当车辆点火时，电子控制单元的充气是计算燃油喷射时间、燃油喷射量和点火装置点火时间的基础。

3结语

智能传感器技术是经历了长期的研究实践得以发展。由于汽车需要较多的部件和系统参与。同时随着汽车技术的迅速发展和人们需求的不断提升，汽车设计将越来越繁琐。由于智能传感器实现了汽车诸多范围领域的广泛应用，因此，在未来的汽车发展过程中，智能传感器相关技术的使用范围将会在原有的基础上进一步地深化与扩大.并将在汽车领域做出其独特的贡献。