探索浅析车用传感器技术生

论文导读：
【摘 要】安全、舒适、无污染、经济性一直是汽车工业和用户追求的目标，实现这些目标的关键在于汽车的电子化和智能化，先决条件则是各种信息的及时获取，这势必要求在汽车中大量采用各种传感器。
【关键词】传感器；汽车工业；电子技术；微电子机械系统；信息

一、传感器的定义

国家标准GB7665—87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转，换元件组成”。传感器是一种检测检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

二、传感器的发展

据文献报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元（9.04亿件产品），到2005年将达到84.5亿美元（12.68亿件），增长率为6.5%（按美元计）和7%（按产品件数计）。2000年北美所占汽车传感器市场份额最大，为47%，接下来分别是欧洲（26%），日本（22%），韩国（5%）。

三、常见传感器的结构分析

微型传感器的主流工艺是硅基微机械加工工艺，它来源于已经成熟的半导体工艺，可以同时加工出大量几乎完全相同的机械结构。因此，除了具有体积小、重量轻、能耗低等优点外，微型传感器的可靠性较高，其供货也可以远远低于采用传统机电技术和工艺的传感器。MEMS技术势必将成为汽车传感器的主流技术。目前这种传感器的敏感元件和信号处理电路已经可以集成在同一芯片上，从而大大缩小了体积，并可以提高可靠和减小干扰。在其它压力敏感应用，特别是恶劣环境中（如置于发动机油和散热器冷却剂中的），一般采用分立元件构成的陶瓷电容式压力开关，它们现在将逐步被用键合方法制作的硅应变计（一般固定在成本低而坚固的坚固的封装中）或压敏电阻芯片（装在带不锈钢膜片端盖的充满硅油的硅制外壳中）所替代。质量流量传感器通常是用分立的构成的。而且，Bosch公司利用表面微机械方法制作的微型化的传感器已经显示出其显著优势。

四、微传感器的运用

对微型传感器在汽车中的主要应用方向进行分析，它们包括安全系统，提高舒适性/方便性/防盗，发动机/驱动键以及车辆监控和自诊断等四个方面。安全气囊目前是而且将来已是MEMS的一个主要应用。所用的硅基加速度计的量程，一般为50g。从1995年s级MERCede轿车开始，硅基压力传感器已用于检测主制动器气缸的压力。除角速率传感器外，加速度传感器、方向盘角度和车轮速度传感器，正逐步应用于车辆动力学控制中。但是，大部分车辆仅使用车轮速度传感器（ABS牵引力控制）。目前，Bosch公司的表面微机械陀罗盘结合起来。但目前此类系统的很高，只能作为待选的配件。在这方面的应用中MEMS传感器将发挥越来越重要作用，它们的应用将使这类系统在不远的将来实现大幅度下降。汽车空调压缩机中压力测量为MEMS技术提供了很好机会。目标所使用的是其他技术（如TI的陶瓷电容压力传感器）。但很多MEMS技术公司正极积开发相应的微型传感器，以争夺这一很大市场。Bosch公司1995年引入了一种基于薄膜技术的新型质量流量传感器。现在许多组织正在对已经微型化的这种传感器进行评估。除了多路压力和质量流量参数外，发动机控制器还需获取大气压力参数，以便根据推算出的海拔高度信息，确定合理空燃比。气缸压力测量对于优化发动机性能来说十分关键。由于气缸内温度很高，压电和光纤技术较为实用，不过它们昂贵的限制了其应用。目前Ford和Chrysler公司的汽车中采用了废气循环（EGR）系统。在这些系统中陶瓷电容式压力传感器为微型硅压阻式传感器所取代。无级可调传动系统需要测量液压油压力。基于MEMS技术的微型压力传感器是理想的敏感器件。发动机油的监测也为MEMS技术提供了一个重要的应用机会。这些系统应用的最大障碍是其。这类微型压力传感器必须能够在温度很高的发动机油中正常工作，其硅制敏感芯片部分必须与工作介质隔离开。
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　车用传感器发展很快，在不久的将来，汽车方面的应用将继续构成MEMS技术的一个重要市场。在轮速测量，冷却系统压力，发动机油压力和刹车论文导读：
压力测量方面，人们正在考虑或已经开始用基于MEMS技术的传感器来取代已经开始用基于MEMS技术的传感器来取代已有的产品。此外，人们还在考虑在许多新开发的系统中采用微型传感器。随着微电子技术的发展和电子控制系统在汽车上的应用迅速增加，汽车传感器市场需求将保持高速增长，以MEMS技术为基础制作的传感器必将成为世界各国汽车用传感器的主流。
参 考 文 献
司利增．汽车计算机控制[M]．北京：人民交通出版社
司利增．汽车防滑控制系统[M]．北京：人民交通出版社
[3]董辉．汽车电子控制技术与传感器[M]．北京：北京理工大学出版社