現(xiàn)代工程車輛常用傳感器的應(yīng)用分析

常勉

摘 要：就國(guó)民經(jīng)濟(jì)層面來說，車輛工業(yè)快速發(fā)展建設(shè)過程中，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有推動(dòng)型作用。所以，想要推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升，加強(qiáng)車輛工業(yè)行業(yè)發(fā)展是十分有效途徑。車輛工業(yè)在多年發(fā)展建設(shè)過程中，有關(guān)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，伴隨著車輛傳感器的產(chǎn)生，車輛操作性能得到了顯著提升。

關(guān)鍵詞：傳感器 車輛技術(shù) 應(yīng)用分析

1、我國(guó)傳感器類別大體劃分

現(xiàn)階段，車輛傳感器在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別為車輛顯示系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)。按照現(xiàn)階段最為先進(jìn)的車輛傳感器而言，主要分為兩種，分別為測(cè)量物理數(shù)據(jù)的物理測(cè)量傳感器與測(cè)量化學(xué)數(shù)據(jù)的化學(xué)測(cè)量傳感器。不同類別傳感器在實(shí)際應(yīng)用過程中，駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入到車輛內(nèi)部空間之后，能夠有效對(duì)車輛各各部件位置精確了解，了解車輛不同系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，保證駕駛員在駕駛車輛之前就會(huì)車輛有著初步性認(rèn)識(shí)。要是根據(jù)傳感器所處的控制系統(tǒng)來說，傳感器主要可以分為三種，分別為底盤控制系統(tǒng)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)傳感器與多功能顯示系統(tǒng)傳感器；要是根據(jù)傳感器主要應(yīng)用材料來說，還可以將傳感器劃分為四種類別，分別為精細(xì)陶瓷傳感器、半導(dǎo)體傳感器、光導(dǎo)纖維傳感器、高分子薄膜傳感器；要是根據(jù)傳感器結(jié)構(gòu)原理來說，還可以將傳感器劃分為三種類別，分別為韌性傳感器、復(fù)合型傳感器與結(jié)構(gòu)型傳感器。但是在實(shí)際生活內(nèi)，正常情況下，人們主要按照傳感器所處位置進(jìn)行劃分。

2、力敏傳感器的應(yīng)用

2.1力敏傳感器在軌道列車車門上的應(yīng)用

在軌道列車上有許多地方應(yīng)用到了力敏傳感器，例如：軌道列車的車門。在軌道車輛運(yùn)行過程中，當(dāng)車門閉合時(shí)，如果恰巧有乘客未能及時(shí)步入車內(nèi)而被車門夾住，車門會(huì)自動(dòng)打開。這主要是因?yàn)樵谲囬T上有防擠壓膠條，當(dāng)防擠壓膠條撞到人時(shí)發(fā)生形變，形變后改變阻值，阻值的改變直接影響到執(zhí)行電路，執(zhí)行電路彈開車門保護(hù)乘客。在上述實(shí)例當(dāng)中，防擠壓膠條就是一種力敏傳感器，它將力轉(zhuǎn)換成了阻值的變化。其實(shí)該防擠壓膠條設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電路阻值的壓力是由專門的檢測(cè)儀器來完成的，主要是檢測(cè)門關(guān)閉后擠壓力大小，將測(cè)試工具放在車門中間進(jìn)行試驗(yàn)，車門一關(guān)閉撞擊檢測(cè)儀器就可以檢測(cè)撞一個(gè)人需用多大的力，這是力敏傳感器在軌道車輛車門中的一個(gè)典型的應(yīng)用。

2.2力敏傳感器在高鐵列車氣壓檢測(cè)中的應(yīng)用

在高速動(dòng)車組200km和300km有一個(gè)壓力波傳感器。壓力波傳感器安裝在車頭兩側(cè)，在列車經(jīng)過山洞或是兩輛車錯(cuò)車時(shí)用來檢測(cè)風(fēng)壓。傳感器及控制電路可以根據(jù)這個(gè)檢測(cè)對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行操作，也就是對(duì)空調(diào)進(jìn)行打開窗口或關(guān)閉囟門的操作。具體的工作過程是這樣的，每當(dāng)火車經(jīng)過山洞時(shí)，列車的頭部都要首先進(jìn)入，此時(shí)安放在車頭的壓力波傳感器就能先感應(yīng)到列車過山洞的風(fēng)壓，坐火車經(jīng)過山洞的人都應(yīng)該知道該風(fēng)壓特別大，這個(gè)壓力對(duì)車?yán)锏某丝陀泻艽蟮挠绊懀嚴(yán)锏某丝蜁?huì)感覺到耳朵刺痛，因此，，每當(dāng)列車經(jīng)過山洞時(shí)，車頭位置的壓力波傳感器就會(huì)將感應(yīng)信號(hào)傳遞給中控系統(tǒng)，之后就會(huì)瞬間關(guān)閉整個(gè)車的空調(diào)通風(fēng)口，用以保護(hù)車內(nèi)的壓力平衡，給乘客比較舒適的感覺。當(dāng)列車駛出山洞時(shí)，傳感器檢測(cè)出無壓力后就會(huì)自動(dòng)打開空調(diào)的通風(fēng)口，讓車內(nèi)空氣和車外空氣進(jìn)行交換。

2.3力敏傳感器在檢測(cè)車體風(fēng)壓上的應(yīng)用

列車上很多設(shè)備都是需要供風(fēng)的，通常情況下在檢測(cè)壓力的時(shí)候都需要用到檢測(cè)風(fēng)壓的傳感器，這種傳感器一般都會(huì)安裝在風(fēng)的管路上，通過壓力檢測(cè)風(fēng)壓的大小，給車輛上的電腦（CCU）反饋信號(hào)；之后電腦會(huì)對(duì)壓力出現(xiàn)異常進(jìn)行判斷，比如：風(fēng)小時(shí)給自己的車輛風(fēng)管進(jìn)行充風(fēng)，壓力大的時(shí)候停止充風(fēng)或壓力異常高時(shí)采取排風(fēng)措施。其實(shí)車上很多設(shè)備都是供風(fēng)的，比如：轉(zhuǎn)向架空氣網(wǎng)里就需要供風(fēng)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸將氣打到轉(zhuǎn)向架上的風(fēng)管，經(jīng)過風(fēng)管之后給制動(dòng)夾鉗，制動(dòng)夾鉗充氣之后，抱死制動(dòng)盤達(dá)到制動(dòng)作用。此時(shí)制動(dòng)缸里的氣用完了，這時(shí)候副風(fēng)缸或總風(fēng)缸氣壓不足時(shí)，檢測(cè)風(fēng)壓的傳感器會(huì)將該信號(hào)傳遞給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行充氣。

3、多傳感器在車輛識(shí)別中的應(yīng)用

3.1圖像預(yù)處理

通過鎖定毫米雷達(dá)給出的感興趣區(qū)域，可以大大減少圖像處理的數(shù)據(jù)量，提高了圖像處理的速度和搜索效率。

3.2車輛底部陰影檢測(cè)

采用自適應(yīng)閾值可以很好地滿足不同環(huán)境光照條件下車輛底部陰影的提取。通過對(duì)車輛底部陰影的分割與測(cè)量獲得圖像識(shí)別窗口中車輛的寬度信息L和下邊界位置信息Y1。

3.3基于邊緣檢測(cè)的車輛高度識(shí)別

為了獲得車輛高度信息，首先通過Canny算子對(duì)分割后感興趣區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理。在進(jìn)行邊緣檢測(cè)時(shí)，采用函數(shù)自動(dòng)計(jì)算的閾值，對(duì)含有噪聲的圖像具有很好的效果。

4、傳感器在汽車中的應(yīng)用

4.1傳感器在底盤上的應(yīng)用

汽車底盤是安裝各種零部件的主要場(chǎng)所，從而也不可避免的需要在汽車底盤上安裝各種傳感器。底盤上常用的傳感器主要有以下幾種：用于檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速的角速度傳感器，方向盤控制系統(tǒng)中使用的動(dòng)力轉(zhuǎn)向傳感器，防抱死系統(tǒng)中的防抱制動(dòng)傳感器等。特別是對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)占有率極高的自動(dòng)變速汽車來說，其底盤上需要安裝更多的傳感器以實(shí)現(xiàn)對(duì)車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和腳踏板位置的檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速的功能。由于底盤用傳感器需要長(zhǎng)期暴露在各種復(fù)雜的室外環(huán)境下，因此與其它部位使用的傳感器相比，底盤用傳感器對(duì)防水性，防塵性和抗干擾性有著更高的要求。

4.2傳感器在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能導(dǎo)航系統(tǒng)是汽車智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)，與其它系統(tǒng)一樣導(dǎo)航系統(tǒng)同樣也離不開傳感器的支持。例如汽車在行駛時(shí)，導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器便將接受到的位置信息及時(shí)的反饋給車載控制系統(tǒng)，從而能夠幫助駕駛員提前了解前方的道路信息，提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。在進(jìn)行倒車入庫(kù)時(shí)，也需要用到紅外傳感器和圖像傳感器對(duì)汽車后部的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而消除駕駛員的視覺盲區(qū)，使得其能夠及時(shí)規(guī)避各種障礙物和可能路過的行人。傳感器為導(dǎo)航系統(tǒng)提供了各種準(zhǔn)確的信息，從而使得導(dǎo)航系統(tǒng)快速做出準(zhǔn)確的判斷，更好的為駕駛員服務(wù)。

4.3傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)汽車系統(tǒng)的動(dòng)力來源，因此保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行便是汽車電子系統(tǒng)的一項(xiàng)主要工作內(nèi)容。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)主要需要用到溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，各種功能的傳感器可將檢測(cè)到的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速以及流量等信息及時(shí)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)反饋回來的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理之后便能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有著更加準(zhǔn)確的了解，從而能夠更好的進(jìn)行后續(xù)的操作。例如當(dāng)駕駛員需要進(jìn)行加速操作時(shí)，便需要不斷的根據(jù)油表和轉(zhuǎn)速表上所反饋的信息來對(duì)油門進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車速的精準(zhǔn)控制。

結(jié)論

傳感器在不斷發(fā)展建設(shè)過程中，對(duì)車輛電子技術(shù)發(fā)展具有推動(dòng)型作用，能夠有效推動(dòng)車輛工業(yè)綠色高效發(fā)展，對(duì)提升車輛整體性能具有重要意義。傳感器在車輛行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，對(duì)汽車操作系統(tǒng)能夠有效進(jìn)行優(yōu)化，提高車輛操作安全性能，降低車輛尾氣數(shù)量，降低車輛行駛油耗數(shù)量，落實(shí)我國(guó)節(jié)能減排要求。

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