汽車電子技術(shù)中的智能傳感器技術(shù)分析

楊鋮

（泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇泰州，225300）

0 前言

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，國民生活水平得到了顯著的提升。無論是在衣食住行，還是在日常的生產(chǎn)當中，均發(fā)生了翻天覆地的變化。其中，汽車作為國民日常出行的重要交通工具，其在電子技術(shù)的支持下，已經(jīng)逐步向智能化發(fā)展。而傳感器作為汽車電子技術(shù)中的核心內(nèi)容，其在我國電子信息技術(shù)不斷發(fā)展的今日，也在持續(xù)性地改善與優(yōu)化，以滿足現(xiàn)代化社會對于汽車電子智能化的需求。

1 智能傳感器的概念及其分類

1.1 智能傳感器的定義

一般情況下，傳感器作為具有關(guān)鍵作用的電子技術(shù)裝置而受到了重視，且其主要是將非電量信號按規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏啃畔?，實現(xiàn)了電子技術(shù)的有效應用[1]。敏感元件與轉(zhuǎn)換元件共同組合成了傳感器，并利用數(shù)學算法實現(xiàn)了信號間的轉(zhuǎn)換，提高了傳感器的效果。在電子技術(shù)發(fā)展的前提背景下，傳感器技術(shù)也得到了完善，向穩(wěn)定化與安全化進行了發(fā)展，這對于汽車運行的可靠性也提供了重要保障。與此同時，傳感器在一定程度上還積極響應了我國“節(jié)能減排、低碳環(huán)?！钡目谔?，使得我國汽車行業(yè)發(fā)展邁進了新的大門。智能傳感器是基于傳感器集成化與微處理器結(jié)合的背景下所制造出來的，因此其自動化效果較高，能夠自主完成對故障的診斷、校準、通信等多重問題。同時，還可以在出現(xiàn)突發(fā)情況時及時選擇合理的自主調(diào)整方法來保證汽車正常應用。

1.2 汽車智能傳感器的分類

現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)中，其主要是由汽車傳感器、控制器、執(zhí)行器以及其他程序軟件組合而成。其應用的原理具體為：汽車傳感器將汽車內(nèi)外部的環(huán)境情況發(fā)送至控制器，然后控制器根據(jù)所接收到的指令來實施程序軟件處理，軟件將處理的指令傳至執(zhí)行器中，執(zhí)行這一系列操作，以保證汽車內(nèi)外環(huán)境的安全性與適宜性，并為汽車運行的穩(wěn)定性提供有力保障[2]。隨著我國電子技術(shù)的大力發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)中智能傳感器的種類繁多，其可根據(jù)不同功能劃分為不同的傳感器，例如，根據(jù)溫度、速率等可分為溫度傳感器、車速傳感器等，為汽車運行的不同需求提供相應的服務。

2 汽車電子技術(shù)對智能傳感器的要求

在傳統(tǒng)的汽車電子技術(shù)當中，因其傳感器穩(wěn)定性差、敏感度低等多種問題的影響，導致其無法滿足現(xiàn)代化社會對于汽車智能化的需求，因此，在電子技術(shù)發(fā)展的過程中，汽車智能傳感器也發(fā)生了一些變化，而汽車行業(yè)發(fā)展也同樣對汽車電子提出了新的要求，具體如下所示：

其一，電子操控系統(tǒng)的準確性與效率需要進一步提升，與此同時，還需保障汽車運行的穩(wěn)定性，并且充分利用智能化技術(shù)來使得汽車電子系統(tǒng)中各單元運行更加的可靠，為汽車應用帶來應有的便利性。

其二，實現(xiàn)汽車電子系統(tǒng)、元器件、電路的集成化。因所有汽車機械結(jié)構(gòu)均由電子設(shè)備控制，基于汽車體積的限制，其集成化越高，越能夠為汽車駕駛者提供一個較大的空間，且使得整個汽車智能化水平得以提升[3]。

其三，汽車電子控制單元智能化需進一步提升。這要求現(xiàn)代汽車電子控制單元需要具備自主檢查與維護功能，在突發(fā)情況下能第一時間選擇正確的方法來保障駕駛員及乘客的安全。

3 汽車智能化傳感器的應用

在現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的推動下，汽車智能化傳感器進行了創(chuàng)新性發(fā)展，但其并非立足于傳統(tǒng)傳感器角度下進行了微型化，而是將各類技術(shù)集成起來，并且在軟件的應用下形成了新型的電子元器件，以滿足現(xiàn)代化社會中，國民對于汽車智能化的要求。而智能傳感器在汽車中的應用主要體現(xiàn)在如下幾方面。

3.1 智能傳感器在汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)中的應用

在汽車電子系統(tǒng)當中，其發(fā)動機控制系統(tǒng)具有控制整個汽車運行的作用，相當于人類的大腦，屬于汽車電子系統(tǒng)中的核心部分，并且為汽車其他組件中的運行提供指令與咨詢功能[4]。除此之外，汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)并利用電子控制單元來給其控制下的各組件發(fā)送指令，使其能夠在不同的環(huán)境與情況下實施必要的反應，然后滿足汽車運行安全穩(wěn)定的需求，同時為汽車擁有者及乘客提供智能化服務。除此之外，控制系統(tǒng)還可在接收到反饋信息后利用正確的指令的發(fā)送實現(xiàn)汽車節(jié)能減排的運行目的。在控制系統(tǒng)中的智能傳感器主要包括了壓力傳感器、轉(zhuǎn)速器傳感器、角度傳感器、車速傳感器、氣體濃度傳感器以及流量傳感器等類別。其具體作用如下所示。

壓力傳感器：其主要應用于汽車制動液壓系統(tǒng)的檢測方面，例如，對汽車的氣壓、胎壓等氣體介質(zhì)壓力進行實時監(jiān)測，在其與正常標準值存在差異時第一時間反饋給汽車駕駛者，以便其能夠及時做出應對措施?，F(xiàn)階段，我國汽車智能壓力傳感器多為電容式傳感器、壓阻式傳感器以及表面彈性波士傳感器等多種形式，而不同類型的傳感器功能性不同，在這種情況下則需要根據(jù)汽車的制造初衷來選擇適宜的傳感器[5]。

轉(zhuǎn)速傳感器、角度傳感器以及車速傳感器：這些傳感器主要是對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、角度以及車速實施了必要的控制，而其應用的形式多表現(xiàn)為電磁式傳感器、振動式傳感器等。

氣體濃度傳感器與流量傳感器：這一類型的傳感器的作用主要是對汽車內(nèi)部氣體、排氣管內(nèi)含氧量、空氣燃燒比進行測量，并根據(jù)檢測結(jié)果來利用自動調(diào)節(jié)的方式發(fā)動機內(nèi)部的空氣量，以此到達混合氣體可燃的濃度的范圍，滿足汽車節(jié)能減排的需求，并有效降低尾氣排放所導致的空氣污染情況，積極響應我國環(huán)境保護的基本國策。

3.2 智能傳感器在汽車底盤控制系統(tǒng)的應用

在汽車底盤控制系統(tǒng)主要是對汽車變速實施控制的系統(tǒng)，其包括了動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)等，并且在汽車運行的過程中，底盤控制系統(tǒng)傳感器利用信號傳輸來實現(xiàn)對汽車運行穩(wěn)定性的保障。其具體包括了：線性加速慣性傳感器、角度傳感器以及變速控制傳感器等。各類傳感器根據(jù)其應用的內(nèi)容不同而具有不同的功能，具體如下所示：

線性加速慣性傳感器：其主要是通過將壓阻式傳感器與電容式傳感器進行結(jié)合，然后利用微機電系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)集成后所得到的，多數(shù)情況下線性加速慣性傳感器是應用于車輛底盤入口處。

車盤懸架和車輛穩(wěn)定系統(tǒng)中的角度傳感器：其功能是對不同類型汽車的轉(zhuǎn)數(shù)進行檢測，然后反饋給發(fā)動機控制系統(tǒng)，車盤懸架和車輛穩(wěn)定系統(tǒng)中的角度傳感器同樣是立足于微機系統(tǒng)技術(shù)實施應用。

變速控制傳感器：其功能是利用智能傳感系統(tǒng)提高汽車的動力性能，在使其動能到達最大范圍的同時，將能耗控制在最低水平。而變速控制傳感器是借助測溫傳感器、發(fā)動機負荷傳感器等多種信息來實施應用的。

除上述所提到的傳感器之后，汽車底盤控制系統(tǒng)中還包括了動力轉(zhuǎn)向傳感器、防抱死制動系統(tǒng)傳感器等，且利用各傳感器間相互作用以及信息的傳輸來保障汽車運行過程中的穩(wěn)定性，從而提高汽車的運行安全。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使得智能傳感器也在不斷地優(yōu)化與創(chuàng)新，為了可以有效保證智能傳感器應用的技術(shù)性需求，還需要對其展開深入的研究與分析。智能傳感器在汽車電子系統(tǒng)中的應用有效提高了汽車運行的安全性與可靠性，同時，也為智能汽車的研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。