商丘科技职业学院毕业论文（设计）题目传感器技术在汽车智能中的应用系别机电工程系专业汽车检测与维修学生姓名成绩指导教师2011年4月目录1汽车传感器的发展情况 (4)1.1汽车传感器的发展历程 (4)1.2国际发展现状 (4)1.3国内发展现状 (5)1.4汽车传感器的发展趋势 (6)2汽车传感器的应用现状 (7)2.1汽车传感器的特点 (7)2.1.1适应性强、耐恶劣环境 (7)2.1.2抗干扰能力强 (8)2.1.3稳定性和可靠性高 (8)2.1.4价格低廉 (8)2.2汽车发动机控制系统用传感器 (8)2.2.1温度传感器 (9)2.2.2压力传感器 (9)2.2.3流量传感器 (10)2.2.4位置和转速传感器 (10)2.2.5气体浓度传感器 (10)2.2.6爆震传感器 (11)2.3底盘控制用传感器 (11)2.3.1变速器控制用传感器 (12)2.3.2悬架系统控制用传感器: (12)2.3.3动力转向系统用传感器 (12)2.3.4防抱制动传感器 (12)2.4车身控制用传感器 (12)2.5导航系统用传感器 (13)2.6车用雷达控制用传感器 (13)2.7车载计算机系统中的职能监控用传感器 (13)摘要随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，传统的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，因而将逐步被电子控制系统代替。

汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。

目前，一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达两百余只。

预计2012年全球汽车传感器市场将从2007年的80亿美元上升到135亿美元，复合年增长率为10.8％。

汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统。

它的应用大大提高了汽车电子化程度，增加了汽车驾驶的安全系数。

关键词: 传感器；汽车；发展；应用1汽车传感器的发展情况1.1 汽车传感器的发展历程传感器在汽车上的应用与电子产品在汽车上的应用基本是同步的，最先在汽车上得到应用的电子系统是发动机管理系统"，在20世纪60年代电子点火装置被广泛采用"随后就是电子喷射。

这一过程把温度、流量、氧传感器等引入了汽车。

到20 世纪80年代安全气囊、ABS 的广泛应用则推动了轮速、加速度等传感器在汽车上的应用。

1995 年，随着ESP(电子稳定程序)的批量生产,角速度传感器的应用也有了长足的发展。

表1列举了汽车传感器发展的几个重要里程碑。

表1 汽车传感器发展的重要历程1.2 国际发展现状车用传感器和传感器技术正迅速发展、日趋成熟。

08年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。

东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本仍是传感器市场分布最大的地区。

就世界范围，传感器市场增长最快的依旧是汽车市场。

现可制作检测力学量、磁学量、热学量等各种微型传感器。

敏感器件的种类越来越多，捕捉信息的范围也越来越宽。

精度小断提高，寿命也逐渐增加;非接触传感器也有较快发展，如汽车速度传感器已被非接触式的雷达和光电传感器所林代;还有美国生产的曲轴扭矩非接触式传感器也已定型生产。

对汽车已山控制发动机扩大到控制全车，实现了自动变速换挡，防滑制动。

世界各国对汽车传感器的理论研究、新材料应用和新产品开发都相当重视，技术进步非常迅速。

一些发达国家不断研发新型传感器并且提高其精度，使汽车性能大大提高。

2010年前后，国外敏感元件与传感器发展的总趋势是小型化、集成化、阵列化、智能化、系统化和网络化。

传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国竞争将加速新一代传感器的开发和产业化。

1.3 国内发展现状中国市场是车用传感器发展的沃土，最新调查数据显示，2006年中国汽车传感器的市场销售额达到3.9亿美元，同比增长率为42.8%，2007年-2010年期间中国汽车传感器市场销售额的年度复合增长率将超过35%。

预计2007年市场销售额将达到5.4亿美元，其同比增长率为36.3%;预计2009年市场销售额将接近10.5亿美元，其同比增长率为40.5%;预计2010年市场销售额将超过13.2亿美元，其同比增长率为35.2%。

汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。

目前，一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只。

汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。

我国的汽车传感器由于起步较晚，还没有形成系列化、配套化。

只有零散的产品为化油器配套使用，如曲轴位置、车速传感器采用的是电磁式或霍尔式，存在着准确度、分解能力、信号精度、匹配性、抗干扰性、低速检测、耐环境能力差等问题，而国外同类产品采用的是光电式，不存在上述问题。

总体上讲，国内汽车传感器行业现阶段存在品种少、不配套、性能较落后、抗干扰性差等问题。

许多传感器厂为了增强产品的竞争力，采用与国外同行业进行合资经营的方式，消化吸收国外先进的传感器技术，使产品升级换代，从而逐步发展壮大。

但绝大多数企业还只是配套生产其它车用传感器，处于利润少、产品单一、产品质量和技术水平低下的状况。

中国汽车传感器随着汽车大力发展而呈现强劲的增长势头，国内汽车传感器迅速增长起来。

但中国汽车传感器大多被世界跨国公司瓜分，加快汽车电子国产化是汽车电子行业的首要任务。

为了帮助中国汽车传感器行业早日实现多功能化、集成化和智能化，盖世汽车网将于2010年10月举办“2010国际汽车电子应用技术研讨会”，邀请来自国内外的行业专家分享汽车传感器的最新应用技术，预测汽车电子的技术发展动向。

随着电子技术的发展和汽车电子控制系统应用的日益广泛，通过新的结构设计和新的原理，微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流。

1.4 汽车传感器的发展趋势由于汽车传感器在汽车电子控制系统中的重要作用和快速增长的市场需求，世界各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都非常重视。

未来的汽车用传感器技术，功能化、模块化、智能化、微型化将是车用传感器发展新途径。

物性型传感器（即固态传感器）包括半导体、电介质、强磁体三种类型。

在固态传感器中，半导体传感器的发展最引人注目。

这是因为半导体传感器不仅灵敏度高、响应速度快、体积小、质量轻而且便于实现集成化和多功能化。

例如，目前最先进的固态传感器在一块芯片上可以同时集成差压、静压、温度3个传感器，是差压传感器同时具有温度和压力补偿功能。

汽车上采用的压阻等效应式压力传感器也同时集成有静压、温度两传感器，使压力传感器具有温度补偿功能。

随着传感器应用领域的不断扩大，并借助半导体的蒸镀技术、扩散技术和光刻技术，传感器开始从单个元件、单一功能向集成化和多功能化发展。

所谓集成化就是利用半导体加工技术。

将敏感元件、信息处理或转换元件以及电源电路等元件制作在同一块芯片上。

如集成压力传感器、集成温度传感器、集成磁敏传感器等。

多功能化是指一个传感器具有多种参数检测功能。

如半导体温湿敏传感器，以及多功能气体传感器等。

汽车发动机控制系统采用的热膜式空气流量传感器就是一种集成化多功能化的传感器，它不仅具有测量空气流量的功能而且具有温度补偿的功能。

智能传感器是指带有微型计算机，并具有信息检测与处理功能的传感器。

智能传感器通常将信号检测。

处理和驱动回路等外围电路全部集成到一块基片上。

使传感器具有自诊断、远距离通信、自动进行零点及量程调整等功能。

汽车传感器的具体发展方向可以主要概括为以下几个方面：（1）研究新材料、发展新原理、开发高性能价格比的新型传感器。

（2）开发复合型（多功能化）的传感器和将放大、整形、补偿等外围电路一体化的集成化传感器和智能型传感器（带微机）。

（3）开发易于微机接口，数字输出型传感器。

（4）实现传感器控制信号的直接显示。

将来有可能占有巨大市场份额的新型传感器主要有以下几种：用于舒适性和安全性的环境传感器、用于实现夜视功能的传感器、用于实现汽车主动安全的传感器、用于实现线控转向与制动的传感器、用于驾驶员身份识别的生物统计传感器以及遥感勘测传感器等。

2汽车传感器的应用现状传感器是将各种参量送入计算机系统, 进行智能监测、控制的最前端, 所以传感器性能的好坏直接影响后方的数据处理。

近年来, 随着汽车智能化、电子化、小型化和轻型化, 汽车对传感器的需求已经成为众多行业中之最。

业内人士普遍认为, 实现汽车系统最优化的关键是能否使用高可靠度、高性能的传感器。

2.1 汽车传感器的特点2.1.1适应性强、耐恶劣环境汽车可能行驶在地球上的任何区域, 环境条件差别极大, 既有南北极的极严寒地区, 也有象赤道地区的酷热气候, 因此, 要求传感器具有极强的适应性, 能在- 40～80℃的条件下, 勿须调整正常工作。

汽车可能工作在极度恶劣的气候条件下, 有时尘土弥漫, 有时风雨交加, 所以传感器应具有很好的密封性,耐潮湿、抗腐蚀能力强。

2.1.2抗干扰能力强传感器除了能够适应外界恶劣环境之外, 也要能够抵抗来自发动机内部的各种干扰。

传感器都安装在发动机舱中, 除了能够承受发动机工作时的高温、高压、燃烧废气腐蚀之外, 还要求有良好的抗震性能, 抵抗发动机工作时的强烈震动, 另外, 发动机工作时会产生电磁波, 因此要求传感器具有抗干扰能力。

汽车电源(发电机、蓄电池等) 电压可在6～16V 变化, 有时甚至迭加超过100V 的正负高电压脉冲,故还应具有抗电涌能力等。

2.1.3稳定性和可靠性高汽车的各种零部件一般要求能运行10×104km 以上, 并且勿须更换和调整仍能满足规定的技术指标。

因此, 传感器必须具有高稳定性和高可靠性。

2.1.4价格低廉适应大批量生产这要求传感器的一致性好, 不需要复杂调整, 适合自动化生产。

2.2 汽车发动机控制系统用传感器发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。

这类传感器是整个车用传感器的核心。

这些传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息，供E C U 对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。

由于发动机控制系统中的压力、温度、气体浓度、流量、位置和转速、爆震等传感器, 使用于高温(发动机表面150 ℃、排气歧管650 ℃) 、振动(加速度30g) 、冲击(加速度50 g) 、潮湿(100 %RH , - 40 ℃～120 ℃) 以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中, 因此汽车用传感器耐恶劣环境的技术指标要比一般工业用传感器高1～2 个数量级。