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傳感器在汽車底盤電子控制中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

作者:admin   發(fā)布時間:2015/10/22 16:42:13   瀏覽次數(shù):2276
傳感器在汽車底盤電子控制中應(yīng)用的發(fā)展趨勢
隨著電子技術(shù)和汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車傳感器的發(fā)展?fàn)顩r將成為影響汽車高檔化、電子化、自動化發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。汽車的自動化程度越高，對傳感器依賴性也就越大，所以很多汽車電子產(chǎn)業(yè)都把車用傳感器技術(shù)作為重點(diǎn)研究開發(fā)的技術(shù)項(xiàng)目。由于汽車底盤電子控制系統(tǒng)是有很多個系統(tǒng)構(gòu)成的，因此其所需要的傳感器種類和數(shù)量也是多種多樣的。那么，研制高精度、高可靠性和低成本的新型傳感器是十分必要也將是必然的。為了適應(yīng)這種需要，未來汽車底盤電子控制系統(tǒng)傳感器的發(fā)展趨勢必將是向著集成化、智能化和微型化的方向發(fā)展；在進(jìn)行基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、采用新原理、開發(fā)新材料和采用新工藝。使傳感器越來越精確，科技含量越來越高，從而更好的促進(jìn)電子技術(shù)乃至汽車行業(yè)的發(fā)展。
1、發(fā)展趨勢介紹
智能化傳感器是一種帶有微型計算機(jī)，兼有檢測、判斷、信息處理等多種功能的傳感器。與傳統(tǒng)傳感器相比，它可以通過確定傳感器的工作狀態(tài)，對測量資料進(jìn)行修正，這樣就減少了環(huán)境因素，例如溫度的影響。它的最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分感知駕駛員和乘客的狀況、交通設(shè)施以及周邊環(huán)境的信息；能夠判斷駕駛員和乘客是否處于最佳狀態(tài)、車輛和人是否會發(fā)生危險，并及時采取相應(yīng)措施。它的不同之處就在于是利用軟件來解決問題的，而這些問題又是普通的傳感器中硬件難以解決的問題。例如完成資料的計算與處理工作等，而且這種智能式傳感器不僅量程覆蓋范圍大、輸出信號大，而且精度高、信噪比高、抗干擾性能好，很多還帶有自檢功能[7]。將來如果這種傳感器能應(yīng)用于汽車底盤電子控制系統(tǒng)，將會給駕駛員帶來很多方便。
多功能集成化傳感器就是集多種功能敏感組件和同一功能的多個敏感組件于一體的傳感器壓力傳感器。這種傳感器能檢測兩個或兩個以上的特征參數(shù)或者化學(xué)參數(shù)，這樣就減少了汽車底盤傳感器的數(shù)量，提高了其電子控制系統(tǒng)的精確性。
微型傳感器是利用微機(jī)械加工技術(shù)，將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置等封裝在一塊芯片上，這種傳感器便于集成、體積小，而且價格便宜，小而精的元件可以明顯提高系統(tǒng)測試精度。當(dāng)前，這項(xiàng)技術(shù)已逐步成熟，可以制作檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量等各種微型傳感器。這種傳感器應(yīng)用于汽車底盤的電子控制系統(tǒng)，將大大優(yōu)化汽車的很多性能。
2、研究方法、方向介紹
進(jìn)行傳感器的研究開發(fā)是電子技術(shù)發(fā)展的必然，各種傳感器的基本原理都是一樣的，那就是利用物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)和生物效應(yīng)等。所以發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象與新效應(yīng)是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
傳感器技術(shù)發(fā)展的另一個重要基礎(chǔ)是功能材料。由于材料科學(xué)的飛速發(fā)展，材料制造已經(jīng)達(dá)到了一個很高的水平，即在制造各種材料時，我們是可以任意控制材料的成分的。鑒于此我們也可以設(shè)計與制造出各種用于傳感器的功能材料。例如，加入不同的半導(dǎo)體氧化物，可以制造出各種不同性能的氣體傳感器；光導(dǎo)纖維可以用作傳感器的材料，是傳感器功能材料的一個重大發(fā)現(xiàn)；另外，國內(nèi)外汽車電子化方面的很多專家也已經(jīng)對有機(jī)材料產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們在推測有機(jī)材料是否可以作為功能材料應(yīng)用于傳感器，這還有待于專家的進(jìn)一步研究。
對于傳感器稱重傳感器，其敏感元件的性能很大程度上取決于其所用的功能材料。但是，加工工藝也會對元件的性能有一定的影響。所以改進(jìn)加工工藝也將是將來研究的一個方向。隨著各種新型材料諸如半導(dǎo)體、陶瓷等應(yīng)用于傳感器敏感元件，許多現(xiàn)代先進(jìn)加工技術(shù)也被逐步引入汽車傳感器制造工藝，像離子注入技術(shù)、集成技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等。通過運(yùn)用這些新技術(shù)，就可以制造出可靠性高、體積小、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定的新型敏感元件。例如，由于科技的飛速發(fā)展，微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)已日漸成熟，這種技術(shù)是從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的。利用微電子機(jī)械系統(tǒng)可以制作出各種能夠敏感地檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量、化學(xué)量和生物量的微型傳感器。
對于傳感器位移傳感器，其敏感元件的性能很大程度上取決于其所用的功能材料。但是，加工工藝也會對元件的性能有一定的影響。所以改進(jìn)加工工藝也將是將來研究的一個方向。隨著各種新型材料諸如半導(dǎo)體、陶瓷等應(yīng)用于傳感器敏感元件，許多現(xiàn)代先進(jìn)加工技術(shù)也被逐步引入汽車傳感器制造工藝，像離子注入技術(shù)、集成技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等。通過運(yùn)用這些新技術(shù)，就可以制造出可靠性高、體積小、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定的新型敏感元件。例如，由于科技的飛速發(fā)展，微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)已日漸成熟，這種技術(shù)是從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的。利用微電子機(jī)械系統(tǒng)可以制作出各種能夠敏感地檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量、化學(xué)量和生物量的微型傳感器。

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