微型传感器在汽车工程中的应用

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1、近几年来，从半导体集成电路(IC)技术发展而感器(测温范围为一40℃～120oC，精度为2．O％)、金属来的微机电系统(microelectromechnicalsystem，或半导体膜空气温度传感器(测温范围为一4O℃～MEMS)技术日渐成熟。微型传感器是目前最为成功150℃，精度为2．0％，5％，响应时间约20ms)等。并最具实用性的微型机电器件，主要包括利用微型1．2压力传感器膜片的机械形变产生电信号输出的微型压力传感器压力传感器是汽车中用得最多的传感器，主要和微型加速度传感器：此外，还有微型温度传感器、用于检测气囊贮气压力、传动系统流体压力、注入燃磁

2、场传感器、气体传感器等，这些微型传感器的面积料压力、发动机机油压力、进气管道压力、空气过滤大多在1mm以下。随着微电子加工技术，特别是纳系统的流体压力等。目前，致力于汽车用压力传感器米加工技术的进一步发展．传感器技术还将从微型开发和生产的主要公司有摩托罗拉、德科电子仪器、传感器进化到纳米传感器。这些微型传感器体积小，LucasNovasensor、HiStat、NipponDenzo、西门子、德州可实现许多全新的功能，便于大批量和高精度生产，仪器等。单件成本低，易构成大规模和多功能阵列，这些特点比较常用的汽车压力传感器有电容式、压阻式、使得它们非常适合于汽车

3、方面的应用。差动变压器式、声表面波式。电容式压力传感器主要I汽车发动机控制用传感器用于检测负压、液压、气压，测量范围为20kPa～100kPa，其特点是输入能量高，动态响应特性好、环境适发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术应性好：压阻式压力传感器的性能则受温度影响较在汽车中的主要应用领域之一。发动机控制系统用大，需要另设温度补偿电路，但适应于大批量生产；传感器是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温差动变压器式压力传感器有较大的输出，易于数字度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传输出，但抗干扰性差；声表面波式压力传感器具有体感器、气体浓度传感器和

4、爆震传感器等。这些传感器积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨力向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信高、数字输出等特点，用于汽车吸气阀压力检测，能息，供电子控制单元对发动机工作状况进行精确控在高温下稳定地工作。制，以提高发动机的动力性，降低油耗，减少废气排德国Infineon公司研制的智能轮胎压力传感器放和进行故障检测。KP500内部集成了压力和温度传感模块，它不需要1．1温度传感器在传感器模块中增加加速度传感器，可以在汽车启动时自动开机进入自检，能测量压力、温度和电压汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、等。所有的功能都是利用表面微机械加

5、工技术集成吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度在0．8m的双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)等温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电上每个传感器模块中的电可擦可编程只读存储器阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点，其中存储着惟一的32位芯片识别码。芯片识别码可以应用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏由同步串行接口读出，而且，可以用于辨识各个轮胎度高、响应特性较好，但线性差、适应温度较低。其压力传感器的位置。在接收数据的时候，首先，要检中．通用型的测温范围为一50℃～30℃，精度为1．5％，查芯片识别码，如果发现芯片识别码不符，就

6、放弃收响应时间为10ms：高温型为600oC～1000℃，精度为到的数据。5％．响应时间为10mS：线绕电阻式温度传感器的精1．3流量传感器度高。但响应特性差；热偶电阻式温度传感器的精度高．测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流一起使用。其他已实用化的产品有铁氧体式温度传量的测量。进气量是燃油喷射量计算的基本参数之77妒第7卷第3期201O年6月一空气流量传感器的功能：感知空气流量的大小，简单、轻巧、便宜，且抗铅污染能力强的特点。二氧化。并转换成电信号传输给发动机的电子控制单元。空锆微离子传感器由氧化钙稳定氧化错离

7、子体、多孔气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、铂厚膜_丁作电极、钯／氧化钯厚膜参数电极、不透水控制空燃比、起动、点火等。空气流量传感器有旋转层、电极接触和保护层构成，其中，氧化钙稳定氧化翼片式、卡门涡旋式、热线式、热膜式等4种类型。空错由反应溅射法积淀。T作电极和参考电极都由厚气流量传感器的主要技术指标：T作范围为0．11膜工艺制作。在理想的A／F点附近的输出电压发生m3／min103m3／min．工作温度为一40℃一120℃。精度>骤变，当空燃比变高，废气中的氧浓度增加时，氧传l％。燃料流量传感器用于检测燃料流量，主要有水感器的输出电压减小：当空燃

8、比变低，废气中的氧浓轮式和循环球式，其动态范围为0～