汽車微型傳感器機電一體化畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 第六章 目前正在研制的汽車傳感器 (1)火花塞離子電流傳感器(采用直流或交流施加間隙電壓)。檢測發動機熄火和爆震,而且指示氣缸的峰壓和空燃比。 (2)光纖膜片反射傳感器:檢測汽缸內的壓力波形。 (3)壓阻式碳化硅絕緣體壓力傳感器:檢測汽缸內的壓力波形。 (1)應力預測方法:根據發動機轉動的組合系數和油溫計算油的累加應力。 (2)多功能傳感器:檢測油的電解質常數,油的液面和溫度。 (1)扭曲角度和扭力桿:采用電位計的方法檢測由于力矩產生的扭曲角,也可以采用可變光圈的光學方法、位移桿編碼的光學方法、位移空氣間隙的磁學方法,以及渦流可變電極的電器方法。 (2)非扭轉軸磁彈性檢測:一種傳感器是利用交流電激勵的方法檢測轉動軸導磁率的變化。另外一種傳感器是帶有磁性的轉動軸產生直流磁通量信號,這兩種傳感器都是屬于轉動軸的非接觸式檢測方式。 (3)由于氣缸點火發動機軸速產生變化的檢測。采用數學運算的方法根據由于每個氣缸點火情況調節發動機調速輪,計算發動機的力距,一般應用高分辯力的旋轉位移傳感器。 (1)雙軸向加速度傳感器:采用雙功能的加速度傳感器檢測車輛的安全系統。 (2)角速度加速度傳感器:在一塊芯片上生產多功能的傳感器。應用在底盤系統測量側加速度和車輪的角速度。 TPMIS是一套專為整車廠設計的胎壓檢測初始化系統，采用無線射頻技術，能快速激活、識別、定位多種TPMS傳感器，并通過OBDII接口將相關信息寫入車輛ECU電控單元，最終實現胎壓檢測系統的初始化。 TPMIS由線邊工控機、條碼掃描儀、車輛定位識別裝置、LF喚醒模塊、RF接收模塊、打印設備、告警設備等組成。工作原理： 中央處理單元通過天線發射低頻指令，激活胎壓傳感器。 胎壓傳感器喚醒后，包含自身標識的高頻信號通過天線發送給中央處理單元。第七章 汽車用傳感器的發展趨勢 ,%。, %。國外汽車傳感器已實現規模生產,幾種主要的汽車傳感器均由Motorola、Bosch、SenoNor、Honeywell、Analog Device、Delphi、Delco、Lucas、Phlips和Simens等公司供應。汽車應用的MEMS傳感器將成為世界汽車電子的重要構成部分。2009年汽車電子市場為227億美元,2013年將增加到300億美元。,。MEMS傳感器的年增長率為12%~14%。目前,中國的汽車傳感器尚未形成獨立的產業,仍然依附于汽車儀表企業。自20世紀80年代以來,中國汽車儀表行業引進國外的先進技術與之相配套的傳感器生產技術,基本上滿足了國內小批量、低水平車型的配套需求。隨著眾多轎車、輕型及部分輕型載貨車中采用新的電子產品,需要大批量、高水平的汽車傳感器。但由于中國現有最高水平的汽車傳感器產品比國外同類產品落后10多年,所以,中國每年還要進口50萬套以上的高性能汽車傳感器。2002年中國的汽車產量為325萬輛,超過韓國列第五(其中轎車產量首次突破100萬輛)。2003年達到380萬輛,超過法國列第四。預計,2013年將達到1440萬輛。按每輛汽車平均需用20只傳感器計算,2013年中國將需求8800萬只傳感器。——安全與舒適 根據市場調研公司BCC研究報告指出，2005年全球車用傳感器產值為105億美元，預計到2010年將提高至142億美元，％。最早車上傳感器主要是用在引擎或是驅動系統等行駛狀態監測，主要有氧氣、流體、溫度、地壓與電流等傳感器。 隨著汽車市場對于駕駛安全、舒適性及操控性等要求持續提升，對分散在負責安全、舒適與環保等各個車用次系統的要求也越來越高，以提升安全功能的各式傳感器，占了整體傳感器數量的50％以上，年平均增長率最高，％，因此從汽車安全角度來看，傳感器應用是極為關鍵性的電子組件。 汽車安全發展至今，其終極目標就是降低事故發生率，而這也是車用傳感器發展以來最重大的指標之一。一般人向前的視野約略超過180度，不過，車上的三面后視鏡總計不過是4050度的后照視野，更不要說大型車輛所能提供駕駛者的可視范圍；因此，車輛后方、側邊等死角也是造成意外擦撞的主要原因。 經美國汽車安全的研究報告數據指出，在北美汽車零件市場中，換句話說每年美國車主替換數以百萬計的后視鏡，或在車子各個部位加裝新的后視鏡，來改進汽車后方可視范圍。、模塊化、智能化、微型化將是車用傳感器發展新途徑 現在幾乎所有車體上的機械結構及組件都已受到電子設備掌控，但因為車體內可應用空間過于狹隘，構件系統空間更是受到限制。因此，在一般的理想狀況下，電子控制單元應該會與受到控制組件緊密結合，而逐漸形成一個整體。因此，電路及組件的微型化、模塊化是必然趨勢，從工程的角度來看，將傳感器組件微型化有其優點。 現代汽車上微機電技術發展的車用傳感器發展趨勢應朝多功能化、模塊化、智能化、微型化技術方向發展。 2012年我國傳感器行業發展趨勢調研分析 隨著對汽車電子和消費電子需求的拓展，傳感器也得到快速的發展。現在，大家看到的電子產品往往集成了很多功能，這里面就有組合傳感器的功勞在里面。預計，在將來，組合傳感器的應用將得到更大的發展，銷量也將逐漸飚升。　組合傳感器就是將多種傳感器產品封裝在一起，這樣就可以采集多種信號，既節約了空間，還能降低成本。現在，這種傳感器多應用于價格壓力較大或者電路板空間有限的電子產品當中，象手機、平板電腦等等。未來，六軸的慣性傳感器測量單元將成為主流應用，發揮更大的功能。　　 還有就是在一些被強制要求采用特定的技術的產品當中應用，成本成為其決定性因素，就象汽車行業，每年需求量很大，如果成果過高，就給汽車生產商帶來很大壓力，為了節約成本，組合傳感器就是最好的選擇。隨著，汽車行業的發展，組合傳感器的增長勢頭也將不斷飚升。　　 此外，還有安防行業中應用的組合傳感器。安防行業現在是僅次于汽車行業，成為傳感器增長第二快的領域。正是因為這些領域對產品性能要求的擴展，帶來了組合傳感器的發展。隨著未來應用領域的不斷擴展，蘊藏的商機將不可估量。截至目前，組合傳感器市場還有很多空缺，這給廠家也帶了很大的機遇。中國現有汽車2000萬輛，并且每年以5%以上的速度遞增，但是目前“電噴”汽車還只占10%左右，國家規定停止“化油器”汽車的生產，新出廠的汽車要求全部安裝“電噴”系統。上海聯合汽車電子現在年產120萬套“電噴”系統傳感器，約4000～6000元/套，其中，汽車傳感器占60%以上的產值。國內電噴系統應用傳感器占系統的70%以上，ABS傳感器的成本為50元左右，國內產量為100萬套，產值為5000萬元；安全氣囊的傳感器占系統成本的70%以上，安全氣囊的傳感器售價為2000元左右，需求量為100萬套/年，則傳感器的產值可達20億元。結 論 在20世紀60年代，汽車上僅有機油壓力傳感器、油量傳感器和水溫傳感器，它們與儀表或指示燈連接。進入70年代后，為了治理排放，又增加了一些傳感器來幫助控制汽車的動力系統，因為同期出現的催化轉換器、電子點火和燃油噴射裝置需要這些傳感器來維持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制動裝置和氣囊提高了汽車安全性。 今天，傳感器有用來測定各種流體溫度和壓力(如進氣溫度、氣道壓力、冷卻水溫和燃油噴射壓力等)的傳感器；有用來確定各部分速度和位置的傳感器(如車速、節氣門開度、凸輪軸、曲軸、變速器的角度和速度、排氣再循環閥(EGR)的位置等)；還有用于測量發動機負荷、爆震、斷火及廢氣中含氧量的傳感器；確定座椅位置的傳感器；在防抱死制動系統和懸架控制裝置中測定車輪轉速、路面高差和輪胎氣壓的傳感器；保護前排乘員的氣囊，不僅需要較多的碰撞傳感器和加速度傳感器。面對制造商提供的側量、頂置式氣囊以及更精巧的側置頭部氣囊，還要增加傳感器。隨著研究人員用防撞傳感器(測距雷達或其他測距傳感器)來判斷和控制汽車的側向加速度、每個車輪的瞬時速度及所需的轉矩，使制動系統成為汽車穩定性控制系統的一個組成部分。據研究，今后汽車電子技術將繼續朝著功能多樣化、技術一體化（例如：動力傳動一體化，把發動機、變速器等綜合集成為動力傳動一體化控制，達到最優的動力性和燃油經濟性；動力、轉向、懸架、制動等綜合集成控制技術；被動、主動安全集成技術等。）、系統集成化、通訊網絡化的方向發展。其中，先進傳感器、ECU（電子控制模塊）、執行器、控制策略、總線技術、新型42V電源等都將是今后發展的重點技術領域。傳感器將朝著多功能化、集成化、智能化、微型化方向發展。在ECU方面，16位和32位將成為設計人員的首選。而電磁和電動執行器將逐漸取代氣動/液壓執行器。控制策略方面，目前采用的是PID控制理論，今后將更多地采用最優控制、自適應控制和模糊控制。有關專家預測，在未來510年內，以TTP/C和FlexRay為代表的下一代高速容錯總線將取代高速CAN，從而改變當前以LIN、低速CAN和高速CAN三分天下的格局。此外，現有的12V電源系統供電能力已無法滿足下一代汽車設計中新增電子設備的需求，采用新型42V電源將成為必然趨勢。汽車安全始終是汽車市場關注的焦點之一，自動避撞系統、可監視司機（駕駛員）行為的安全系統、輪胎綜合檢測系統、自適應自動駕駛系統、駕駛員身份識別系統、車身動態控制系統等也將是新一代汽車安全技術的發展方向。致 謝 在本次論文設計過程中，感謝我的學校，給了我學習的機會，在學習中，老師從選題指導、論文框架到細節修改，都給予了細致的指導，提出了很多寶貴的意見與建議，老師以其嚴謹求實的治學態度、高度的敬業精神、兢兢業業、孜孜以求的工作作風和大膽創新的進取精神對我產生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導和大力支持下才完成的。　　感謝所有授我以業的老師，沒有這些年知識的積淀，我沒有這么大的動力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠懇地請各位老師對我的論文多加批評指正，使我及時完善論文的不足之處。　　謹以此致謝最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱的各位老師表示衷心的感謝。參考文獻[1]李朝暉等. 汽車電器及電子設備[M ]. 重慶:重慶大學出版社, 2004.[2]左志江等譯. 汽車傳感器[M ]. 北京: 化學工業出版社,2004.[3]邵培革等. 微機械元件和儀器新進展[ J ]. , (7) .[4]發動機的結構與檢修、底盤檢測與維修——中銳華汽教材.[5] [ M ].北京:化學工業出版社,.[6] [ M ]..[7] 郭冉,[ J ].(01):286287.[8] 秦玉偉,皇甫國慶,[ J ].(7). [9] 邵培革等. 微機械元件和儀器新進展[ J ]. , (7) .[10] [ J ].(3)