发动机系统用传感器

    发动机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。这些传感器向发动机的电子单元（ECU）提供发动机的工作状况信息，供ECU 对发动机工作状况进行，以提发动机的动力、降低油耗、减少废气排放和进行故障。

    由于发动机工作在温（发动机表面温度可达150℃、排气歧管可达650℃）、振动（加速度30g）、冲击（加速度50g）、潮湿（RH，-40℃-120℃）以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中，因此发动机系统用传感器耐恶劣环境的指标要比般工业用传感器1-2 个数量，其中zui关键的是测量和。否则，由传感器带来的测量误差将zui终导致发动机系统难以正常工作或产生故障。
 

1.温度传感器

温度传感器主要用于发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度用传感器有线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式三种主要类型。三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。线绕电阻式温度传感器的，但响应特差；热敏电阻式温度传感器灵敏度，响应特较好，但线差，适应温度较低；热偶电阻式温度传感器的，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理起使用。已实用化的产品有热敏电阻式温度传感器（通用型-50℃～130℃，1.5%，响应时间10ms；温型600℃～1000℃，5%，响应时间10ms）、铁氧体式温度传感器（ON/OFF 型，-40℃～120℃，2.）、金属或半导体膜空气温度传感器（-40℃～150℃，2.、5%，响应时间20ms）等。

2.压力传感器

压力传感器主要用于气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压。汽车用压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式（LVDT）、表面弹波式（SAW）。电容式压力传感器主要用于负压、液压、气压，测量范围20～100kPa，具有输入能量，动态响应特好、环境适应好等特点；压阻式压力传感器受温度影响较大，需要另设温度补偿电路，但适应于大量生产；LVDT 式压力传感器有较大的输出，易于数字输出，但差；SAW 式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、、灵敏度、分辨率、数字输出等特点，用于汽车吸气阀压力，能在温下稳定地工作，是种较为理想的传感器。

3.流量传感器

流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。空气流量的测量用于发动机系统确定燃烧条件、空燃比、起动、点火等。空气流量传感器有旋转翼片式（叶片式）、卡门涡旋式、式、热膜式等四种类型。旋转翼片式（叶片式）空气流量计结构简单，测量较低，测得的空气流量需要进行温度补偿；卡门涡旋式空气流量计无可动部件，反映灵敏，较，也需要进行温度补偿；式空气流量计测量，无需温度补偿，但易受气体脉动的影响，易断丝；热膜式空气流量计和式空气流量计测量原理样，但体积少，适合大批量生产，成本低。空气流量传感器的主要指标为：工作范围0.11～103 立方米/min，工作温度-40℃～120℃，≤1%。燃料流量传感器用于燃料流量，主要有水轮式和循式，其动态范围0～60kg/h，工作温度-40℃～120℃，±1%，响应时间小于10ms。

4.位置和转速传感器

位置和转速传感器主要用于曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等。目前汽车使用的位置和转速传感器主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁晶体管式等，其测量范围0°～360°，±0.5°以下，测弯曲角达±0.1 。车速传感器种类繁多，有敏感车轮旋转的、也有敏感动力传动轴转动的，还有敏感差速从动轴转动的。当车速于100km/h 时，般测量方法误差较大，需采用非接触式光电速度传感器，测速范围0.5～250km/h，重复0.1%，距离测量误差优于0.3%。

5.气体浓度传感器

气体浓度传感器主要用于车体内气体和废气排放。其中，zui主要的是氧传感器，实用化的有氧化锆传感器（使用温度-40℃～900℃，1%）、氧化锆浓差电池型气体传感器（使用温度300℃～800℃）、固体电解质式氧化锆气体传感器（使用温度0℃～400℃，0.5%），另外还有二氧化钛氧传感器。和氧化锆传感器相比，二氧化钛氧传感器具有结构简单、轻巧、便宜，且抗铅污染能力强的特点。

6.爆震传感器

    爆震传感器用于发动机的振动，通过调整点火提前角和避免发动机发生爆震。可以通过气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法来爆震。爆震传感器有磁致伸缩式和压电式。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40℃～125℃，频率范围为5～10kHz；压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz 处，其灵敏度可达200mV/g，在振幅为0.1g～10g 范围内具有良好线度。

底盘用传感器

    底盘用传感器是指用于变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等底盘系统中的传感器。这些传感器尽管分布在不同的系统中，但工作原理与发动机中相应的传感器是相同的。而且，随着汽车电子系统集成化程度的提和CAN-BUS 的应用，同传感器不可以给发动机系统提供信号，也可为底盘系统提供信号。自动变速器系统用传感器主要有：车速传感器、加速踏板位置传感器、加速度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、水温传感器、油温传感器等。制动防抱死系统用传感器主要有：轮速传感器、车速传感器；悬架系统用传感器主要有：车速传感器、节气门位置传感器、加速度传感器、车身度传感器、方向盘转角传感器等；动力转向系统用传感器主要有：车速传感器、发动机转速传感器、转矩传感器、油压传感器等。

车身用传感器

    车身用传感器主要用于提汽车的、和舒适等。由于其工作条件不象发动机和底盘那么恶劣，般工业用传感器稍加改进就可以应用。主要有用于自动空调系统的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器等；用于气囊系统中的加速度传感器；用于门锁中的车速传感器；用于亮度自动中的光传感器；用于倒车中的声波传感器或激光传感器；用于保持车距的距离传感器；用于消除驾驶员盲区的图象传感器等。

导航系统用传感器

    随着基于GPS/GIS（定位系统和地理信息系统）的导航系统在汽车上的应用，导航用传感器这几年得到迅速发展。导航系统用传感器主要有：确定汽车行驶方向的罗盘传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。

汽车传感器发展趋势

    由于汽车传感器在汽车电子系统中的重要作用和增长的市场需求，各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都都重视。未来的汽车用传感器，总的发展趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化。微型传感器基于从半导体集成电路发展而来的MEMS （微电子机械系统），微型传感器利用微机械加工将微米的敏感元件、信号处理器、数据处理装置封装在快芯片上，由于具有体积小、价格便宜、便于集成等特点，可以明显提系统测试。目前该日渐成熟，可以制作能敏感和力学量、磁学量、热学量、化学量和生物量的微型传感器。由于基于MEMS 的微型传感器在降低汽车电子系统成本及提其能方面的优势，它们已开始逐步取代基于传统机电的传感器。多功能化是指个传感器能2 个或者两个以上的特参数或者化学参数，从而减少汽车传感器数量，提系统。集成化是指利用IC 制造和精细加工制作IC 式传感器。智能化是指传感器与大规模集成电路相结合，带有CPU，具有智能作用，以减少ECU 的复杂程度，减少其体积，并降低成本。