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車用傳感器現(xiàn)狀及未來展望

   2012年06月12日 15:53  
  車用傳感器是汽車計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置,它把汽車運(yùn)行中各種工況信息,如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等,轉(zhuǎn)化成電訊號(hào)輸給計(jì)算機(jī),以便發(fā)動(dòng)機(jī)處于*工作狀態(tài)。車用傳感器很多,判斷傳感器出現(xiàn)的故障時(shí),不應(yīng)只考慮傳感器本身,而應(yīng)考慮出現(xiàn)故障的整個(gè)電路。因此,在查找故障時(shí),除了檢查傳感器之外,還要檢查線束、插接件以及傳感器與電控單元之間的有關(guān)電路。
  
  現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。根據(jù)傳感器的作用,可以分類為溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器、速度傳感器、光亮度傳感器、干濕度傳感器、距離傳感器等功能的傳感器,它們各司其職,一旦某個(gè)傳感器失靈,對(duì)應(yīng)的裝置工作就會(huì)不正常甚至不工作。因此,傳感器在汽車上的作用是很重要的。汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源,是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。汽車傳感器對(duì)溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度和振動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。衡量現(xiàn)代轎車控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于其傳感器的數(shù)量和水平。當(dāng)前,一輛國內(nèi)普通家用轎車上大約安裝了近百個(gè)傳感器,而豪華轎車上的傳感器數(shù)量多達(dá)200只。
  
  近年來從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)日漸成熟,利用這一技術(shù)可以制作各種能敏感和檢測(cè)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,這些傳感器的體積和能耗小,可實(shí)現(xiàn)許多全新的功能,便于大批量和高精度生產(chǎn),單件成本低,易構(gòu)成大規(guī)模和多功能陣列,非常適合在汽車上應(yīng)用。微型傳感器的大規(guī)模應(yīng)用將不于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制和安全氣囊,在未來5~7年內(nèi),包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理、廢氣與空氣質(zhì)量控制、ABS、車輛動(dòng)力的控制、自適應(yīng)導(dǎo)航、車輛行駛安全系統(tǒng)在內(nèi)的應(yīng)用,將為MEMS技術(shù)提供廣闊的市場(chǎng)。
  
  自20世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)汽車儀表行業(yè)引進(jìn)國外的*技術(shù)及與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù),基本滿足了國內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。由于起步較晚,還沒有形成系列化、配套化,尚未形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),仍然依附于汽車儀表企業(yè)。
  
  眾多轎車、輕型車及部分載貨車中采用新的電子產(chǎn)品,需要大批量、高水平的汽車傳感器,但國內(nèi)現(xiàn)有zui高水平的汽車傳感器產(chǎn)品比國外同類產(chǎn)品落后10多年,每年要進(jìn)口50萬套以上的高性能汽車傳感器。例如壓力傳感器。
  
  壓力傳感器主要用于檢測(cè)氣缸負(fù)壓、大氣壓、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓比、氣缸內(nèi)壓、油壓等。吸氣負(fù)壓式傳感器主要用于吸氣壓、負(fù)壓、油壓檢測(cè)。汽車用壓力傳感器應(yīng)用較多的有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式(LVDT)、表面彈性波式(SAW)。
  
  電容式壓力傳感器主要用于檢測(cè)負(fù)壓、液壓、氣壓,測(cè)量范圍20~100kPa,具有輸入能量高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn);壓阻式壓力傳感器受溫度影響較大,需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路,但適應(yīng)于大量生產(chǎn);LVDT式壓力傳感器有較大的輸出,易于數(shù)字輸出,但抗干擾性差;SAW式壓力傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字輸出等特點(diǎn),用于汽車吸氣閥壓力檢測(cè),能在高溫下穩(wěn)定地工作,是一種較為理想的傳感器。
  
  許多傳感器廠家為了增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,采用與國外同行業(yè)進(jìn)行合資經(jīng)營(yíng)的方式,消化吸收*的傳感器技術(shù),使產(chǎn)品升級(jí)換代,從而逐步發(fā)展壯大,有的已成為幾大“電噴”系統(tǒng)廠家的下游供應(yīng)商。但絕大多數(shù)企業(yè)還只是配套生產(chǎn)其它車用傳感器,處于利潤(rùn)少、產(chǎn)品單一、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平低下的狀況。
  
  伴隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng),今后幾年國內(nèi)汽車工業(yè)對(duì)傳感器及其配套變速器和儀表的需求亦將大大增加,實(shí)現(xiàn)汽車傳感器國產(chǎn)化勢(shì)在必行。為適應(yīng)這一形勢(shì),應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)新型壓力、溫度、流量、位移等傳感器,盡快為汽車工業(yè)解決電噴系統(tǒng)、空調(diào)排污系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所需的傳感器是十分迫切的任務(wù)。汽車傳感器對(duì)整車廠而言,是二級(jí)配套產(chǎn)品,必須以系統(tǒng)形式進(jìn)入整車廠配套。一級(jí)系統(tǒng)配套商的實(shí)力關(guān)系到主機(jī)廠的品牌,所以必須建立系統(tǒng)平臺(tái),以系統(tǒng)帶動(dòng)傳感器的發(fā)展。未來的汽車傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是微型化、多功能化、集成化和智能化。
  
  傳感器產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向著生產(chǎn)規(guī)?;?、專業(yè)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。工業(yè)化大生產(chǎn)的平面工藝技術(shù)將是促進(jìn)傳感器價(jià)格大幅度降低的主要?jiǎng)恿?。而傳感器制造的后工序一一封裝工藝和測(cè)試標(biāo)定(兩者的費(fèi)用約占產(chǎn)品總成本的50%以上)的自動(dòng)化,將成為關(guān)鍵生產(chǎn)工藝予以突破。
  
  傳感器產(chǎn)業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)仍將呈現(xiàn)“大、中、小并舉”,“集團(tuán)化、專業(yè)化生產(chǎn)共存”的格局,集團(tuán)化的大公司將越來越顯示出它的壟斷作用,而專業(yè)化生產(chǎn)的中、小企業(yè)因其能適應(yīng)市場(chǎng)小批量產(chǎn)品的需求,仍有其生存、發(fā)展的空間和機(jī)遇。

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