ABS齿圈和传感器的应用与研究
ABS齿圈和传感器的应用与研究
环保、安全、经济是当今汽车工业发展的三大主流趋势。在汽车普遍成为人们不可缺少的工作、生活工具的今天，汽车的安全性能优良与否不仅与车辆使用者的安全密切相关，也直接影响着其他交通工具使用者乃至行人的生命财产安全。采用先进的汽车主动安全技术，可以帮助驾驶员避免、纠正一些错误的、甚至危险的操作，或者克服原车辆系统中物理特性所决定的某些性能上的缺陷和减少事故数量和事故造成的损失。其中，提高、改善汽车的制动性能是提高车辆主动安全性能的最直接途径之一，而在这其中，汽车防抱死制动系统(ABS)的作用尤为突出。
随着ABS系统在汽车工业中的应用越来越广泛，如何正确使用该系统是汽车设计人员不可回避的问题。而ABS系统的相关零部件在整车上的匹配设计对于整车厂的设计人员就显得日益重要，本文对ABS齿圈和传感器的匹配设计进行了总结，为整车厂的设计人员在齿圈和传感器设计时提供参考。并对ABS轮速传感器的工作原理作了一定的研究。
1 ABS的基本原理
ABS汽车防抱死制动系统是在传统制动系统的基础上，采用先进的电子控制技术，在汽车制动过程中，使其自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳的制动效能的一种机电一体化设备。正常情况下，司机在紧急制动时通常会将制动踏板一踩到底，施加上全制动。采用常规制动系统的车辆在全制动状态下，车轮通常会处于抱死状态，即车轮不再滚动，而是使其在路面上拖滑，这样会导致很多交通事故和危险状况的发生。
对于四轮车辆，如果前轮抱死，会使车辆失去转向控制能力；如果后轮抱死，会使车辆的制动稳定性变差，车辆会出现跑偏、侧滑、甩尾等危险驾驶情况。ABS汽车防抱死制动系统的引入，使汽车在制动过程中车轮处于非抱死状态，从而能充分利用路面与轮胎之间的最大附着力，不仅可以防止制动过程中后轮抱死而导致车辆甩尾、侧滑，大大提高在制动过程中的方向稳定性，同时还可以防止前轮抱死而丧失转向控制能力，提高汽车躲避车辆前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力，而且一般情况下能缩短制动距离，使制动系统的效能得到充分发挥。
2 ABS系统的工作过程
ABS系统主要由电子控制单元、传感器和液压调节器(电磁阀)三个主要部分组成。汽车制动过程中，ABS系统通过传感器采集到的汽车轮速信号来计算、判断车轮的滑移状态，电子控制单元通过相应的控制算法操纵电磁阀的通断来实现对轮缸的减压、增压、保压控制，使滑移率控制在理想范围。
当电子控制单元检测到车轮有抱死的倾向时，电子控制单元通过控制制动系统，减小制动压力；当轮速恢复并且地面摩擦力有减小趋势时，电子控制单元又通过控制制动系统，增加制动压力。这样使车轮一直处于最佳的滑移率附近，可以最有效地利用地面附着力，得到最佳的制动距离和制动稳定性能，防止车轮抱死。ABS系统能实时控制作用于车轮上的制动力矩，令滑移率一直保持在最理想的范围内，使车辆得到较大的侧向力和最大制动力，从而保证汽车稳定的制动。
3 ABS齿圈设计参数的匹配方法与安装
ABS齿圈安装在汽车轮毂上，随着车轮的旋转而转动，使ABS传感器内产生交流电并传输到电子控制器，电子控制器从交流电变化的频率计算出车轮的速度。
3.1 ABS齿圈材料及尺寸
ABS齿圈材料一般使用铁磁性材料，如45号钢、35号钢；ABS齿圈表面保护一般采用镀铬或镀锌；
3.2 ABS齿圈齿数
ABS齿圈齿数目前主要有三种：80、100和120，根据汽车轮胎周长的不同应用于不同的车型。80齿主要用于轴荷较小的挂车和轻型载货汽车；100齿主要用于客车、挂车以及中、重型载货汽车；120齿主要用于特殊用途的大轮胎车辆，如露天挖掘车、起重机和自卸车等。在选择ABS齿圈齿数时，轮胎动态周长／齿数的比值应为27.4～36.8mm／齿。可按照参数或轮胎型号来确定轮胎的动态周长，然后根据适用范围选择合适的ABS齿圈齿数。如对于100齿的齿圈，其对应轮胎的动态周长范围应是2740～3680mm，同时根据后桥轮胎滚动周长和前桥轮胎滚动周长的适用范围来确定齿圈齿数是否符合系统要求。由于车辆的参考速度是由对角线车轮速度决定的，因此，前桥与后桥齿圈与轮胎周长之间的关系应相同或在一定的公差范围内。在前后轴以及第三轴之间的轮胎的允许的最大偏差为14％。对100个齿数的齿圈，如果轴间偏差在14％的公差内，轮胎周长在2740～3680mm 范围内是可以接受的。如果用较小的轮胎，也可以用80个齿的齿圈，但此时允许的轮胎周长范围发生了变化。如果前轴和后轴有不同的齿圈齿数或轮胎大小，任何一种结合不能超出公差范围。
3.3 齿圈的安装
(1)配合公差齿圈装在轮毂上，与轮毂为过盈配合，推荐配合公差为H8/s7。
(2)装配公差齿圈安装后齿顶轴向(径向)跳动偏差不超过0.2mm，相邻齿的高度偏差不超过
0.04mm。
(3)安装方法可采用加热装配，将ABS齿圈充分加热到180℃～200℃，保温5～10min，将齿圈与轮毂装配。装配时不能用金属物体敲击齿圈。也可以采用压装方法，用专用工装在压床上沿整个
环均匀施力，直到齿圈接触到轮毂平台。为便于压装可对ABS齿圈适当加热。
4 ABS传感器在整车上的匹配设计与安装
ABS传感器类似用磁体、铁心和线圈的组成，环绕线圈的磁力线被旋转运动的齿圈切割产生交流电压，频率和车轮速度成比例；即当齿圈随车轮一起旋转时，传感器与齿圈的相对运动，切割磁力线产生与轮速相应的感应电压，通过传感器导线传送到电子控制器。
4.1 传感器的阻值和适用的温度
在选择轮速传感器时，传感器阻值应为1150Ω左右(室温20℃)。
4.2 传感器的安装和固定
ABS传感器通过WABCO夹紧衬套装入夹持体，安装在车桥上，夹持体厚度一般在29～38mm之间。其中夹紧衬套的要求如下：
(1)夹紧衬套的功能夹紧衬套包含4个弹簧单元，分别在4个不同的位置，当把传感器、夹紧衬套推进夹持体中后，在传感器和夹持体之间就产生一个力，这个力使传感器在夹持体套中摩擦锁紧。
由于轮子轴承的间隙和其它公差的存在，当出现任何位移，尤其是在车辆转弯时，传感器可以自动地调整。当齿圈与传感器产生摩擦时，传感器同样可以移动。
(2)尺寸公差和性能参数此夹紧衬套在圆柱衬套中通过规定的摩擦力来夹紧ABS传感器。夹紧力为120N。
(3)夹紧衬套的安装夹紧衬套是开口型的，安装时用拇指推进，直到与安装平面接触，或用带平面的工具推进去，不能用锤子或简单的工具砸。衬套在装配前要涂WABCO专用润滑脂。
固定传感器夹紧衬套的安装孔，通常位于制动底板或转向节上。其中传感器中心线和齿圈外径的距离＞3.5；齿圈与夹持体的距离＞1，其推荐值为3；传感器的轴向垂直于齿圈的径向最大偏差角度为±2.5°；在安装孔内传感器的径向运动并不关键，也就是说传感器可以在衬套内旋转，以便适应导线的布置方向。
通常情况下，传感器在后轴的安装需要一个特殊的焊在轴上的夹持体，这个夹持体应装在轴的静止部分，并应有足够的刚性以减少振动的影响。这种振动以两种方式影响传感器的性能：轴向振动会影响传感器与齿圈之间的间隙；而径向振动会在齿圈相对传感器的旋转中产生一个扭转的信号。尺寸公差要求与前轴传感器相同。
5 ABS传感器工作原理分析
车速传感器又称测速雷达，用于检测车辆行驶速度，一般用在以车轮滑移率为控制参数的ABS
系统中。与轮速传感器相同，车速传感器也是一种交流信号发生器，能产生交流电信号，该信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或是光电式数字信号。车速传感器将检测到的车速，以交流信号的形式输送到电子控制器内，电子控制器则利用这个输入信号来控制车辆制动力；该信号同时还可控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档等。车速传感器通常安装在轮盘内侧或前轴上，其信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其它电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其它问题。在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器。目前，亚洲地区的各种汽车较广泛地采用磁电式传感器来进行车速、曲轴转角和凸轮轴转角的控制。磁电式车速传感器通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质材料制成的环状翼轮(有时称为磁阻环)转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。输出信号的振幅与磁阻环的转速成正比，信号频率的大小取决于磁阻环转速的大小。传感器磁芯与磁阻环间气隙的大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，同时磁阻环上齿数的增多或减少，也会引起输出信号频率的改变。汽车减速度传感器仅用在四轮驱动的控制系统中，它用来检测汽车制动时的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面
加速度传感器的选择
加速度传感器选型 压电加速度传感器因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便，受到广泛应用。在一般通用振动测量时，用户主要关心的技术指标为：灵敏度、频率范围，内部结构、内置电路型与纯压电型的区别，现场环境与后续仪器配置等。 一、灵敏度的选择 制造商在产品介绍或说明书中一般都给出传感器的灵敏度和参考量程范围，目的是让用户在选择不同灵敏度的加速度传感器时能方便地选出合适的产品，最小加速度测量值也称最小分辨率，考虑到后级放大电路噪声问题，应尽量远离最小可用值，以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度传感器自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压。 估算方法：最大被测加速度×传感器电荷（电压）灵敏度，其数值是否超过配套仪器的最大输入电荷（电压）值。建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的“参考量程范围”中选择（兼顾频响、重量），同时，在频响、质量允许的情况下，尽量选择高灵敏度的传感器，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。在兼顾频响、质量的同时，可参照以下范围选择传感器灵敏度：以电荷输出型压电加速度传感器为例： 1、土木工程和超大型机械结构的振动在0.1g-10g (1g=9.81m/s2)左右，可选电荷灵敏度在300pC/ms-2～ 30pC/ms-2的压电加速度传感器，属于电荷输出型压电加速度传感器 2、特殊的土木结构（如桩基）和机械设备的振动在100ms-2～1000ms-2，可选择20pC/ms-2～2pC/ms-2的加速度传感器。 3、冲击，碰撞测量量程一般10000ms-2～1000000ms-2，可选则传感器灵敏度是0.2pC/ms-2～ 0.002pC/ms-2的加速度传感器。 二、频率选择 制造商给出的加速度传感器的频响曲线是用螺钉刚性连接安装的。 一般将曲线分成二段：谐振频率和使用频率。使用频率是按灵敏度偏差给出的，有±10%、±5%、±3dB。谐振频率一般是避开不用的，但也有特例，如轴承故障检测。选择加速度传感器的频率范围应高于被测试件的振动频率。有倍频分析要求的加速度传感器频率响应应更高。土木工程一般是低频振动，加速度传感器频率响应范围可选择0.2Hz～1kHz，机械设备一般是中频段，可根据设备转速、设备刚度等因素综合估算振动频率，选择0.5Hz～ 5kHz 的加速度传感器。如发电机转速在3000rms 时，除以60s 此时它的主频率为50Hz。碰撞、冲击测量高频居多。 加速度传感器的安装方式不同也会改变使用频响(对振动值影响不大)。 安装面要平整、光洁，安装选择应根据方便、安全的原则。我们给出同一只AD500S 加速度传感器不同安装方式的使用频率：螺钉刚性连接（±10%误差）10kHz；环氧胶或“502”粘接安装6kHz；磁力吸座安装 2kHz；双面胶安装1kHz。由此可见，安装方式的不同对测试频率的响应影响很大，应注意选择。加速度传感器的质量、灵敏度与使用频率成反比，灵敏度高，质量大，使用频率低，这也是选择的技巧。 三、内部结构 内部结构是指敏感材料晶体片感受振动的方式及安装形式。有压缩和剪切两大类，常见的有中心压缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。 中心压缩型频响高于剪切型，剪切型对环境适应性好于中心压缩型。如配用积分型电荷放大器测量速度、位移时，最好选用剪切型产品，这样所获得的信号波动小，稳定性好。 四、内置电路 内置的概念是将放大电路置于加速度传感器内，成为具有电压输出功能的传感元件。它可分双电源(四线)和单电源(二线、带偏置，又称ICP) 两种，下面所指内装电路专指ICP
汽车传感器的种类和作用
汽车传感器的种类和作用 汽车传感器把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。 车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。 空气流量传感器 空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元（ecu），作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同，可以分为旋转翼片式空气流量传感器（丰田previa旅行车）、卡门涡游式空气流量传感器（丰田凌志ls400轿车）、热线式空气流量传感器（日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机）和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型，后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。 进气压力传感器
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力，并转换成电信号和转速信号一起送入计算机，作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车（v6发动机）、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基（25l发动机）、丰田皇冠3．0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门上，用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动，进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元（ecu），从而控制不同的喷油量。它有三种型式：开关触点式节气门位置传感器（桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车）、线性可变电阻式节气门位置传感器（北京切诺基）、综合型节气门位置传感器（国产奥迪100型v6发动机）。 曲轴位置传感器 也称曲轴转角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式：电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器（桑塔纳2000型轿车和北京切诺基）、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同，其控制方式
ABS齿圈
一、粉末冶金齿圈 安装位置：等速驱动轴、轮毂单元 产品说明： １.材料：铁粉（DIN30910-5 DO2系列、MPIF-35 、 GB/-93 F系列）; ２.性能参数：密度≥6.8g/cm3，表面硬度≥HB40，盐 雾试验≥240h; ３.表面处理方式：含铬及无铬达克罗表面处理，镀锌表 面处理; ４.齿面形式：端面及圆环齿。 二、冲压类齿圈 安装位置：第二代、第三代轮毂单元及制动鼓； 产品说明： １．材料：低碳冷轧钢板及不锈钢板; ２．表面处理方式：镀锌表面处理、含铬及无铬达克罗表面处理; ３．齿面形式：端面、网罩、波纹、针形及圆环齿。 三、金属切削类齿圈 安装位置：轮毂单元、等速驱动轴； 产品说明： １．材料：低碳无缝钢管; ２．表面处理方式：镀锌表面处理、 含铬及无铬达克罗表面处理; ３．齿面形式：圆环齿。 四、磁性环齿圈 安装位置：第二代、第三代轮毂单元； 产品说明： 1．齿数：36对、43对、48对、88对、96对等; 2．结构形式：带金属骨架的磁性橡胶密封圈。 转速传感器 转速传感器的功用是检测车轮的速度，并将速度信号输入ABS的电控单元。下图所示为转速传感器在车轮上的安装位置。 目前，用于ABS系统的速度传感器主要有电磁式和霍尔式两种。 （1）电磁式转速传感器结构传感头的结构如下图所示，它由永磁体2、极轴5和感应线圈4等组成,极轴头部结构有凿式和柱式两种。 齿圈6旋转时，齿顶和齿隙交替对向极轴。在齿圈旋转过程中，感应线圈内部的磁通量交替变化从而产生感应电动势，此信号通过感应线圈末端的电缆1输入ABS的电控单元。当齿圈的转速发生变化时，感应电动势的频率也变化。ABS电控单元通过检测感应电动势的频率来检测车轮转速。电磁式轮速传感器结构简单、成本低，但存在下述缺点：一是其输出信号的幅值随转速的变化而变化。若车速过慢，其
加速度传感器的安装方法
加速度传感器的安装方法 1.目的： 将用书面形式来阐述加速度计的粘接式安装方法，我们的工程师在这个应用领域中进行了许多调查研究并得出结论：正确的加速度计粘接方法是十分重要的。这些信息将有助于测试工程师和技师在粘接一些特殊类型的传感器时获得更好的帮助并做出更好的决定。 2.背景： 测试工程师和技师们常常会问：如何避免在安装被测物体表面上不用打出螺孔而进行加速度计的安装？例如合成和碾压材料表面安装时厚度不足，在一块很小的表面区域中存在着很多不牢固的整体性结构，多样性的安装方式使得加速度计的安装方式具有很大的随意性，在这种状况下我们使用粘接剂粘合加速度计是最合适的安装方式。 测试人员将会决定在什么样的环境下采用什么类型的粘接剂更符合测试要求。加速度计的自然频率由粘接的耦合程度决定，选择正确的粘合剂将是很重要的一步。有些重要的问题是必须要考虑的：加速度计的重量，测试时的频率和带宽，测试时的振幅和温度。还要考虑一些测试过程中会出现的问题：正弦曲线的受限和测试中出现的随机振动。通常，工程师和技师将会根据测试不同的需求选择合适的粘接剂来粘接加速度计。 这些粘接剂包括：氰基丙烯酸盐,磁铁，双面胶带，石蜡，热粘接剂等，问题的关键在于如何能够有效的选择和使用这些粘接剂。下面我们来解决这些问题。在正弦振动测试过程中751-100和2226C是两种典型的被广泛应用的加速度计，分别用氰基丙烯酸盐,磁铁，双面胶带，石蜡，热粘接剂对它进行粘接。一般在高温控制室中进行，以此来校验加速度计在其他温度改变之前的频率响应。用热电偶来监控烤箱中的温度用于校准加速度计。 ３.建议： 在加速度计的粘接过程中，粘合剂的使用数量将在加速度计能否达到良好的频率响应中起到很关键的作用。在一块小的薄膜上尽可能的用最少的粘接剂粘接加速度计将会直接的促进加速度计频率响应传送性能的提高。在安装传感器之前要用碳氢化合物的溶解液：比如（Loctite? X-NMS）来清洁其要安装的表面，在安装传感器的时候通常要用到氰基丙烯酸盐, 磁铁，双面胶带，石蜡，将它们均匀地涂抹在粘接加速度计被粘表面，合适的厚度将会起到良好的粘接效果。热粘接剂的使用有很多的注意事项，要注意安装过程中热粘接剂的凝固时间。 751-100和2226C是两种最具有代表的普通加速度计。751-100重7.8克，在测试高频振动时，频率响应在1－15K HZ。2226C重2.8克，在使用氰基丙烯酸盐粘接到高频振动台的时候，频率响应在1－5K HZ。 粘接剂安装方法介绍： 氰基丙烯酸盐 在测试传感器中一个加速度计的重量一般小于10克，这是它们的优势所在，在751-100和2226C两种传感器的粘接中可以使用氰基丙烯酸盐的粘合剂，使用温度范围通常在-18°C 到+121°C之间。氰基丙烯酸盐的粘合剂也可用于121°C之上，通常能达到177°C。氰基丙烯酸盐是一种用于粘合坚固塑料的胶液，这种胶液可用于粘接金属，玻璃，橡胶和各种塑料。使用氰基丙烯酸盐的稀释剂可以加快凝固时间。通常氰基丙烯酸盐用来粘接铝，不锈钢。甲基氰基丙烯酸盐通常被推荐用来粘接和固定金属和玻璃。不能确定的是氰基丙烯酸酯在其他材料方面的应用，我们还需要做进一步的测试。 优点： 1.室温时粘接效果好，凝固时间较快。 2.频率响应宽，温度范围宽。 缺点：
ABS齿圈和传感器的应用与研究
ABS齿圈和传感器的应用与研究 环保、安全、经济是当今汽车工业发展的三大主流趋势。在汽车普遍成为人们不可缺少的工作、生活工具的今天，汽车的安全性能优良与否不仅与车辆使用者的安全密切相关，也直接影响着其他交通工具使用者乃至行人的生命财产安全。采用先进的汽车主动安全技术，可以帮助驾驶员避免、纠正一些错误的、甚至危险的操作，或者克服原车辆系统中物理特性所决定的某些性能上的缺陷和减少事故数量和事故造成的损失。其中，提高、改善汽车的制动性能是提高车辆主动安全性能的最直接途径之一，而在这其中，汽车防抱死制动系统(ABS)的作用尤为突出。 随着ABS系统在汽车工业中的应用越来越广泛，如何正确使用该系统是汽车设计人员不可回避的问题。而ABS系统的相关零部件在整车上的匹配设计对于整车厂的设计人员就显得日益重要，本文对ABS齿圈和传感器的匹配设计进行了总结，为整车厂的设计人员在齿圈和传感器设计时提供参考。并对ABS轮速传感器的工作原理作了一定的研究。 1 ABS的基本原理 ABS汽车防抱死制动系统是在传统制动系统的基础上，采用先进的电子控制技术，在汽车制动过程中，使其自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳的制动效能的一种机电一体化设备。正常情况下，司机在紧急制动时通常会将制动踏板一踩到底，施加上全制动。采用常规制动系统的车辆在全制动状态下，车轮通常会处于抱死状态，即车轮不再滚动，而是使其在路面上拖滑，这样会导致很多交通事故和危险状况的发生。 对于四轮车辆，如果前轮抱死，会使车辆失去转向控制能力；如果后轮抱死，会使车辆的制动稳定性变差，车辆会出现跑偏、侧滑、甩尾等危险驾驶情况。ABS汽车防抱死制动系统的引入，使汽车在制动过程中车轮处于非抱死状态，从而能充分利用路面与轮胎之间的最大附着力，不仅可以防止制动过程中后轮抱死而导致车辆甩尾、侧滑，大大提高在制动过程中的方向稳定性，同时还可以防止前轮抱死而丧失转向控制能力，提高汽车躲避车辆前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力，而且一般情况下能缩短制动距离，使制动系统的效能得到充分发挥。 2 ABS系统的工作过程 ABS系统主要由电子控制单元、传感器和液压调节器(电磁阀)三个主要部分组成。汽车制动过程中，ABS系统通过传感器采集到的汽车轮速信号来计算、判断车轮的滑移状态，电子控制单元通过相应的控制算法操纵电磁阀的通断来实现对轮缸的减压、增压、保压控制，使滑移率控制在理想范围。
汽车传感器类型及其工作原理
汽车传感器类型及其工作原理 汽车技术的发展，使得越来越多的元器件用到整个汽车系统的控制上面。 最常用的就是使用传感器来检测各种需要检测或者对汽车行驶、控制需要参考 的重要参数，并将这些信号转化成电信号等待再次处理。下面，小编来和大家 分享一些汽车传感器类型，并针对这些不同性能的传感器它的工作原理，来告 诉大家它在汽车中是用在什么地方，具体是怎么操作的，并且它在整个系统中 有什么样的作用。常用的汽车传感器类型、工作原理和使用方式(1) 里程表传感器在差速器或者半轴上面的传感器，来感觉转动的圈数，一般 用霍尔，光电两个方式来检测信号，其目的利用里程表记数可有效的分析判断 汽车的行驶速度和里程，因为半轴和车轮的角速度相等，已知轮胎的半径，直 接通过历程参数来计算。在传动轴上设计两个轴承，大大减轻了运行中的力距，减少了摩擦力，增强了使用寿命;由原来的动态检测信号改为齿轮运转式检测信号;由原来直插式垂直变速箱改为倒角式接口变速箱。里程表传感器插头一般是在变速箱上，有的打开发动机盖可以看到，有的要在地沟操作。 (2) 机油压力传感器是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。常用的有硅压阻式和硅电 容式，两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。一般情况上，我们通过机 油压力传感器来检测汽车的机油向内的汽油还有多少，并将检测到的信号转换 成我们可以理解的信号，提醒我们还有多少汽油，或者还可以走多远，甚至是 提醒汽车需要加汽油了。(3) 水温传感器它的内部是一个半导体热敏电阻，温度愈低，电阻愈大;反之电阻愈小，安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水直接接触。从而侧得发动机冷却水的温度。电控单元根据这一变化测 得发动机冷却水的温度，温度愈低，电阻愈大;反之电阻愈小。电控单元根据这
ABS齿圈和传感器的应用与研究_罗雍惠
2010年第24期（总第159期） NO.24.2010 （CumulativetyNO.159） 摘要：文章分析了ABS系统的基本原理，对ABS齿圈和传感器的安装应用与参数匹配作了一定分析，在此基础上对ABS 传感器的具体工作原理作了详细的阐述。 关键词：ABS齿圈；传感器；ABS系统；匹配设计 中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （2010）24-0015-02 环保、安全、经济是当今汽车工业发展的三大主流趋势。在汽车普遍成为人们不可缺少的工作、生活工具的今天，汽车的安全性能优良与否不仅与车辆使用者的安全密切相关，也直接影响着其他交通工具使用者乃至行人的生命财产安全。采用先进的汽车主动安全技术，可以帮助驾驶员避免、纠正一些错误的、甚至危险的操作，或者克服原车辆系统中物理特性所决定的某些性能上的缺陷和减少事故数量和事故造成的损失。其中，提高、改善汽车的制动性能是提高车辆主动安全性能的最直接途径之一，而在这其中，汽车防抱死制动系统(ABS)的作用尤为突出。 随着ABS系统在汽车工业中的应用越来越广泛，如何正确使用该系统是汽车设计人员不可回避的问题。而ABS系统的相关零部件在整车上的匹配设计对于整车厂的设计人员就显得日益重要，本文对ABS齿圈和传感器的匹配设计进行了总结，为整车厂的设计人员在齿圈和传感器设计时提供参考。并对ABS轮速传感器的工作原理作了一定的研究。 1 ABS的基本原理 ABS汽车防抱死制动系统是在传统制动系统的基础上，采用先进的电子控制技术，在汽车制动过程中，使其自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳的制动效能的一种机电一体化设备。正常情况下，司机在紧急制动时通常会将制动踏板一踩到底，施加上全制动。采用常规制动系统的车辆在全制动状态下，车轮通常会处于抱死状态，即车轮不再滚动，而是使其在路面上拖滑，这样会导致很多交通事故和危险状况的发生。 对于四轮车辆，如果前轮抱死，会使车辆失去转向控制能力；如果后轮抱死，会使车辆的制动稳定性变差，车辆会出现跑偏、侧滑、甩尾等危险驾驶情况。ABS汽车防抱死制动系统的引入，使汽车在制动过程中车轮处于非抱死状态，从而能充分利用路面与轮胎之间的最大附着力，不仅可以防止制动过程中后轮抱死而导致车辆甩尾、侧滑，大大提高在制动过程中的方向稳定性，同时还可以防止前轮抱死而丧失转向控制能力，提高汽车躲避车辆前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力，而且一般情况下能缩短制动距离，使制动系统的效能得到充分发挥。 2 ABS系统的工作过程 ABS系统主要由电子控制单元、传感器和液压调节器(电磁阀)三个主要部分组成。汽车制动过程中，ABS系统通过传感器采集到的汽车轮速信号来计算、判断车轮的滑移状态，电子控制单元通过相应的控制算法操纵电磁阀的通断来实现对轮缸的减压、增压、保压控制，使滑移率控制在理想范围。 当电子控制单元检测到车轮有抱死的倾向时，电子控制单元通过控制制动系统，减小制动压力；当轮速恢复并且地面摩擦力有减小趋势时，电子控制单元又通过控制制动系统，增加制动压力。这样使车轮一直处于最佳的滑移率附近，可以最有效地利用地面附着力，得到最佳的制动距离和制动稳定性能，防止车轮抱死。ABS系统能实时控制作用于车轮上的制动力矩，令滑移率一直保持在最理想的范围内，使车辆得到较大的侧向力和最大制动力，从而保证汽车稳定的制动。 3 ABS齿圈设计参数的匹配方法与安装 ABS齿圈安装在汽车轮毂上，随着车轮的旋转而转动，使ABS传感器内产生交流电并传输到电子控制器，电子控制器从交流电变化的频率计算出车轮的速度。 3.1 ABS齿圈材料及尺寸 ABS齿圈材料一般使用铁磁性材料，如45号钢、35号钢；ABS齿圈表面保护一般采用镀铬或镀锌； 3.2 ABS齿圈齿数 ABS齿圈齿数目前主要有三种：80、100和120，根据汽车轮胎周长的不同应用于不同的车型。80齿主要用于轴荷较小的挂车和轻型载货汽车；100齿主要用于客车、挂车以及中、重型载货汽车；120齿主要用于特殊用途的大轮胎车辆，如露天挖掘车、起重机和自卸车等。在选择ABS齿圈齿数时，轮胎动态周长／齿数的比值应为27.4～36.8mm／齿。可按照参数或轮胎型号来确定轮胎的动态周长，然后根据适用范围选择合适的ABS齿圈齿数。如对于100齿的齿圈，其对应轮胎的动态周长范围应是2740～3680mm，同时根据后桥轮胎滚动周长和前桥轮胎滚动周长的适用范围来确定齿 ABS齿圈和传感器的应用与研究 罗雍惠 （贵州大学职业技术（师范）学院电子信息实验室，贵州 贵阳 550003） - - 15
霍尔齿轮转速传感器的工作原理和优点
霍尔齿轮转速传感器的工作原理和优点 作者: 发布时间:2009-11-25 来源: 关键字:霍尔转速传感器 霍尔转速传感器的主要工作原理是霍尔效应，也就是当转动的金属部件通过霍尔传感器的磁场时会引起电势的变化，通过对电势的测量就可以得到被测量对象的转速值。霍尔转速传感器的主要组成部分是传感头和齿圈，而传感头又是由霍尔元件、永磁体和电子电路组成的。 霍尔转速传感器的工作原理 霍尔转速传感器在测量机械设备的转速时，被测量机械的金属齿轮、齿条等运动部件会经过传感器的前端，引起磁场的相应变化，当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时，磁场相对较弱，而穿过产生磁力线较为几种的区域时，磁场就相对较强。 霍尔转速传感器就是通过磁力线密度的变化，在磁力线穿过传感器上的感应元件时，产生霍尔电势。霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后，会将其转换为交变电信号，最后传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩形脉冲信号。 霍尔转速传感器的测量方法 霍尔转速传感器的测量必须配合磁场的变化，因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时，需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。 霍尔转速传感器主要应用于齿轮、齿条、凸轮和特质凹凸面等设备的运动转速测量。高转速磁敏电阻转速传感器除了可以测量转速以外，还可以测量物体的位移、周期、频率、扭矩、机械传动状态和测量运行状态等。 霍尔转速传感器目前在工业生产中的应用很是广泛，例如电力、汽车、航空、纺织和石化等领域，都采用霍尔转速传感器来测量和监控机械设备的转速状态，并以此来实施自动化管理与控制。 霍尔转速传感器的应用优势 霍尔转速传感器的应用优势主要有三个，一是霍尔转速传感器的输出信号不会受到转速值的影响，二是霍尔转速传感器的频率相应高，三是霍尔转速传感器对电磁波的抗干扰能力强，因此霍尔转速传感器多应用在控制系统的转速检测中。 同时，霍尔转速传感器的稳定性好，抗外界干扰能力强，如抗错误的干扰信号等，因此不易因环境的因素而产生误差。霍尔转速传感器的测量频率范围宽，
常用加速度传感器有哪几种分类
1、常用加速度传感器有哪几种分类各有什么特点 答：加速度传感器按工作原理可分为压电式、压阻式和电容式。 压电式传感器是通过利用某些特殊的敏感芯体受振动加速度作用后会产生与之成正比的电荷信号的特性，来实现振动加速度的测量的，这种传感器一般都具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、结构简单坚固、受外界干扰小以及产生电荷信号不需要任何外界电源等优点，它最大的缺点是不能测量零频率信号。 压阻式传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥来实现测量加速度信号，这种传感器的频率测量范围和量程也很大，体积小重量轻，但是缺点也很明显，就是受温度影响较大，一般都需要进行温度补偿。 电容式传感器中一般有个可运动质量块与一个固定电极组成一个电容，当受加速度作用时，质量块与固定电极之间的间隙会发生变化，从而使电容值发生变化。它的优点很突出，灵敏度高、零频响应、受环境（尤其是温度）影响小等，缺点也同样突出，主要是输入输出非线形对应、量程很有限以及本身是高阻抗信号源，需后继电路给予改善。 相比之下，压电式传感器应用更为广泛一些，压阻式也有一定程度的应用，而电容式主要专用于低频测量。 2、压电式传感器又分哪几种 答：压电式传感器有多种分类方式。 按敏感芯体材料分为压电晶体（一般为石英）和压电陶瓷两类。压电陶瓷比压电晶体的压电系数要高，而且各项机电系数随温度时间等外界条件的变化相对较小，因此一般更常用的是压电陶瓷。 按敏感芯体结构形式分为压缩式、剪切式和弯曲变形梁式。压缩式结构最简单，价格便宜，但是不能有效排除各种干扰；剪切式受干扰影响最小，目前最为常用，但是制造工艺要求较高，所以价格偏高；弯曲变形梁式比较少见，其结构能够产生较大的电荷输出信号，但是测量频率范围较低，受温度影响易产生漂移，因此不推荐使用。 按信号输出的方式分为电荷输出式和低阻抗电压输出式（ICP）。电荷输出式直接输出高阻抗电荷信号，必须通过二次仪表转换成低阻抗电压读取，而高阻抗电荷信号较容易受干扰，所以对测试环境、连接线缆等的要求较高； 而ICP型传感器内部安装了前置放大器，直接转换成电压信号输出，所以相对有信号质量好、噪声小、抗干扰能力强、能实现远距离测量等优点，目前正逐步取代电荷输出式传感器。 3、选择压电式加速度传感器时有哪些基本原则 答：选择一般应用场合的压电式加速度传感器时，要从三个方面全面考虑： ①振动量值的大小②信号频率范围③测试现场环境。 作为一般的原则，灵敏度高的传感器量程范围小，反之灵敏度低的量程范围大，而且一般情况下，灵敏度越高，敏感芯体的质量块越大，其谐振频率也越低，如果谐振波叠加在被测信号上，会造成失真输出，因此选择时除
传感器在汽车中的应用
传感器在汽车中的应用 摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。 关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统 现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。 目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。 当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。 一、汽车发动机控制用传感器 发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。发动机控制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控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息,供电子控制单元(ECU)对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。由于其工作在发动机振动、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中,因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求最关键的是测量精度与可靠性。
几种重要的汽车传感器原理
几种重要的汽车传感器原理 一、传感器概述 传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。 汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。 传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。测量电路中较多的使用电桥电路。比如后面要讲到的热线式空气流量计。 传感器的种类比较多，像我们一般碰到的传感器一般有： 温度传感器（冷却水温度传感器THW，进气温度传感器THA）； 流量传感器（空气流量传感器，燃油流量传感器）； 进气压力传感器MAP 节气门位置传感器TPS 发动机转速传感器 车速传感器SPD 曲轴位置传感器（点火正时传感器） 氧传感器 爆震传感器（KNK） 二、空气流量传感器 为了形成符合要求的混合气，使空燃比达到最佳值，我们就必须对发动机进气空气流量进行精确控制。下面我们来介绍一下几种常用的空气流量传感器。 1、卡门旋涡式空气流量计
涡流式空气流量传感器是利用超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。 众所周知，当野外架空的电线被风吹时，就会发出“嗡、嗡”的声音，且风速越高声音频率越高，这是气体流过电线后形成旋涡（即涡流）所致。液体、气体等流体均会产生这种现象。 同样，如果我们在进气道中放置一个涡流发生器，比如说一个柱状物，在空气流过时，在涡流发生器后部将会不断产生如图所示的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。这个旋涡就称为卡门旋涡。 卡门旋涡式空气流量计就是利用这种这种旋涡形成的原理，测量气体流速，并通过流速的测量直接反映空气流量。 对于一台具体的卡门旋涡式空气流量计，有如下关系式：qv=kf , qv为体积流量，f为单列旋涡产生的频率，k为比例常数，它与管道直径，柱状物直径等有关。由这个关系式可知，体积流量与卡门涡流传感器的输出频率成正比。利用这个原理，我们只要检测卡门旋涡的频率f，就可以求出空气流量。 根据旋涡频率的检测方式的不同，汽车用涡流式空气流量传感器分为超声波检测式和光学式检测式两种。例如，中国大陆进口的丰田凌志LS400型轿车和台湾进口的皇冠3.0型轿车采用了光电检测涡流式空气流量器；日本三菱吉普车、中国长风猎豹吉普车和韩国现代轿车采用了超声波检测涡流式空气流量传感器。 （1）光学式卡门旋涡空气流量计 现代物理学光的粒子说认为，光是一种具有能量的粒子流，当物体受到光照射时，由于吸收了光子能量而产生的效应，称为光电效应。光敏晶体管是一种半 导体器件，它的特点就是受到光的照射时，它们都会产生内光电效应的光生伏特现象，从而产生电流。 工作原理：在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，再由光敏晶体管输出调制过的频率信号，这种频率信号就代表了空气的流量信号。 （２）超声波式卡门旋涡式空气流量计 超声波是指频率高于20HZ，人耳听不到的机械波。它的特性就是方向性好，穿透力强，遇到杂质或物体分界面会产生显著的反射，譬如自然界里的蝙蝠，鲸鱼等动物都是通过超声波来进行方位定向的。利用这种物理特性，我们可以把一些非电量转换成声学参数，通过压电元件转换成电量。
教你正确选择加速度传感器
教你正确选择加速度传感器 加速度计因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便，受到广泛应用。用户作通用振动、冲击测量时，主要关心的技术指标为：灵敏度、频率范围，内部结构，现场环境和与后续仪器配置等。 1、灵敏度的选择 扬州晶明的产品介绍给出了参考量程范围，目的是让用户在众多不同灵敏度的加速度计中能方便地选出合适的产品，最小加速度测量值也称最小分辨率，考虑到后级放大电路噪声问题，应尽量远离最小可用值，以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度计自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压，估算方法：最大被测加速度传感器的电荷/电压灵敏度，以上数值是否超过配套仪器的最大输入电荷/电压值，建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的参考量程范围中选择(兼顾频响、重量)，同时，在频响、重量允许的情况下，灵敏度可考虑高些，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。 在兼顾频响、重量的同时，可参照以下范围选择传感器灵敏度：土木工程原型和超大型机械结构的振动在0.1g～10g左右，可选3000pC/g～300pC/g的加速度计，机械设备的振动在10g～100g左右，可选择20pC/g～200pC/g的加速度计，冲击可选0.1pC/g～20pC/g左右的加速度计。 2、频率选择 生产厂给出的频响曲线是用螺钉安装的，一般将曲线分成二段：谐振频率和使用频率。使用频率的给值是按灵敏度偏差给出，有10%、5%、3dB。谐振频率一般是避开不用，但也有特例，如轴承故障检测。 选择加速度计的频率应高于被测物的振动频率，有倍频分析要求的加速度计频响应更高。土木工程是低频，加速度计可选择0.2Hz～1kHz左右，机械设备一般是中频段，可根据设备转速、设备刚度等因素综合估计频率，选择0.5Hz～5kHz的加速度计。冲击测量高频居多。 加速度计的安装方式不同也会改变使用频响(对振动值影响不大)，安装面要平整、光洁，
振动试验中加速度传感器的选择
振动试验中加速度传感器的选择 The Choice of Acceleration Sensor in the Vibration Testing 环境适应性和可靠性2009.3 国家电子计算机质量监督检验中心符瑜慧李雪松杨红左进凯 FU Yu-hui LI Xue-song YANG Hong ZUO Jin-kai 摘要：参与振动试验中振动量值的获得，最直接也是主要的单元之一是加速度传感器。本文将重点对压电式加速度传感器的工作原理及影响其选型的主要因素进行探讨。 关键词：传感器；选择 Abstract: Getting the vibration force in the vibration testing, there is a unit-sensor which is directness and importance. This paper will talk about that the voltage acceleration sensor function and the important factor which must think about in choosing the sensor type. Key Words:sensor ; choice. 1 引言 振动试验中，我们对控制点、监测点等的振动量值都是通过加速度传感器采样得到的，该数值的正确性、可信性，直接影响到对试验的结果的判定。如果控制点所得到的数值不真实，就会影响到我们对试验样品的振动应力施加，可能是欠应力或过应力，欠应力会导致不能真实反应样品的质量信息，达不到预期考察样品“抗振”的试验目的，过应力可能会使样品损害，或据此以样品进行改进设计，增加企业成本；如果监测点所得到的数值不真实，监测的作用就推动了应有的作用，达不到监测振动台面和样口某薄弱环节的作用，甚至会带来不必要的错误改进。因此，影响振动试验中振动量值的正确获得，除了与传感器的安装位置、样品的安装等外，还跟传感器的技术指标有关，它是得到振动量值的最直接也是最重要的单元之一。在此，本论文结合理论及实际经验介绍振动试验中加速度传感器的选择。 2 振动传感器的类型及基本工作原理 由于传感器内部机电变换原理的不同，输出的电量也各不相同。有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化，有的是将机械振动量的变化变换为电阻、电感等参量的变化。因此，振动传感器的类型按机电变换原理可分为： 1)电动式 2)压电式 3)电涡流式 4)电感式 5)电容式
传感器在汽车行业的应用
汽车传感器 百科名片 汽车传感器 车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。 详细介绍
一、传感器特性 传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电
量的装置。 传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。 1)、敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。 2）、转换元件则将上述非电量转换成电参量。 3）、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。 传感器的静态特性参数指标 1．灵敏度 灵敏度是指稳态时传感器输出量ｙ和输入量ｘ之比，或输出量ｙ的增量和输入量ｘ的增量之比，用ｋ表示为 ｋ＝ｄY／ｄX 2．分辨力 传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量称为分辨力。 3．测量范围和量程 在允许误差限内，被测量值的下限到上限之间的范围称为测量范围。 4．线性度（非线性误差） 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。 5．迟滞 迟滞是指在相同的工作条件下，传感器的正行程特性与反行程特性的不一致程度。 6．重复性 重复性是指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量范围
传感器在当代汽车中的重要作用以及汽车智能化的途径
吉林大学交通学院《汽车传感技术》作业 题目：《传感器在当代汽车中的重要作用以及汽车智能化的途径》 姓名：胡玉杰 学号：44100203 专业：汽车运用工程 日期：2013.6.10
一，传感器概述 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量 的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。 中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。” “传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。[1] 主要作用 人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
传感器汇总图片精选(6张) 而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm 的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。 传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
加速度传感器类型
加速度传感器类型 1. 直流响应加速度传感器的特点 直流响应加速度传感器是指具有直流耦合输出，能够响应低至0 赫兹的加速度信号。因此直流响应的加速度传感器适合同时测试静态和动态的加速度,但是也并不是只有需要测试静态加速度时才选择直流响应的加速度传感器。 直流响应加速度传感器主要有两种类别,分别是电容型和压阻型。下面说下就这两类加速度传感器各自的特点。 电容型电容型加速度传感器在当今是最通用的，在某些领域无可替代，如安全气囊，手机移动设备等。高的产量使得这类传感器成本低廉。但是这种低成本的加速度传感器受制于较低的信噪比，有限的动态范围。所有的电容型加速度传感器都具有内部时钟，它是检测电路必不可少的部分，由于泄漏经常会对输出信号产生干扰。这种噪声的频率远高于测量信号的频率，一般不会对测量结果造成影响，但是它始终和测试信号叠加在一起。由于内置了放大器芯片，其一般具有3 线或4 线差分输出接口，只要有直流供电便能工作。 压阻型压阻型加速度传感器是另一种广泛应用的直流响应加速度传感器。不同于电容型加速度传感器通过电容的变化测量加速度，压阻型加速度传感器通过应变电阻值的变化输出加速度信号，应变电阻是传感器惯性感应系统的一部分。很多工程师熟悉
应变片，并知道如何测量其输出。大多数的压阻型传感器对温度变化敏感，因而需要对其输出信号在传感器内部或外部做温度补偿。现代压阻型加速度传感器包含一个专用集成电路做在板信号处理，也包含温度补偿。 2. 交流响应加速度传感器的特点作为交流响应的加速度传感器，正如它的名称，它的输出是交流耦合的,这类加速度传感器不能用来测试静态的加速度，仅适合测量动态事件,比如重力加速度和离心加速度。最常用的交流响应加速度传感器是采用压电元件作为其敏感单元的。当有加速度输入时，传感器中的检测质量块发生移动使压电元件产生正比于输入加速度的电荷信号。从电学角度来看，压电元件如同一个有源的电容器，其内阻在10x9 欧姆级别。由内阻和电容决定了RC 时间常数，这也决定了传感器的高频通过特性。基于这个原因，压电加速度传感器不能用于测量静态事件。压电元件可来自于自然界或者人造。它们有着不同的信号转换效率和线性关系。市场上主要有两类压电加速度传感器－电荷输出型，电压输出型。大部分的压电加速度传感器采用锆钛酸盐陶瓷，具有很宽的工作温度范围，动态量程范围大，频率范围宽。电荷输出型 加速度传感器把压电陶瓷封装在具有气 密性的金属外壳中。由于具有抵抗严酷环境的能力，其具有非常好的耐久性。由于其具有很高的阻抗，该传感器需要配合电荷放大器和低噪声屏蔽电缆使用，最好是同轴电缆。低噪声电缆是指其具有低的摩擦电噪声，这是一种运动产生的来自电缆本身的噪