汽車電子技術中傳感器應用
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摘要：傳感器是汽車電子技術領域的絕對核心，隨著科學技術的飛速發展，汽車所使用的傳感器已高達數百個，各類傳感器的組合應用，極大促進了現代汽車電子技術的進步與改革。本文將以傳感器在汽車電子技術中發揮的主要作用，以及汽車電子技術發展新常態下對傳感器所提出的全新要求為切入點，針對當前車用傳感器的主要類型以及傳感器在不同位置的具體應用進行初步探討與分析，希望借此可對相關從業人員起到一定借鑒價值。
關鍵詞：汽車電子；汽車傳感器；傳感器智能化；電子技術
1引言
近些年，伴隨著我國社會經濟飛速發展，人們生活水平得到極大改善，汽車已成為人們生產生活的重要組成部分，其市場需求總量也在不斷增加。當前，汽車廠商數量越來越多，市場競爭愈發激烈，各汽車廠家為提升產品競爭力，提升自身市場發展潛力，也在不斷尋找更為科學的車用傳感器應用與發展模式，汽車智能化已成為市場的普遍趨勢，而傳感器更是汽車實現智能化的根本。
2傳感器在汽車電子技術中發揮的作用與價值
傳感器是現代汽車電子技術的基礎環節，傳感器的存在讓汽車自動化、智能化控制成為可能，對促進汽車電子技術的快速發展與進步有著極為深遠的影響。現階段，行業工作者將汽車控制系統稱之為閉環控制系統，而這一系統需實時搜集汽車運行的各類數據信號，只有保證這些數據信息的精準度與實時性，才能讓汽車控制與運行更為安全可靠。傳感器可實時監控汽車各項性能參數，為閉環控制系統實時提供各項反饋信號，同時，亦可將與汽車安全運行相關的溫度、壓力、聲音以及光等非常規信號轉變為可被閉環控制系統有效識別的電信號，并可將這些數據信息在統一的邏輯下完成處理，最終實現汽車智能化控制。因此，對于現代汽車而言，傳感器就是保證汽車持續穩定運行的根本，如果失去傳感器，汽車電子技術對于汽車行業的價值將無從談起。對于行業工作者而言，為推動汽車電子技術自身價值與優勢的提升，應合理運用各類傳感器，并找到更為合適的應用策略，在汽車電子技術中合理運用傳感器。
汽車電子技術中應用傳感器，其根本目的在于為人民群眾提供更為舒適、安全的行車體驗，確保汽車在行駛過程中，各項數據可時刻保持穩定，各項操作都能實時到位。在此前提下，汽車傳感器應用過程應關注以下幾項要點。
3.1注重傳感器數據獲取與傳輸的準確性
對于汽車電子技術而言，其形成的閉環控制系統對數據十分敏感，只有保證數據自身的高精度，才能確保各項控制動作的有效性。實際應用經驗表面，汽車傳感器數據獲取的精度誤差應控制在1%以內，只有這樣才能基本保證車輛行駛的安全性與可靠性。如果傳感器數據獲取精度超過1%，那么閉環控制系統所得到的數據結果將失去參考價值，進而影響到駕駛員在車輛駕駛過程中的判斷，而這種情況極為危險，尤其是在車輛高速行駛過程中，一項數據準確度不足，都有可能會影響到整個車輛的穩定，甚至出現車毀人亡的慘烈后果。
3.2注重傳感器自身對自然環境以及應用場景的適應性
車輛行駛過程中，其所面對的自然環境十分復雜，車輛活動范圍十分廣闊，經常會面臨嚴峻的天氣條件與地形。因此，對于車輛傳感器而言，其應用過程中，應注重自身對不同環境要素的適應性，如溫度、濕度、車輛震動與地形等等。此外，考慮到傳感器自身獲取數據過程的特殊性，其也要具備一定強度的抗電磁干擾能力，必要的防水能力，進而保證汽車閉環控制系統可在絕大多數場景中有效運轉，維持安全性與穩定性。
3.3傳感器自身應具備較強的可靠性與穩定性
汽車傳感器經常面臨長時間高負荷工作場景，并且，很多傳感器所處的工作環境較為惡劣，這就要求傳感器自身具備足夠的可靠性與穩定性，可廣泛應用與汽車結構的各個空間。因此，汽車傳感器設計制造企業應加強對傳感器耐用性的檢測，對穩定性不佳的傳感器進行調整，優化其結構與強度，在保證數據獲取精準的前提下，最大限度延長其使用壽命與穩定工作時長。
4針對于在汽車電子技術中可被廣泛應用的傳感器各類型的分析
伴隨著科學技術的飛速發展，汽車功能更為多樣化，這也讓汽車傳感器類型更為豐富，汽車生產企業為汽車配備的傳感器數量更是不斷攀升。在此條件下，行業工作者應加強對傳感器實際特性的分析，并以此為基礎，對傳感器實施合理分類。首先，行業工作者應依照車用傳感器應用測量場景的不同對其進行分類，而這種分類手段亦可直接體現傳感器自身的功能價值，例如當前車輛常用的溫度傳感器、壓力傳感器等等。技術工作者需結合各類場景的特殊性以及相關數據參數的具體作用范圍進行調整，優化傳感器設計，進而拓展其實際的使用范圍。其次，行業工作者可依照傳感器輸出信號的不同對其進行分類，而這種分類形式相對簡單，在當前技術條件下，傳感器輸出信號有兩種模式，分別為數字信號與模擬信號，也就是數字傳感器與模擬傳感。數字傳感器與模擬傳感器在應用范圍層面有著很大的差異性，模擬傳感器的應用前景略高于數字傳感，并且，模擬式傳感器在其應用過程中，主要采用AD轉換器，可將傳感器輸出的模擬信號轉變為數字信號，其場景適應性很強，性能穩定可靠性高。此外，行業工作者可利用車用傳感器的具體工作原理不同進行分類，如光電式傳感器、壓電式傳感器、電阻式傳感器等等。這些不同類別的傳感器，其在獲取數據方式上存在巨大差異，數據精準度以及應用場景更是各不相同。
5針對汽車電子各關鍵系統中傳感器的實際應用的探討與分析
5.1發動機控制系統的應用
發動機是汽車的關鍵核心，其需要為汽車系統提供基礎能量來源，因此，只有保證發動機處于穩定運行，才可維持閉環控制系統的可靠性與高效性。當前，汽車發動機控制系統內部的傳感器種類與應用十分廣泛，如溫度傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器等等，這些不同功能與特性的傳感器相互組合，可為閉環控制系統實時提供車輛溫度、轉速以及壓力等數據，最終將這些數據信息傳送至發動機控制系統，而后者可對這些數據進行分析處理，判斷車輛發動機的當前運行狀態，而車輛維護人員亦可依照這些數據找到車輛發動機存在的問題與隱患。此外，發動機系統的這些數據也是駕駛員日常駕駛過程中所必須參考的關鍵信息，如依照轉速表所顯示的數據信息完成對油門的控制，進而讓汽車進入理想速度。
5.2車身系統的應用
車輛車身是保護駕駛員安全的首要設施，因此，在車身結構安裝傳感器是必要的，也是提升車輛安全性與舒適度的必然選擇。現階段，車身結構安裝傳感器主要分為以下幾種：5.2.1車門傳感器。車門傳感器十分常見，其主要負責監測車門是否關閉，如果駕駛員下車后未能及時關閉車門，這一傳感器會發出報警，并提示駕駛員及時關閉車門，避免因意外出現財產損失。5.2.2安全氣囊傳感器。車輛在行駛過程中，如果發生碰撞等事故，其加速度將會劇烈變化，而傳感器需在最短時間內獲取到這一數據，并將其反饋至閉環控制系統。此時，控制系統需要在最短時間內彈出安全氣囊，進而避免駕駛員受到生命威脅。5.2.3其他傳感器。車輛行駛過程也會受到溫度與風速等因素的影響，為避免這些外界因素影響車輛安全，車身需安裝溫度傳感器、風速傳感器等，并將這些數據反饋至控制系統。
5.3車輛底盤結構
車輛底盤是其重要的承重節點，此外，車輛的各類零部件與傳感器也會安裝在底盤上，如防抱死制動傳感器，角速度傳感器等等。隨著我國社會經濟飛速發展，自動變速車輛比例不斷提升，在此背景下，車輛所配備的傳感器數量也越來越多，更多更具針對性的傳感器可實現對車輛車速、發動機參數等關鍵數據的檢測。此外，車輛底盤經常暴露在復雜環境之下，因此，其傳感器也要對各類室外環境擁有足夠的適應性，并具備防水、防塵等特性。
5.4車輛導航系統
導航系統是現在車輛必備的核心裝置之一，其應用也同樣體現出汽車智能化的發展趨勢，而導航系統的使用需配備必要的傳感器，如車輛行駛過程中，導航系統傳感器需要將當前車輛所處位置及時傳送至閉環控制系統，以保證駕駛員實時了解當前道路情況。此外，車輛在倒車亦或是側方向存在障礙物時，紅外傳感器與圖像傳感器需要將障礙物的距離信息傳送至控制系統內部，實時監督并檢測，幫助駕駛人員及時避開各類障礙物，進而避免出現車輛損壞。
6結語
近些年，汽車電子技術飛速發展，智能化已成為傳感器的重要發展方向，傳感器功能更具針對性，數據監測精度更高，耐用性更強，種類更為豐富。為保證車輛行駛安全，其發動機、車身、底盤、導航等結構需配備相應的傳感器，針對其場景功能需求，實施相應的系統設計。在此背景下，行業管理人員與科研人員應不斷加強對汽車電子技術的探討與實踐，加快實施智能傳感器開發工作，進而為未來智能汽車以及無人駕駛奠定良好的技術基礎。
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作者:周寶星 單位:輝縣市職業中等專業學校
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