傳感器在汽車自動控制中發(fā)揮著越來越重要的作用，應(yīng)用也越來越廣泛。本期我們將介紹汽車上可能用到的各種類型的傳感器及其功能。

一個

空氣流量傳感器

空氣流量傳感器的作用是將吸入發(fā)動機(jī)的空氣轉(zhuǎn)化為電信號，提供給電子控制單元(ECU)，是確定基本噴油量的主要依據(jù)。

機(jī)翼：機(jī)翼型空氣流量傳感器屬于容積流量型，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但由于其運(yùn)動部件占用進(jìn)氣道面積大，降低了進(jìn)氣系統(tǒng)的流動性，增加了進(jìn)氣阻力，所以現(xiàn)在很少使用。

卡門渦街型：卡門渦街空氣流量傳感器屬于容積流量型，廣泛應(yīng)用于豐田和三菱汽車。傳感器具有體積小、重量輕、無磨損、進(jìn)氣簡單、進(jìn)氣阻力小、檢測精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)，但成本較高，多用于高檔車。

熱線式：熱線式空氣流量傳感器屬于質(zhì)量流量型，可以直接檢測進(jìn)氣的質(zhì)量流量，不需要修正進(jìn)氣溫度和大氣壓力。由于傳感器沒有運(yùn)動部件，進(jìn)氣阻力小，響應(yīng)特性好，在突然減速時能正確檢測進(jìn)氣，因此應(yīng)用廣泛。

熱膜式：熱膜式空氣流量傳感器屬于質(zhì)量流量型，由美國通用汽車公司開發(fā)，廣泛應(yīng)用于通用汽車公司和日本五十鈴公司生產(chǎn)的車輛上。該傳感器的工作原理與熱線式傳感器基本相同，只是將加熱元件的熱線改為熱膜(由固定在薄樹脂膜上的加熱金屬鉑組成)。這種結(jié)構(gòu)可以使發(fā)熱元件不直接承受氣流產(chǎn)生的阻力，從而增加強(qiáng)度，提高工作時的可靠性。

2

發(fā)動機(jī)溫度傳感器

發(fā)動機(jī)溫度傳感器的作用是將氣體或液體的溫度變化轉(zhuǎn)換成電信號提供給ECU。

水溫傳感器：安裝在氣缸體上，用于檢測發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度信息，并將信息轉(zhuǎn)換成電信號提供給發(fā)動機(jī)電子控制單元(ECU)。

空氣溫度傳感器：發(fā)動機(jī)空氣溫度傳感器在L型電噴系統(tǒng)中安裝在空氣流量傳感器上，在D型電噴系統(tǒng)中，安裝在空氣濾清器或穩(wěn)壓罐的殼體內(nèi)，為發(fā)動機(jī)電子控制單元(ECU)提供發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度的信息。

燃油溫度傳感器：用于柴油機(jī)電控分配泵的燃油噴射系統(tǒng)中，用于向發(fā)動機(jī)電子控制單元(ECU)提供燃油溫度信息，以實(shí)現(xiàn)對噴油量的精確控制。

三

位置和速度傳感器

節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、車速傳感器和油門踏板位置傳感器用于為ECU提供各種位置信息。

節(jié)氣門位置傳感器：節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，可以同時將節(jié)氣門開度、怠速、重載等信息轉(zhuǎn)換成電信號提供給ECU。節(jié)氣門位置傳感器有兩種類型：線性輸出型和開關(guān)輸出型。相比較而言，后者檢測性能差，但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。部分電噴系統(tǒng)同時配備上述兩種節(jié)氣門位置傳感器，通過開關(guān)輸出傳感器檢測發(fā)動機(jī)的怠速和滿載狀態(tài)；線性輸出傳感器用于檢測整個節(jié)氣門的開度。

曲軸位置傳感器：用于向ECU提供發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置信號、活塞行程位置信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號。有磁電式、光電式、霍爾式三種。前兩者通常安裝在分電器內(nèi)并隨分電器一起轉(zhuǎn)動，后者安裝在曲軸前端。磁電式傳感器和霍爾傳感器因其抗干擾能力強(qiáng)、高速時識別能力好而得到廣泛應(yīng)用。

車速傳感器：安裝在變速器或主減速器的輸出軸上，為電子控制單元(ECU)提供車速信號。該傳感器的結(jié)構(gòu)和原理與曲軸位置傳感器非常相似。

油門踏板位置傳感器：通常用于直噴發(fā)動機(jī)，為ECU提供負(fù)荷大小、負(fù)荷范圍、加減速等信息，ECU根據(jù)這些信息確定發(fā)動機(jī)分層燃燒區(qū)的噴油量(直噴發(fā)動機(jī)有分層燃燒和均質(zhì)燃燒)。

四

廢氣凈化傳感器

廢氣凈化傳感器用于將廢氣中的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成電信號提供給ECU。

氧傳感器：氧傳感器有氧化鋯型和氧化鈦型兩種，安裝在排氣管上，用于向ECU反饋實(shí)際空燃比信號，使實(shí)際空燃比收斂到理論值附近的一個很窄的范圍內(nèi)，形成閉環(huán)控制。相比較而言，氧化鈦氧傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低的特點(diǎn)，但其阻值隨溫度的變化而變化較大，所以在高溫下使用時，通常要采取一定的溫度補(bǔ)償措施。

廢氣再循環(huán)位移傳感器：主要用于向電控系統(tǒng)提供廢氣再循環(huán)控制閥的開度信息，從而相應(yīng)地控制廢氣處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

壓差傳感器：安裝在顆粒捕集器的下游，用于向電控系統(tǒng)提供顆粒捕集器的壓差信息，以便及時高溫燃燒顆粒捕集器中的顆粒，防止排氣背壓升高。

NOx傳感器：用于向電子控制系統(tǒng)提供廢氣后處理系統(tǒng)中NOx濃度的信息，從而相應(yīng)地控制后處理SCR系統(tǒng)的工作。

排氣溫度傳感器：通常安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器附近，用于檢測其工作溫度，將信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給電控系統(tǒng)。

EGR溫度傳感器：通常安裝在EGR閥的下游，用于檢測EGR的溫度，并將信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給電子控制系統(tǒng)。

五

自動空調(diào)系統(tǒng)傳感器

除了溫度傳感器，自動空調(diào)系統(tǒng)中還使用了其他傳感器。

車內(nèi)溫度傳感器：通常安裝在儀表板下側(cè)，是一種具有負(fù)溫度系數(shù)特性的熱敏電阻溫度傳感器，用于向空調(diào)電子控制單元(ECU)提供車內(nèi)溫度信號。

車外環(huán)境溫度傳感器：車外環(huán)境溫度傳感器也是一種熱敏電阻溫度傳感器，具有負(fù)溫度系數(shù)特性，通常安裝在車輛前保險杠的下側(cè)，為空調(diào)電子控制單元(ECU)提供車外溫度信號。

蒸發(fā)器溫度傳感器：通常安裝在蒸發(fā)器外殼上，用于檢測制冷裝置內(nèi)部溫度的變化，并將檢測到的信號提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。

太陽輻射傳感器：太陽輻射傳感器是一種光敏二極管傳感器，通常安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃下。它用于將太陽輻射的程度轉(zhuǎn)換成電信號，并提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。

冷卻液流量傳感器：冷卻液流量傳感器通常安裝在儲液干燥器和膨脹閥之間，用于檢測制冷劑的流量，將變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。

壓縮機(jī)鎖止傳感器：壓縮機(jī)鎖止傳感器是一種磁電式傳感器，通常安裝在壓縮機(jī)內(nèi)部，用于檢測壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將其變化轉(zhuǎn)換成電信號提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。

煙霧濃度傳感器：用于檢測車廂內(nèi)的煙霧水平，將變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。ECU會根據(jù)這些信息自動打開或關(guān)閉空氣交換器，以保持車廂內(nèi)的空氣新鮮。

濕度傳感器：用于檢測汽車擋風(fēng)玻璃的防霧和車廂內(nèi)的濕度，并將變化轉(zhuǎn)化為電信號，然后提供給空調(diào)電子控制單元(ECU)。

六

液位傳感器

液位傳感器的結(jié)構(gòu)形式主要有

冷卻液液位傳感器：用于檢測冷卻液的儲存量，將其變化轉(zhuǎn)化為電信號提供給相關(guān)的電子控制系統(tǒng)或水位顯示系統(tǒng)，相關(guān)系統(tǒng)會顯示冷卻液量是否低于設(shè)定值。

制動液液位傳感器：用于檢測制動液儲存量，將變化量轉(zhuǎn)化為電信號，提供給相關(guān)的電控系統(tǒng)或制動液液位顯示系統(tǒng)，相關(guān)系統(tǒng)會顯示制動液量是否低于設(shè)定值。

蓄電池液位傳感器：用于檢測蓄電池中儲存的電解液量，將其變化轉(zhuǎn)化為電信號提供給相關(guān)的電子控制系統(tǒng)或報警電路，相關(guān)系統(tǒng)會顯示電解液量是否低于設(shè)定值。

七

機(jī)油壓力傳感器

機(jī)油壓力傳感器的作用是將機(jī)油的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號提供給ECU。

油軌壓力傳感器：通常安裝在柴油機(jī)共軌電控燃油噴射系統(tǒng)的油軌上，用于檢測油軌中燃油的壓力，并將變化轉(zhuǎn)換成電信號提供給電子控制單元(ECU)。

儲油罐壓力傳感器：通常安裝在燃油箱內(nèi)部，用于檢測燃油箱內(nèi)燃油的壓力，并將變化轉(zhuǎn)換成電信號，提供給相關(guān)的電子控制系統(tǒng)或報警電路。

機(jī)油壓力傳感器：通常安裝在發(fā)動機(jī)的主油路中，用于檢測機(jī)油的壓力，將變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給相關(guān)的電子控制系統(tǒng)或報警電路。

變速器油壓力傳感器：通常安裝在自動變速器油泵(或輸出油路)中，用于檢測變速器油的壓力，將變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給相關(guān)的電子控制系統(tǒng)或報警電路。

八

電子控制懸架和電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳感器

電控懸架用于提高車輛的平順性，電控轉(zhuǎn)向用于提高轉(zhuǎn)向力度。

前后懸架高度傳感器：主要安裝在電控懸架系統(tǒng)中，用于檢測前后懸架的變形量，并將變化量轉(zhuǎn)換成電信號，然后提供給懸架電子控制單元(ECU)。

車身加速度傳感器：主要安裝在電控懸架系統(tǒng)中，用于檢測車身的振動，將變化轉(zhuǎn)化為電信號，然后提供給懸架電子控制單元(ECU)，從而間接提供汽車行駛時的路況。

車身位移傳感器：主要安裝在電控懸架系統(tǒng)中，用于檢測車身相對于車軸的位移，然后將這種變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給懸架電子控制單元(ECU)，以反映車身的乘坐舒適性和車身高度的變化。

方向盤轉(zhuǎn)角傳感器：主要安裝在車輛電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，用于檢測方向盤轉(zhuǎn)角，并將其變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給轉(zhuǎn)向電子控制單元(ECU)，用于計(jì)算車身的傾斜度。

扭矩傳感器：主要安裝在車輛電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，用于檢測方向盤的轉(zhuǎn)向負(fù)載扭矩信號，將其變化轉(zhuǎn)化為電信號，然后提供給轉(zhuǎn)向電子控制單元(ECU)。

橫擺角速度傳感器：用于檢測和記錄汽車?yán)@垂直軸的運(yùn)動，然后將這種變化轉(zhuǎn)化為電信號，提供給轉(zhuǎn)向電子控制單元(ECU)來判斷汽車是否打滑。

橫向角速度傳感器：用于檢測汽車轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的偏心量，然后將變化量轉(zhuǎn)化為電信號，提供給轉(zhuǎn)向電子控制單元(ECU)以判斷汽車通過彎道時是否打滑。

九

安全氣囊和防撞系統(tǒng)的傳感器

安全氣囊和防撞系統(tǒng)屬于車輛的安全保護(hù)系統(tǒng)。前者用于保護(hù)人體，后者用于保護(hù)車輛和行人。

碰撞傳感器：常見的碰撞傳感器主要有機(jī)械碰撞傳感器、磁碰撞傳感器、壓電碰撞傳感器、應(yīng)變式碰撞傳感器、壓阻式碰撞傳感器

安全傳感器：用于檢測汽車(碰撞)撞擊的嚴(yán)重程度，并將信號提供給安全氣囊ECU，起到保險作用，防止安全氣囊誤打開。

超聲波測距傳感器：通常安裝在汽車的后保險杠上，用于向車輛后方發(fā)射超聲波，接收到反射的超聲波后轉(zhuǎn)換成電信號提供給防撞控制ECU。

角度聲納(角度雷達(dá))傳感器：通常安裝在保險杠上，用于彌補(bǔ)超聲波傳感器檢測盲區(qū)的不足，將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給防撞控制ECU。

爆震傳感器：爆震傳感器主要有磁致伸縮、諧振壓電和非諧振壓電。這種傳感器通常安裝在發(fā)動機(jī)機(jī)體上，用來將發(fā)動機(jī)振動的信號轉(zhuǎn)換成電信號，提供給發(fā)動機(jī)電子控制單元(ECU)檢測爆震的發(fā)生時間和幅度。

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制動、巡航和導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器

制動屬于車輛的安全保護(hù)系統(tǒng)，巡航和導(dǎo)航屬于車輛的舒適系統(tǒng)。

制動壓力開關(guān)傳感器：用于檢測制動管路中制動液的壓力，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給電子控制系統(tǒng)或報警控制電路。

剎車燈開關(guān)傳感器：用于檢測剎車燈電路的開關(guān)情況，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給電子控制系統(tǒng)或相關(guān)控制電路。

距離傳感器：用于檢測汽車前后的障礙物以及與其他車輛的距離，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給防撞電子控制系統(tǒng)或相關(guān)控制電路。

羅盤傳感器：用于檢測地磁場，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后提供給導(dǎo)航電子控制系統(tǒng)或相關(guān)控制電路，用于判斷行駛方向。

陀螺儀傳感器：用于檢測汽車行駛方向，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給導(dǎo)航電子控制系統(tǒng)或相關(guān)控制電路，從而自動記錄數(shù)據(jù)。

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壓力和速度傳感器

壓力傳感器主要有半導(dǎo)體壓敏電阻型、電容式、膜片盒驅(qū)動的可變電感型和表面彈性波型。前兩種應(yīng)用廣泛，具有體積小、精度高、成本低、響應(yīng)好、通用性強(qiáng)、檢測范圍廣等特點(diǎn)。

進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器：用于D型電噴系統(tǒng)。與空氣流量傳感器不同，進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器采用間接測量，即根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化，測量進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對壓力的相對值，進(jìn)而計(jì)算出發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量。

增壓壓力傳感器：通常安裝在增壓發(fā)動機(jī)上，用于檢測渦輪增壓器的工作狀態(tài)，將變化量轉(zhuǎn)換成電信號，提供給電子控制單元(ECU)，供ECU控制噴油脈沖和增壓器的壓力。

氣缸燃燒壓力傳感器：氣缸燃燒壓力傳感器有兩種：一種是以燃燒室側(cè)面為壓力面的直接式傳感器，簡稱PDS用英語；另一個是固定在火花塞上的墊圈狀壓力傳感器，英文縮寫為PGS。前者可實(shí)現(xiàn)燃燒室壓力的線性檢測，后者裝配性好，適用于更高精度的爆震控制和失火檢測。氣缸燃燒壓力傳感器用于向ECU提供氣缸燃燒壓力信號。控制系統(tǒng)可以從燃燒壓力傳感器獲得很多信息，從而及時控制發(fā)動機(jī)，比如判斷最佳點(diǎn)火時刻和氣門正時。

胎壓檢測傳感器：胎壓檢測傳感器采用溫差補(bǔ)償校正的方法，能夠根據(jù)胎壓、輪胎溫度、電池電壓的變化產(chǎn)生一系列的電子信號，提供給ECU及時測量胎壓。其工作壓力可達(dá)1380kPa，工作溫度為-40~125，精度不低于1%。

輪速傳感器：用于檢測輪速，并將信號提供給ABS的ECU，經(jīng)處理后得到車速信號參數(shù)。車輪速度se

減速傳感器：常見的減速傳感器有兩種：差壓減速傳感器和開關(guān)減速傳感器。前者在車輛減速時通過滑動部件的移動來檢測減速信號，后者在車輛減速時通過慣性部件的移動位置來感測減速。減速傳感器又稱G傳感器，用于檢測車輪加速度或制動減速度，作為閾值控制的輔助信號，檢測和控制低附著系數(shù)路面的制動過程。

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其他傳感器

油質(zhì)傳感器：油質(zhì)傳感器利用陶瓷電容檢測機(jī)油介質(zhì)的穩(wěn)定性，從而提醒發(fā)動機(jī)及時換油，減少發(fā)動機(jī)的磨損，延長其使用壽命。

電動座椅傳感器：通常安裝在座椅下部周圍，用于向座椅的電子控制系統(tǒng)提供座椅的前、后、高度信號，從而自動調(diào)節(jié)座椅的位置，并具有記憶功能。一般由四個傳感器組成，包括滑動位置傳感器、前垂直位置傳感器、后垂直位置傳感器和傾斜位置傳感器。

大燈遠(yuǎn)近光控制傳感器：用來感受夜間會車時迎面而來的汽車的光線強(qiáng)度，然后將這種變化轉(zhuǎn)換成電信號，提供給大燈的電子控制系統(tǒng)，以便及時改變光線，防止眩光。

指紋傳感器：主要用于汽車安全防盜系統(tǒng)，識別合法駕駛員，檢測錯誤率小于0.01%。