智能传感器在汽车电子方面的应用

摘要 21世纪以来，现代电子技术快速发展，在诸多现代电子技术中更是以汽车电子产业等新生代科技发展尤为迅猛，从现代微型汽车电子元器件到以电子监管为主体的实时监控系统都提升到了一个斩新的阶段。“智能传感器”作为电子技术发展中最具有代表性的核心器件在这场空前绝后的技术革新中大放异彩。

关键词 智能传感器；汽车电子；技术要求

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0163-02

改革开放以来，在各项产业均得到飞速发展的同时我国的汽车工业技术水平更是得到了史无前例的增长。我们应该清醒的认识到汽车工业的发展绝不是单独的自我发展，其在很大程度上都是依赖于各类电子产业的增长，特别是IT产业，像计算机等大型集成电路在电子信息技术等方面的革新已然在新一代智能型汽车的发展中占有重要地位，并对新型汽车的每一部分都产生重要影响。汽车（机动车）在动力驱动、操控便捷、安全环保及舒适程度等各方面的改进和提高，都将依赖于电子机械系统、智能电子产品及信息通讯技术间的完美结合。专家指出：电子信息技术的发展已使汽车产品的概念发生了根本的变化。智能型汽车中所包括的各个电子元器件，如：大型集成微电路、监管执行器、电子智能传感器等及其车内实时监控系统均已在现代电子产业革命的代领下得到了本质性的提高。汽车的许多电子产品中最具代表性的核心器件非“智能传感器”默数。

智能传感器是带有微型处理机并具有处理、采集、交换信息等各种能力的新一代电子原器件。是微处理机相与传感器大规模集成化结合的产物。智能传感器与老式传感器相比，具有功能多样化；拥有一定自动化编程能力；通过计算机处理可实现高精度信息的采集，而且成本低等优点。

1 智能传感器在汽车电子系统应用

1.1 汽车超声波测距系统

超声波是指振动频率大于20kHz以上的，其振动频率甚高，超过了正常人听觉的上限（20 000Hz），人们将这种不在听觉范围内的声波叫做超声波。超声和可闻声其实是一样的，它们的本质都是机械振动，以纵波方式在导体介质内传播，是能量的一种传播方式。其不同点在于超声频率较高，波长较短，在沿直线传播的特定距离内具有较好的方向性和束射性。超声波智能传感器利用传感器、超声波距离模块和单片机一起构成超声波测距系统。汽车运用该系统测量行进方向上障碍物的距离，并反馈回控制警报系统，做出报警或自动进行某项预设定操作，来保障行车安全。

1.2 自动酒精检测传感器系统

新型自动酒精检测传感器主要是由半导体信号处理电路集成，该传感器的主体部件为二氧化锡元件的微机电系统。在车内环境正常时，传感器检测车内环境中氧气的成分并保持特定的阻值。当酒精分子吸附在车内空气中达到一定浓度时，富含有酒精的氧气分子会使二氧化锡元件的电阻值特性发生改变，电阻的改变引起报警器发出报警。检测电阻值的变化情况，就可测出呼气中酒精的浓度。该传感器直径不到10mm，通过密封可与信号处理器等元件一起植入汽车方向盘内，可在驾驶员存在酒驾风险时提出安全警报提醒司机。

1.3 智能胎压监测系统

新型智能胎压监测系统主要是在汽车各个轮胎上安装智能传感器，实时监测车辆在行驶状态中轮胎的气压状况，并用无线电方式发射到汽车内的接收器中，轮胎在行驶中的实时状态如漏气、温度升高等驾驶员都能随时掌握。确保汽车在行驶中安全的同时，具有降低能源消耗及延长轮胎寿命等优点。

1.4 智能雨刷系统

汽车智能雨刷系统是对汽车前挡风玻璃以发光二极管发出感应光束，当有雨滴落入玻璃上的感应区时，感应光束会因玻璃上雨量或湿气含量的变化使其所反射的光线强度发生改变，根据光线强度的变化程度调整雨刷刷动频率；或透过红外线电子雨量传感器感应雨量大小，自动调整雨刷速度与汽车车速相适应，减少操作时间，使驾驶人驾车更具安全性、方便性。

2 智能传感器技术要求

汽车作为现代社会最为广泛的工具之一其应用于我们生活的方方面面，其各个机械部件都有各自的运动方式和运行特性。总体来说运行环境都十分恶劣并始终处于油蒸汽和侵蚀性（毒性）气体的包围中。这也造成了汽车电子在应用领域的一大特点：具有极端工作温度（工作状态时具有较高温度，静止待命时温度下降）、强烈的电磁干扰、汽体侵蚀以及在高速运动状态下风噪和高强度的冲击等。这就要求我们的智能型传感器不但要有很好的稳定性、抗环境干扰能力及在自适应、补偿等方面要有较好的调整能力。还要在这些特殊环境下具备反应快速、指令正确、性能可靠等特点。传统电子领域分立性元件所构建的集成电路控制系统已经无法跟上现代智能型汽车在技术方面的需求，拥有微处理技术及大规模集成电路技术的微型智能电路具有硬件集成度高、交换数据量大，智能化程度高等优点，正好可大规模用于现代智能型汽车领域。微型智能电路在保证系统内各个控制单元的协调一致方面有着不可替代的功能。在现代科技中几乎所有汽车的机械结构部分都受电子装置的控制，但智能型、环保型、轻便型的汽车是未来新一代汽车的发展方向，由于新型汽车的车体内空间有限，各级构件系统所占空间更是不断压缩。未来汽车的发展方向则是把智能感应单元、电子控制系统与汽车机械部件紧密相联构成一个整体。这就给我们的设计者提出了更高层次的要求，我们的智能传感器也将向着外型更加小巧、智能化程度更高、使用更加便捷的方面发展。通过这些技术方面的革新来推动汽车产业的换代升级。

本文粗略介绍了汽车智能传感器的概念，多方面应用和技术要求等。智能传感器已成为汽车电子元件中最有代表性的核心器件之一。其具有精度高、量程覆盖范围大、输出信号大、信噪比高、抗干扰性能好等诸多优点，相信在不远的将来必定会在汽车电子应用领域发挥越来越重要的作用。

参考文献

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[2]孙永利.汽车动力的混合化发展的现状与趋势.黑龙江交通科技，2009.

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