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，可以分類為測量溫度、壓力、流量、位置、速度、光亮度、干濕度、距離等功能的

汽車傳感器

 傳感器，它們各司其職，一旦某個傳感器失靈，對應(yīng)的裝置工作就會不正常甚至不工作。因此，傳感器在汽車上的作用是很重要的。

汽車傳感器過去單純用于發(fā)動機(jī)上，已擴(kuò)展到底盤、車身和燈光電氣系統(tǒng)上了。這些系統(tǒng)采用的傳感器有100多種。在種類繁多的傳感器中，常見的有∶

進(jìn)氣壓力傳感器：反映進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力大小的變化，是向ECU（發(fā)動機(jī)電控單元）提供計算噴油持續(xù)時間的基準(zhǔn)信號；

空氣流量計：測量發(fā)動機(jī)吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時間的基準(zhǔn)信號；

節(jié)氣門位置傳感器：測量節(jié)氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點(diǎn)火提前角修正的基準(zhǔn)信號；

曲軸位置傳感器：檢測曲軸及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，提供給ECU作為確定點(diǎn)火正時及工作順序的基準(zhǔn)信號；

氧傳感器：檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在值（理論值）附近的的基準(zhǔn)信號；

進(jìn)氣溫度傳感器：檢測進(jìn)氣溫度，提供給ECU作為計算空氣密度的

汽車傳感器汽車傳感器

依據(jù)；

冷卻液溫度傳感器：檢測冷卻液的溫度，向ECU提供發(fā)動機(jī)溫度信息；

爆震傳感器：安裝在缸體上專門檢測發(fā)動機(jī)的爆燃狀況，提供給ECU根據(jù)信號調(diào)整點(diǎn)火提前角。

這些傳感器主要應(yīng)用在變速器、方向器、懸架和ABS上。

變速器：有車速傳感器、溫度傳感器、軸轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等，方向器有轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、液壓傳感器；

懸架：有車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、側(cè)傾角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等；

下面我們來認(rèn)識一下汽車上的主要傳感器。

空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元（ECU），作為決定噴油的基本信號之一。根據(jù)測量原理不同，可以分為旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器、卡門渦游式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型，后兩者為質(zhì)量流量型。主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。

進(jìn)氣壓力傳感器可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測出進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號和轉(zhuǎn)速信號一起送入計算機(jī)，作為決定噴油器基本噴油量的依據(jù)。廣泛采用的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器。

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門上，用來檢測節(jié)氣門的開度。它通過杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動，進(jìn)而反映發(fā)動機(jī)的不同工況。此傳感器可把發(fā)動機(jī)的不同工況檢測后輸入電控單元（ECU），從而控制不同的噴油量。它有三種型式：開關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器，線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器、綜合型節(jié)氣門位置傳感器。

曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，是計算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中重要的傳感器，其作用是檢測上止點(diǎn)信號、曲軸轉(zhuǎn)角信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并將其輸入計算機(jī)，從而使計算機(jī)能按氣缸的點(diǎn)火順序發(fā)出點(diǎn)火時刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器、光電效應(yīng)式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側(cè)面，有的安裝于凸輪軸前端，也有的安裝于分電器。

爆震傳感器安裝在發(fā)動機(jī)的缸體上，隨時監(jiān)測發(fā)動機(jī)的爆震情況。采用的有共振型和非共振型兩大類。

測試特點(diǎn)
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被測對象的多樣性及快速變化性

汽車上常用的傳感器類型包括輪速傳感器、曲軸/凸輪軸位置傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、爆震傳感器等。針對層出不窮的車型，每個功能相同的傳感器在外形上又有著各種各樣的差異，再加上測量指標(biāo)、生產(chǎn)環(huán)境等要求越來越苛刻，使得傳統(tǒng)單一的測試工作臺無法兼顧如此多樣的傳感器生產(chǎn)。

測試近似性
在實際生產(chǎn)中，不同傳感器的測試內(nèi)容又有著一定的近似性。因為從測試原理上講，汽車傳感器主要分為主動式/被動式、溫度、壓力傳感器等類型。也就是說，對于不同的傳感器，只要測試原理是一樣的，那就意味著它們的測試儀器等設(shè)備也是一樣的。

測試設(shè)備
汽車傳感器生產(chǎn)線都要求采用經(jīng)濟(jì)、高效、自動、靈活的測試設(shè)備，而且要具備高自動化、高效率、高產(chǎn)能、高可靠性的特點(diǎn)。傳感器生產(chǎn)廠家希望一次性投入以后，測試設(shè)備本身還能不斷地進(jìn)行擴(kuò)充，有效地支持產(chǎn)品和更高的性能指標(biāo)要求，從而保證設(shè)備資本投入的有效性。

其他要求
為了保證生產(chǎn)質(zhì)量，設(shè)備需要具備一定的生產(chǎn)過程統(tǒng)計能力，并有助于減少由于人為因素造成的生產(chǎn)質(zhì)量降低的問題。集成化、智能化是汽車傳感器的發(fā)展趨勢。如果只進(jìn)行終檢測試，發(fā)現(xiàn)問題為時已晚，所以往往測試會和生產(chǎn)過程交互進(jìn)行。這樣，一方面要求測試設(shè)備與生產(chǎn)線上其他設(shè)備良好銜接，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間的信息和數(shù)據(jù)共享。

常用類型
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里程表
在差速器或者半軸上面的傳感器，來感覺轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，

里程表傳感器里程表傳感器

一般用霍爾，光電兩個方式來檢測信號，其目的利用里程表記數(shù)可有效的分析判斷汽車的行駛速度和里程，因為半軸和車輪的角速度相等，已知輪胎的半徑，直接通過里程參數(shù)來計算。在傳動軸上設(shè)計兩個軸承，大大減輕了運(yùn)行中的力距，減少了摩擦力，增強(qiáng)了使用壽命；由原來的動態(tài)檢測信號改為齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)式檢測信號；由原來直插式垂直變速箱改為倒角式接口變速箱。里程表傳感器插頭一般是在變速箱上，有的打開發(fā)動機(jī)蓋可以看到，有的要在地溝操作。

機(jī)油壓力
是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。常用的有硅壓阻式和硅電容式，兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器。一般情況上，我們通過機(jī)油壓力傳感器來檢測汽車的機(jī)油向內(nèi)的機(jī)油還有多少，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成我們可以理解的信號，提醒我們還有多少機(jī)油，或者還可以走多遠(yuǎn)，甚至是提醒汽車需要加機(jī)油了。

水溫傳感
它的內(nèi)部是一個半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小，安裝在發(fā)動機(jī)缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸。從而側(cè)得發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時的修正號。就是我們可以通過發(fā)動機(jī)水溫的溫度了解汽車運(yùn)行的狀態(tài)，停止或者運(yùn)動，或者運(yùn)動的時間有多長等。

空氣流量
空氣流量傳感器空氣流量傳感器

它的作用是檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的大小，并將進(jìn)氣量信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出，并傳送到ECU。我們知道汽車的行駛是需要點(diǎn)火裝置點(diǎn)火得到向前的沖量，因此，充氣量得大小是ECU計算汽車在點(diǎn)火的時候點(diǎn)火裝置需要噴油時間和噴油量和點(diǎn)火時間的依據(jù)。它的作用是可以讓我們更好的讓汽車進(jìn)行加減速行駛。

ABS傳感器
在制動活塞旁邊（卡制動碟的卡鉗，里面是制動活塞），ABS工作就是保證制動活塞和制動碟不卡死，保證它們處于滑動摩擦和靜摩擦的邊緣。大多由電感傳感器來監(jiān)控車速，abs傳感器通過與隨車輪同步轉(zhuǎn)動的齒圈作用， 輸出一組準(zhǔn)正弦交傳感器特性
傳感器是指能感受規(guī)定的物理量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸入信號的器件或裝置。簡單地說，傳感器是把非電量轉(zhuǎn)換成電

量的裝置。

傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成。

1）、敏感元件是指能直接感受（或響應(yīng)）被測量的部分，即將被測量通過傳感器的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系的非電量或其它量。

2）、轉(zhuǎn)換元件則將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量。

3）、測量電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸入的電參量經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等可測電量，以便進(jìn)行顯示、記錄、控制和處理的部分。

傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)指標(biāo)

⒈靈敏度

靈敏度是指穩(wěn)態(tài)時傳感器輸出量y和輸入量x之比，或輸出量y的增量和輸入量x的增量之比，用k表示為

k=dY/dX

⒉分辨力

傳感器在規(guī)定的測量范圍內(nèi)能夠檢測出的被測量的小變化量稱為分辨力。

⒊測量范圍和量程

在允許誤差限內(nèi)，被測量值的下限到上限之間的范圍稱為測量范圍。

⒋線性度（非線性誤差）

在規(guī)定條件下，傳感器校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的大偏差與滿量程輸出值的百分比稱為線性度或非線性誤差。

⒌遲滯

遲滯是指在相同的工作條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致程度。

⒍重復(fù)性

重復(fù)性是指在同一工作條件下，輸入量按同一方向在全測量范圍內(nèi)連續(xù)變化多次所得特性曲線的不一致性。

⒎零漂和溫漂

傳感器在無輸入或輸入為另一值時，每隔一定時間，其輸入值偏離原示值的大偏差與滿量程的百分比為零漂。而溫度每升高1℃，傳感器輸出值的大偏差與滿量程的百分比，稱為溫漂。

錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)

工作機(jī)理
一）磁電效應(yīng)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，N匝線圈在磁場中運(yùn)動，切割磁力線（或線圈所在磁場的磁通變化）時，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小取決于穿過線圈的磁通的變化率，

直線移動式磁電傳感器

直線移動式磁電傳感器由磁鐵、線圈和傳感器殼體等組成

當(dāng)殼體隨被測振動體一起振動且在振動頻率遠(yuǎn)大于傳感器的固有頻率時，由于彈簧較軟，運(yùn)動件質(zhì)量相對較大，運(yùn)動件來不及隨振動體一起振動（靜止不動）。此時，磁鐵與線圈之間的相對運(yùn)動速度接近振動體的振動速度。

轉(zhuǎn)動式

軟鐵、線圈和磁鐵固定不動。由導(dǎo)磁材料制成的測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，每轉(zhuǎn)過一個齒，測量齒輪與軟鐵之間構(gòu)成的磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次。線圈中感應(yīng)電動勢的變化頻率（脈沖數(shù)）等于測量齒輪上的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。

二）霍爾式傳感器

⒈霍爾效應(yīng)

半導(dǎo)體或金屬薄片置于磁場中，當(dāng)有電流（與磁場垂直的薄片平面方向）流過時，在垂直于磁場和電流的方向上產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

⒉霍爾元件

常用的霍爾材料鍺（Ge）、硅（Si）、銻化銦（InSb）、砷化銦（InAs）等。N型鍺容易加工制造，霍爾系數(shù)、溫度性能、線性度較好；P型硅的線性度，霍爾系數(shù)、溫度性能同N型鍺，但電子遷移率較低，帶負(fù)載能力較差，通常不作單個霍爾元件。

三）壓電式傳感器

⒈壓電效應(yīng)

對某些電介質(zhì)沿著一定方向加力而使其變形時，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力撤除后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。在電介質(zhì)的極化方向施加電場，電介質(zhì)會在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外電場去除后，變形或應(yīng)力隨之消失，此現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。

⒉壓電元件

壓電式傳感器是物性型的、發(fā)電式傳感器。常用的壓電材料有石英晶體（SiO2）和人工合成的壓電陶瓷。

壓電陶瓷的壓電常數(shù)是石英晶體的幾倍，靈敏度較高。

四）光電式傳感器

⒈光電效應(yīng)

當(dāng)光線照射物體時，可看作一串具有能量E的光子轟擊物體，如果光子的能量足夠大，物質(zhì)內(nèi)部電子吸收光子能量后，擺脫內(nèi)部力的約束，發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。

1）在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象，稱為外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。

2）在光線作用下，物體的電阻率改變的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等。

3）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象，稱為光生伏特現(xiàn)象，如光電池（屬于對感光面入射光點(diǎn)位置敏感的器件）等。

⒉光敏電阻

光敏電阻受到光線照射時，電子遷移，產(chǎn)生電子—空穴對，使電阻率變小。光照越強(qiáng)，阻值越低。入射光線消失，電子—空穴對恢復(fù)，電阻值逐漸恢復(fù)原值。

⒊光敏管

光敏管（光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等）屬于半導(dǎo)體器件。

⒋電致發(fā)光

固體發(fā)光材料在電場激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象稱為電致發(fā)光。電致發(fā)光是將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的過程。發(fā)光二極管（LED）是以特殊材料摻雜制成的半導(dǎo)體電致發(fā)光器件。當(dāng)其PN結(jié)正向偏置時，由于電子—空穴復(fù)合時產(chǎn)生過剩能量，該能量以光子形式放出而發(fā)光。

五）熱電式傳感器

1．熱電效應(yīng)

將兩種不同性質(zhì)的金屬導(dǎo)體A、B接成一個閉合回路，如果兩接合點(diǎn)溫度不相等（T0≠T），則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生電動勢，并且回路中有一定大小的電流存在，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。

⒉熱電阻傳感器

熱電阻材料通常為純金屬，廣泛使用的是鉑、銅、鎳、鐵等

⒊熱敏電阻傳感器

熱敏電阻用半導(dǎo)體制成，與金屬熱電阻相比有以下特點(diǎn)：

1）電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；

2）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于點(diǎn)測量；

3）電阻率高，且適合動態(tài)測量；

4）阻值與溫度變化的關(guān)系是非線性的；

5）穩(wěn)定性較差。流電信號，其頻率和振幅與輪速有關(guān).該輸出信號傳往ABS電控單元（ECU），實現(xiàn)對輪速的實時監(jiān)控。

安全氣囊
安全氣囊傳感器安全氣囊傳感器

也稱碰撞傳感器，按照用途的不同，分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞式用于檢測碰撞時的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護(hù)碰撞式它與觸發(fā)碰撞式串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。

氣體濃度

主要用于檢測車體內(nèi)氣體和廢氣排放。其中，主要的是氧傳感器，它檢測汽車尾氣中的氧含量，根據(jù)排氣中的氧濃度測定空燃比，向微機(jī)控制裝置發(fā)出反饋信號，以控制空燃比收斂于理論值。當(dāng)空燃比變高，廢氣中的氧濃度增加時，氧傳感器的輸出電壓減??；當(dāng)空燃比變低，廢氣中的氧濃度降低時，輸出電壓增大。電子控制單元識別這一突變信號，對噴油量進(jìn)行修正，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)空燃比，使其在理想空燃比附近變動。

位置和轉(zhuǎn)速

主要用于檢測發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門的開度、車速檢測，汽車加速度檢測、汽車減速檢測等，為點(diǎn)火時刻和噴油時刻提供參考點(diǎn)信號，同時，提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號。汽車使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、開關(guān)式、光學(xué)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式。

速度傳感器

速度傳感器是電動汽車較為重要的傳感器，也是應(yīng)用較多的傳感器。就其定義而言，速度傳感器主要是用來測量速度的傳感器，分為轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器等。

速度傳感器速度傳感器

轉(zhuǎn)速傳感器主要用于電動汽車電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的檢測。常用的轉(zhuǎn)速傳感器有三種，分別為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器、光電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，均采用非接觸式測量原理，以增強(qiáng)檢測的安全性、提高檢測精度。

車速傳感器用來測量電動汽車行駛速度。車速傳感器信號主要用于儀表板的車速表顯示及發(fā)動機(jī)怠速、電動汽車加速其間的控制等。目前我國絕大部分電動汽車上的速度表都是以汽車輪胎的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成汽車速度進(jìn)行測速的。這在汽車制動、打滑的情況下，以及輪胎因新舊、摩擦、路面、胎壓高低等造成其外圓周長的變化都會造成誤差過大，甚至無法工作，車速傳感器主要有電磁感應(yīng)式、光電式、可變磁阻式和霍爾式集中。電動汽車上普遍采用電磁感應(yīng)式和霍爾式速度傳感器