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最后更新: 2018-01-13 11:27
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  一、汽车传感器国内外现状
  在汽车的重要部位上装置有很多不同用途的传感器,专门监测该部位的工作状况,即时以电信号方式向车用微机进行传输。车用传感器是促进汽车高档化、电子化、自动化发展的关键技术之一。目前汽车行业已经成为传感器的最大用户。由于汽车传感器技术相对于汽车传统的机械和电气技术都发展得较晚,因此世界各国对汽车用传感器和传感器外壳的研究、开发、性能、尺寸与价格都非常重视,技术进步非常迅速。
  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,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。汽车传感器对温度、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。衡量现代高级轿车控制系统水平的关键就在于其传感器的数量和水平。
  近年来从半导体集成电路技术发展而来的微电子机械系统(MEMS)技术日渐成熟,利用这一技术可以制作各种能敏感和检测力学量、磁学量、热学量、化学量和生物量的微型传感器,这些传感器的体积和能耗小,可实现许多全新的功能,便于大批量和高精度生产,单件成本低,易构成大规模和多功能阵列,非常适合在汽车上应用。

  自20世纪80年代以来,国内汽车仪表行业引进国外的先进技术及与之相配套的传感器生产技术,基本满足了国内小批量、低水平车型的配套需求。由于起步较晚,中国汽车传感器产业整体水平较低,没有形成系列化、配套化,尚未形成单独的产业,仍然依附于汽车仪表企业。多种传感器尤其是高水平汽车传感器仍旧依赖进口。传感器市场被西门子、博世、霍尼韦尔等国际零部件公司占有绝大多数市场份额,而国内汽车传感器产业发展缓慢。业内人士认为,中国传感器企业生产技术和生产规模目前并未达到汽车产业高新技术的要求,每年要进口50万套以上的高性能汽车传感器。中国的汽车传感器产品与国外同类产品相比,水平相差10多年。
  因此,提升汽车传感器的技术含量,降低生产成本,并推动新的技术革命,是促进汽车传感器工业的发展的迫切需要。传感器产业将进一步向着生产规模化、专业化和自动化方向发展。
  二、汽车传感器的发展趋势
  车用传感器是促进汽车高档化、电子化、自动化发展的关键技术之一,汽车电子化越发达,自动化程度越高,对传感器依赖性就越大。对此,业内专家认为,未来新型汽车应用系统将催生新的汽车传感器与之配套。未来的传感器技术,总的发展趋势是微型化、智能化、集成化和多功能化。汽车工程师被大量迫切需求所挑战。汽车的传感器必须要在准确性,安全性,产品能力,可互换性和低费用之间建立一个的困难的,满意的平衡。因此,对汽车电子传感器提出如下要求:
  (1)现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,传感器所在的电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和传感器及电路的微型化、集成化是不可回避的道路。微机械加工技术(MEMT)和微米/纳米技术的迅速发展,为传感器的微型化提供了产业化生产的空间和技术保障。采用MEMT制作的MEMS产品(微传感器和微系统),具有划时代的微小体积、低成本、高可靠等独特的优点,成为21世纪传感器领域中带有革命变化的高新技术。
  (2)传感器应具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。
  (3)汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且对各系统应用的传感器而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,各类型的传感器配件必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。
  (4)与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是:汽车电子传感器必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。例如智能加速度传感器和MEMS传感器,不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。
  由于传感器在汽车中占有重要比重,因此随着成本的降低和性能的提高,发展和应用传感器是汽车电子发展的必然。
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