傳感器在汽車自動控制中發(fā)揮著越來越重要的作用，應用也越來越廣泛。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)動機的空氣轉化為電信號，提供給電子控制單元(ECU)，是確定基本噴油量的主要依據(jù)。

機翼：機翼型空氣流量傳感器屬于容積流量型，結構簡單，成本低。但由于其運動部件占用進氣道面積大，降低了進氣系統(tǒng)的流動性，增加了進氣阻力，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，廣泛應用于豐田和三菱汽車。傳感器具有體積小、重量輕、無磨損、進氣簡單、進氣阻力小、檢測精度高、響應快等特點，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量流量型，可以直接檢測進氣的質量流量，不需要修正進氣溫度和大氣壓力。由于傳感器沒有運動部件，進氣阻力小，響應特性好，在突然減速時能正確檢測進氣，因此應用廣泛。

熱膜式：熱膜式空氣流量傳感器屬于質量流量型，由美國通用汽車公司開發(fā)，廣泛應用于通用汽車公司和日本五十鈴公司生產的車輛上。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)。這種結構可以使發(fā)熱元件不直接承受氣流產生的阻力，從而增加強度，提高工作時的可靠性。

2

發(fā)動機溫度傳感器

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

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

空氣溫度傳感器：發(fā)動機空氣溫度傳感器在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，為發(fā)動機電子控制單元(ECU)提供發(fā)動機進氣溫度的信息。

燃油溫度傳感器：用于柴油機電控分配泵的燃油噴射系統(tǒng)中，用于向發(fā)動機電子控制單元(ECU)提供燃油溫度信息，以實現(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：線性輸出型和開關輸出型。相比較而言，后者檢測性能差，但結構簡單，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，通過開關輸出傳感器檢測發(fā)動機的怠速和滿載狀態(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)動機曲軸轉角位置信號、活塞行程位置信號和發(fā)動機轉速信號。有磁電式、光電式、霍爾式三種。前兩者通常安裝在分電器內并隨分電器一起轉動，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、高速時識別能力好而得到廣泛應用。

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。該傳感器的結構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，為ECU提供負荷大小、負荷范圍、加減速等信息，ECU根據(jù)這些信息確定發(fā)動機分層燃燒區(qū)的噴油量(直噴發(fā)動機有分層燃燒和均質燃燒)。

四

廢氣凈化傳感器

廢氣凈化傳感器用于將廢氣中的相關信息轉換成電信號提供給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反饋實際空燃比信號，使實際空燃比收斂到理論值附近的一個很窄的范圍內，形成閉環(huán)控制。相比較而言，氧化鈦氧傳感器具有結構簡單、體積小、成本低的特點，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化器附近，用于檢測其工作溫度，將信號轉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，并將信號轉換成電信號提供給電子控制系統(tǒng)。

五

自動空調系統(tǒng)傳感器

除了溫度傳感器，自動空調系統(tǒng)中還使用了其他傳感器。

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

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，具有負溫度系數(shù)特性，通常安裝在車輛前保險杠的下側，為空調電子控制單元(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部溫度的變化，并將檢測到的信號提供給空調電子控制單元(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玻璃下。它用于將太陽輻射的程度轉換成電信號，并提供給空調電子控制單元(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，將變化轉化為電信號，提供給空調電子控制單元(ECU)。

壓縮機鎖止傳感器：壓縮機鎖止傳感器是一種磁電式傳感器，通常安裝在壓縮機內部，用于檢測壓縮機的轉速，并將其變化轉換成電信號提供給空調電子控制單元(ECU)。

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

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

六

液位傳感器

液位傳感器的結構形式主要有

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

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

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

七

機油壓力傳感器

機油壓力傳感器的作用是將機油的壓力變化轉換成電信號提供給ECU。

油軌壓力傳感器：通常安裝在柴油機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部，用于檢測燃油箱內燃油的壓力，并將變化轉換成電信號，提供給相關的電子控制系統(tǒng)或報警電路。

機油壓力傳感器：通常安裝在發(fā)動機的主油路中，用于檢測機油的壓力，將變化轉化為電信號，提供給相關的電子控制系統(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，將變化轉化為電信號，提供給相關的電子控制系統(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，電控轉向用于提高轉向力度。

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。

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

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

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

橫向角速度傳感器：用于檢測汽車轉彎時產生的偏心量，然后將變化量轉化為電信號，提供給轉向電子控制單元(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系統(tǒng)。前者用于保護人體，后者用于保護車輛和行人。

碰撞傳感器：常見的碰撞傳感器主要有機械碰撞傳感器、磁碰撞傳感器、壓電碰撞傳感器、應變式碰撞傳感器、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換成電信號提供給防撞控制ECU。

角度聲納(角度雷達)傳感器：通常安裝在保險杠上，用于彌補超聲波傳感器檢測盲區(qū)的不足，將檢測到的信號轉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)動機機體上，用來將發(fā)動機振動的信號轉換成電信號，提供給發(fā)動機電子控制單元(ECU)檢測爆震的發(fā)生時間和幅度。

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制動、巡航和導航系統(tǒng)傳感器

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

制動壓力開關傳感器：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。

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

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換成電信號提供給防撞電子控制系統(tǒng)或相關控制電路。

羅盤傳感器：用于檢測地磁場，并將檢測到的信號轉換成電信號，然后提供給導航電子控制系統(tǒng)或相關控制電路，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換成電信號提供給導航電子控制系統(tǒng)或相關控制電路，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體壓敏電阻型、電容式、膜片盒驅動的可變電感型和表面彈性波型。前兩種應用廣泛，具有體積小、精度高、成本低、響應好、通用性強、檢測范圍廣等特點。

進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，進氣歧管絕對壓力傳感器采用間接測量，即根據(jù)發(fā)動機負荷的變化，測量進氣歧管內絕對壓力的相對值，進而計算出發(fā)動機的進氣量。

增壓壓力傳感器：通常安裝在增壓發(fā)動機上，用于檢測渦輪增壓器的工作狀態(tài)，將變化量轉換成電信號，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?？刂葡到y(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，比如判斷最佳點火時刻和氣門正時。

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

油質傳感器：油質傳感器利用陶瓷電容檢測機油介質的穩(wěn)定性，從而提醒發(fā)動機及時換油，減少發(fā)動機的磨損，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度，然后將這種變化轉換成電信號，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%。