Estado de aplicación de la tecnología de sensores en automóviles
En la era del rápido desarrollo de la tecnología electrónica, el sistema de control de los automóviles se ha convertido gradualmente en sistemas de control electrónico. El más importante de estos sistemas de control electrónico es la tecnología de aplicación de sensores. En el mercado de sensores, los sensores tradicionales se están eliminando gradualmente. El estado actual de la técnica es un sensor inteligente, multifuncional, miniaturizado e integrado, y este sensor se convertirá gradualmente en una parte indispensable de los sensores automotrices.
Desde que el alemán Carl Mercedes desarrolló el primer automóvil del mundo en 1885, el automóvil se ha convertido gradualmente en un medio indispensable de transporte en la vida de las personas. Sin embargo, en la era actual de rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología y el progreso social progresivo, el sistema de control de los automóviles se ha convertido gradualmente en sistemas de control electrónico, que se denominan vehículos electrónicos. El más importante de los sistemas de control para tales vehículos electrónicos es la tecnología de aplicación de sensores. Un sensor de gama alta se convertirá gradualmente en una parte esencial del sistema de control automotriz.
Una característica técnica importante del desarrollo automotriz actual es el uso cada vez mayor de sistemas de control electrónico para los componentes que componen el automóvil. Pero siempre y cuando sea el uso de sistemas de control electrónico, la existencia de sensores es esencial, como la navegación GPS del automóvil, las transmisiones automáticas, los motores, etc. El vehículo utiliza sensores para controlar con precisión y en tiempo real y medir información útil, como presión, volumen de aire de admisión, aceleración, posición, vibración, velocidad y temperatura del sistema del vehículo. Puede mejorar enormemente la comodidad del automóvil y desempeñar un papel clave en la conducción segura del automóvil. Hoy en día, los cuatro sensores de presión, volumen de aire de admisión, velocidad y temperatura se utilizan para ilustrar el estado de aplicación de la tecnología de aplicación de sensores en automóviles.
1.1 Sensor de presión
Durante el proceso de conducción, muchas partes están sujetas a estrés durante el trabajo. La función principal del sensor de presión es detectar la presión de aceite, la presión interna del cilindro, la relación de refuerzo del motor de la turbina, la presión atmosférica, la presión negativa del cilindro, etc. El objetivo principal de detectarlos es garantizar la conducción segura y normal del automóvil. El sensor de presión convierte la presión del líquido o gas en una señal eléctrica que se pasa a la ECU para facilitar el control y la supervisión. En los sistemas de control electrónico automotriz, los sensores de presión se presentan en dos formas: tipo piezoresistivo: sensor de presión de galgas extensométricas y sensor de presión de efecto piezoresistivo semiconductor. A presiones más altas, generalmente se utilizan sensores de presión de galgas extensométricas de resistencia. Por el contrario, cuando la presión es baja, generalmente se usa un sensor de presión de efecto piezoresistivo semiconductor. Además de estos dos tipos, el automóvil también usa SAW (tipo de onda elástica superficial), LVDT (tipo de transformador diferencial) y tipo capacitivo cuando se usa el sensor de presión.
Los sensores de presión SAW se caracterizan por su salida digital, alta resolución, alta sensibilidad, alta confiabilidad, bajo consumo de energía, peso ligero y tamaño pequeño. Es estable en condiciones de alta temperatura y puede detectar la presión de la válvula de succión del automóvil. Es un sensor de presión ideal.
El sensor de presión LVDT se caracteriza por una salida digital fácil, salida grande y mala antiinterferencia.
Los sensores de presión capacitivos se caracterizan por una buena adaptabilidad ambiental, buenas características de respuesta dinámica y alta energía de entrada. Es capaz de detectar presión de aire, presión hidráulica y presión negativa. El rango de medición es de 20-100 kPa.
1.2 el sensor de cantidad de aire de admisión
En los dispositivos del sistema de control electrónico automotriz, el sensor de aire de admisión se utiliza para detectar la cantidad de aire que el motor puede aspirar. Los parámetros principales determinados por el ángulo de avance de encendido básico del motor y la cantidad básica de combustible son la velocidad del motor y la cantidad de aire de admisión.
La cantidad de aire de admisión tiene un gran impacto en el funcionamiento del motor. Cuando el vehículo usa el sensor de aire de admisión, hay vórtices Karman, alambre caliente, película caliente, veleta, etc., y el sensor de aire de admisión generalmente se instala entre el cuerpo del acelerador y el filtro de aire. Los métodos que puede usar el motor para detectar la cantidad de entrada de aire son el método de densidad de velocidad, el método de flujo másico y similares. El método que a menudo se usa hoy en día es la retención de calidad. El principio de este método es medir la cantidad de aire que se toma directamente usando un medidor de flujo de aire. El criterio calculado es la relación del flujo de aire medido a la velocidad superior del motor.
1.3 Sensor de velocidad
El más representativo de los sensores es el sensor de velocidad, que detecta la velocidad de la rueda y la velocidad del cigüeñal del motor, de donde se puede derivar la velocidad del automóvil. Los parámetros principales determinados por el ángulo de avance de encendido básico del motor y la cantidad básica de combustible son la velocidad del motor y la cantidad de aire de admisión. La velocidad tendrá un gran impacto en el funcionamiento del motor. En la actualidad, cuando el automóvil usa el sensor de velocidad, hay un tipo de transistor magnético semiconductor, tipo óptico, tipo de interruptor de láminas, tipo de efecto Hall, tipo magnetorresistivo, tipo de alternador y similares. Existen muchos tipos de sensores de velocidad, como la rotación del eje sensible de transmisión de potencia, la rotación del eje impulsado diferencial sensible y la rotación de la rueda sensible. Cuando la velocidad del vehículo es superior a 100 km / h, el método de medición general tendrá un gran error. En este momento, es necesario utilizar un sensor de velocidad fotoeléctrico sin contacto, que tiene alta precisión y pequeños errores.
1.4 Sensor de temperatura
La función del sensor de temperatura es detectar la temperatura catalítica, la temperatura del combustible, la temperatura del agua de enfriamiento, la temperatura del gas de succión, la temperatura del motor y similares. Cuando un automóvil usa un sensor de temperatura, tiene tres tipos: un tipo de resistencia de termopar, un tipo de termistor y un tipo de resistencia de bobinado de alambre. El sensor de temperatura de resistencia de termopar se caracteriza por un amplio rango de medición de temperatura y alta precisión, pero el tratamiento de extremo frío se usa junto con una lupa. El sensor de temperatura del termistor se caracteriza por buenas características de respuesta y alta sensibilidad, pero la temperatura es relativamente baja y la linealidad es pobre. Los sensores de temperatura de resistencia bobinada se caracterizan por una alta precisión pero características de respuesta deficientes. Los sensores de temperatura que se han puesto en práctica en el mercado incluyen sensores de temperatura del aire de película de metal o semiconductores, sensores de temperatura de ferrita y sensores de temperatura de termistor.
