汽車傳感器與檢測技術(shù)

前言

　　現(xiàn)代汽車制造業(yè)融合了各學科高新技術(shù)，其中應(yīng)用最廣泛、影響最大的是電子技術(shù)。根據(jù)粗略估算，汽車電子產(chǎn)品在豪華車上占總價值的40％，并且這個比例還有上升的趨勢。很多城市，例如深圳、天津等城市也都把汽車電子技術(shù)作為重點支持產(chǎn)業(yè)?！　∑噦鞲衅髯鳛槠囯娮涌刂葡到y(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。目前，一輛普通家用轎車上大約安裝有幾十到近百個傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達兩百余個。汽車傳感器在汽車上主要用于發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和導航系統(tǒng)中?！　〗陙?，由于汽車電子技術(shù)和電子產(chǎn)品市場的發(fā)展，全國各高職高專院校紛紛開設(shè)汽車電子技術(shù)專業(yè)，但是相關(guān)教材建設(shè)還嚴重滯后。汽車傳感器與檢測技術(shù)作為汽車電子技術(shù)專業(yè)和汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)的主干課程，這門課程教學的質(zhì)量直接影響到學生對其他專業(yè)課程的理解。　　由于汽車傳感器與檢測技術(shù)課程的教學在國內(nèi)還處在初級階段，各高職高專院校還沒有一套相應(yīng)的針對汽車相關(guān)專業(yè)的傳感器與檢測技術(shù)教學資源。因此，我們遵循“加快教學改革，主動適應(yīng)社會，服務(wù)汽車行業(yè)，努力辦出特色”的教學理念，為了不斷優(yōu)化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)，緊跟汽車工業(yè)發(fā)展的新技術(shù)，滿足教學需要，保證教學效果，組織編寫了本教材。本教材有以下特色?！　、俑鶕?jù)高職高專汽車電子技術(shù)等專業(yè)的需要，將機電類“傳感器與檢測技術(shù)”課程與汽車類“汽車傳感器檢測技術(shù)”課程進行整合，在介紹通用傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上，突出汽車用傳感器，以滿足專業(yè)需要?！　、诙ㄎ桓呗毟邔?，適當?shù)碚摵蛿?shù)學公式的推導，強調(diào)傳感器的應(yīng)用及檢測?！　∪珪卜?章，主要介紹傳感器技術(shù)在汽車工業(yè)中的重要地位；傳感器的基本概念和技術(shù)現(xiàn)狀；檢測技術(shù)的基本知識；在講述常用傳感器的工作原理及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，重點介紹現(xiàn)代汽車通用傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測；最后簡要介紹抗干擾技術(shù)和自動檢測系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用。　　本書編寫本著理論知識以必需、夠用為度的原則，立意取材新穎，重點突出，重視知識的應(yīng)用及實踐技能的培養(yǎng)。　　本書可作為汽車類高職高專汽車電子技術(shù)、汽車檢測與維修以及汽車運用技術(shù)等專業(yè)的教材，亦可供從事汽車電子元件制造、汽車運輸、汽車檢測等相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

內(nèi)容概要

本書是21世紀全國高職高專汽車類規(guī)劃教材。全書共分8章，內(nèi)容包括：緒論、傳感器的基本概念、傳感器技術(shù)現(xiàn)狀、檢測技術(shù)的基本知識、常用傳感器的工作原理及應(yīng)用、汽車用傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測、汽車傳感器與檢測系統(tǒng)的信號處理技術(shù)、汽車傳感器與檢測系統(tǒng)的干擾抑制技術(shù)、微機在檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用。     本書的編寫本著理論知識以必需、夠用為度的原則，立意取材新穎，重點突出，重視知識的應(yīng)用及實踐技能的培養(yǎng)。     本書可作為汽車類高職高專汽車電子技術(shù)、汽車檢測與維修以及汽車運用技術(shù)等專業(yè)的教材，亦可供從事汽車電子元件制造、汽車運輸、汽車檢測等相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 基本的電子控制系統(tǒng)  1.2 汽車電子控制技術(shù)概述  1.2 傳感器技術(shù)在汽車工業(yè)中的地位第2章 傳感器的基本概念  2.1 傳感器的定義與組成    2.1.1 傳感器的定義    2.1.2 傳感器的組成    2.1.3 對傳感器的一般要求  2.2 傳感器的分類  2.3 傳感器的性能指標、命名和代號    2.3.1 傳感器的性能指標    2.3.2 傳感器的命名和代號  2.4 傳感器的基本特性    2.4.1 傳感器的靜態(tài)特性    2.4.2 傳感器的動態(tài)特性  2.5 傳感器基本測量電路    2.5.1 電橋的分類    2.5.2 測量電橋的工作原理  2.6 傳感器的標定與校準    2.6.1 傳感器的標定    2.6.2 傳感器的校準  2.7 改善傳感器性能的主要技術(shù)途徑第3章 傳感器技術(shù)現(xiàn)狀  3.1 發(fā)達國家傳感器技術(shù)水平  3.2 傳感器技術(shù)發(fā)展方向第4章 檢測技術(shù)的基本知識  4.1 檢測的作用與意義  4.2 現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的構(gòu)成    4.2.1 信號調(diào)理    4.2.2 數(shù)據(jù)采集    4.2.3 信號處理    4.2.4 信號顯示    4.2.5 信號輸出    4.2.6 輸入設(shè)備    4.2.7 穩(wěn)壓電源  4.3 檢測的一般方法    4.3.1 檢測方法的分類    4.3.2 檢測方法的選擇  4.4 測量誤差分析    4.4.1 測量誤差的基本概念    4.4.2 測量誤差的分類    4.4.3 誤差的處理第5章 常用傳感器的工作原理及應(yīng)用  5.1 電阻式傳感器    5.1.1 電阻式傳感器的工作原理    5.1.2 電位器式傳感器    5.1.3 電阻應(yīng)變片式傳感器  5.2 電容式傳感器    5.2.1 電容式傳感器的工作原理    5.2.2 電容式傳感器的測量電路    5.2.3 電容式傳感器的應(yīng)用  5.3 電感式傳感器    5.3.1 電感式傳感器的工作原理    5.3.2 自感式傳感器    5.3.3 互感式傳感器    5.3.4 電感式傳感器的應(yīng)用  5.4 壓電式傳感器    5.4.1 壓電效應(yīng)    5.4.2 壓電式傳感器的測量電路    5.4.3 壓電式傳感器的應(yīng)用  5.5 固態(tài)傳感器    5.5.1 磁敏傳感器    5.5.2 熱敏傳感器    5.5.3 光電傳感器    5.5.4 氣體傳感器    5.5.5 濕度傳感器  5.6 光纖式傳感器    5.6.1 光纖的結(jié)構(gòu)、分類與工作原理    5.6.2 光纖傳感器的種類    5.6.3 光纖傳感器的特點    5.6.4 光纖傳感器的發(fā)展趨勢    5.6.5 光纖傳感器的應(yīng)用第6章 汽車用傳感器  6.1 汽車用傳感器的特點  6.2 汽車用傳感器的分類  6.3 空氣流量傳感器    6.3.1 概述    6.3.2 葉片式空氣流量傳感器    6.3.3 卡門渦流式空氣流量傳感器    6.3.4 熱線式空氣流量傳感器    6.3.5 熱膜式空氣流量傳感器  6.4 壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.4.1 概述    6.4.2 半導體壓敏電阻式進氣歧管壓力傳感器    6.4.3 真空膜盒式進氣壓力歧管傳感器    6.4.4 發(fā)動機機油壓力傳感器及油壓開關(guān)    6.4.5 制動主缸油壓傳感器    6.4.6 蓄壓器壓力傳感器    6.4.7 輪胎壓力傳感器  6.5 位置與角度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.5.1 曲軸與凸輪軸位置傳感器    6.5.2 節(jié)氣門位置傳感器    6.5.3 液位傳感器    6.5.4 光電式車高傳感器    6.5.5 超聲波距離傳感器  6.6 溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.6.1 概述    6.6.2 熱敏電阻式溫度傳感器    6.6.3 熱敏鐵氧體溫度傳感器  6.7 速度與減速度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.7.1 概述    6.7.2 車速傳感器    6.7.3 輪速傳感器    6.7.4 減速度傳感器  6.8 爆震與碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.8.1 概述    6.8.2 爆震傳感器    6.8.3 碰撞傳感器  6.9 氣體濃度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測    6.9.1 概述    6.9.2 氧傳感器    6.9.3 寬量程空然比傳感器    6.9.4 稀薄混合氣傳感器    6.9.5 煙塵濃度傳感器第7章 傳感器與檢測系統(tǒng)的信號處理技術(shù)  7.1 電橋電路    7.1.1 電橋的種類    7.1.2 直流電橋    7.1.3 交流電橋  7.2 信號放大    7.2.1 反相比例放大器    7.2.2 同相比例放大器    7.2.3 電壓跟隨器    7.2.4 差動放大器    7.2.5 交流放大器    7.2.6 加法器    7.2.7 比較器  7.3 信號變換    7.3.1 (0～10)mA電壓／電流變換    7.3.2 (4～20)mA電壓／電流變換第8章 抗干擾技術(shù)和自動檢測系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用  8.1 汽車電控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)簡介  8.2 自動檢測系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用    8.2.1 概述    8.2.2 汽車自動檢測系統(tǒng)組成與實例參考文獻

章節(jié)摘錄

　　陶瓷電容式壓力傳感器是一種無中介液的干式壓力傳感器。采用先進的陶瓷技術(shù)，厚膜電子技術(shù)，其技術(shù)性能穩(wěn)定，年漂移量小于0.1％F.s，溫漂小于土0.15％／10K，抗過載強，可達量程的數(shù)百倍，測量范圍在0～60MPa之間。德國E+H公司和美國Kavlio公司產(chǎn)品處于領(lǐng)先地位?！　」鈱Юw維的應(yīng)用是傳感材料的重大突破，其最早用于光通信技術(shù)。在光通信利用中發(fā)現(xiàn)當溫度、壓力、電場、磁場等環(huán)境條件變化時，會引起光纖傳輸?shù)墓獠◤姸?、相位、頻率、偏振態(tài)等變化。因此，測量光波量的變化，就可知道導致這些光波量變化的溫度、壓力、電場、磁場等物理量的大小，利用這些原理可研制出光導纖維傳感器。光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比有許多特點：靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耐腐蝕、電絕緣性好、光路可彎曲、便于實現(xiàn)遙測等。日本的光纖傳感器處于先進水平，如IDECIZUMI公司和su：NX公司。光纖傳感器與集成光路技術(shù)相結(jié)合，加速光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展。將集成光路器件代替原有光學元件和無源光器件，使光纖傳感器有高的帶寬、低的信號處理電壓，可靠性高，成本低?！　?.微機械加工技術(shù)半導體技術(shù)中的加工方法有氧化、光刻、擴散、沉積、平面電子工藝，各向異性腐蝕及蒸鍍，濺射薄膜等，這些都已引進到傳感器的制造中。因而產(chǎn)生了各種新型傳感器，如利用半導體技術(shù)制造出硅微傳感器，利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器，利用濺射薄膜工藝制造出壓力傳感器等。　　日本橫河公司利用各向異性腐蝕技術(shù)進行高精度三維加工，制成全硅諧振式壓力傳感器。核心部分由感壓硅膜片和硅膜片上面制作的兩個諧振梁組成，兩個諧振梁的頻差對應(yīng)不同的壓力。這種用頻率差測壓力的方法，可消除環(huán)境溫度等因素帶來的誤差。當環(huán)境溫度變化時，兩個諧振梁頻率和幅度變化相同，將兩個頻率取差后，其相同變化量就能夠相互抵消。其測量最高精度可達0.01％FS（年漂移量）?！　　?/pre>








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