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陶瓷傳感器在汽車電子中的的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

作者: 時(shí)間:2013-11-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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(四)指導(dǎo)汽車安全駕駛

基于壓阻效應(yīng)的超聲波用作汽車倒車防撞報(bào)警裝置,也被稱為超聲波倒車?yán)走_(dá)或倒車聲納系統(tǒng),尤其適用于加長型裝載汽車、載重大貨車、礦山汽車等大型車輛。超聲波通常由鋁合金外殼、壓電換能器、吸聲材料、引線電極所構(gòu)成,具有水平方向特性寬,而垂直方向受到限制的方向性,原理上利用錯(cuò)欽酸鉛PZT壓電在電能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的正、逆壓電效應(yīng),即在壓電上加一電信號(hào),便產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)而發(fā)射超聲波,當(dāng)超聲波在空氣傳播途中碰到障礙物立即被反射回來,作用于壓電陶瓷時(shí),則會(huì)有電信號(hào)輸出,通過數(shù)據(jù)處理時(shí)間差測距,計(jì)算能顯示出車與障礙物的距離與危險(xiǎn)相撞時(shí)及時(shí)報(bào)警,可準(zhǔn)確無誤地探測汽車尾部及駕車者視角盲區(qū)的微小障礙物,實(shí)用性相當(dāng)強(qiáng)。為獲得高的發(fā)射效率和接收靈敏度,發(fā)射接收全并在一起的自發(fā)圓盤彎曲振動(dòng)換能器的超聲波是目前市場上的主流產(chǎn)品,具有很高的發(fā)射效率與接收靈敏度以及尖銳的指向性。超聲波有一定的探測角度和范圍,欲覆蓋汽車后部整個(gè)區(qū)域,窄體車輛需裝用2只超聲波傳感器,而寬體車輛則需安裝4只或更多。

陶瓷加速度傳感器可用于汽車安全氣囊系統(tǒng),利用碰撞慣性形成的慣性力會(huì)在壓電陶瓷體內(nèi)產(chǎn)生剪切力作用,由此發(fā)生與加速度成正比的電荷及電壓,高精度、可靠,能快速分辨碰撞實(shí)況。將兩枚壓電陶瓷片通過內(nèi)部的共同電極串聯(lián)粘接起來,形成二極結(jié)構(gòu),安裝在運(yùn)動(dòng)方向上并形成懸臂梁,并與外圍電路厚膜集成制作在一個(gè)外殼內(nèi)。用于檢測汽車瞬間的低速或高速碰撞強(qiáng)度,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,滿足診斷控制多種算法要求,確保碰撞強(qiáng)度大時(shí),安全氣囊準(zhǔn)確及時(shí)開啟,提高汽車安全性能。

(五)檢測汽車濕度

濕敏陶瓷的特點(diǎn)是測濕范圍寬,響應(yīng)時(shí)間較快,生產(chǎn)工藝較簡單,是汽車濕度傳感器的主要材料。適用于車窗玻璃防霜、結(jié)露和發(fā)動(dòng)機(jī)化油器進(jìn)氣部分空氣濕度的檢測。濕度傳感器的內(nèi)部裝有用金屬氧化物系列陶瓷材料制成的多孔燒結(jié)體,利用燒結(jié)體表面對(duì)水分子的吸附作用來敏感濕度,其靈敏度取決于材料的氣孔率及孔徑,感濕特征量為電阻,呈負(fù)的濕敏特性。當(dāng)燒結(jié)體吸附了水分子時(shí),其電阻值會(huì)發(fā)生變化,由鍍覆電極輸出,濕度增加時(shí)阻值減少,相對(duì)濕度從0變化為100%RH時(shí),傳感器的電阻值將有數(shù)千倍的變化,由此檢測出濕度變化。

陶瓷傳感器的發(fā)展趨勢

陶瓷傳感器已有四十多年的歷史。陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和震動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定性及厚膜電阻可以使它工作溫度范圍高達(dá)-40℃~125℃,而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度大于2KV,輸出信號(hào)強(qiáng),長期穩(wěn)定性好。

高特性、低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向,在歐美國家陶瓷傳感器有全面替代其它類型傳感器的趨勢,在中國也有越來越多的用戶使用替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。總之,隨著電子技術(shù)的發(fā)展和控制系統(tǒng)應(yīng)用的日益廣泛,汽車傳感器市場需求將保持高速增長,高穩(wěn)定性、高精度、長壽命、無線化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的傳感器將逐步取代傳

關(guān)鍵詞: 陶瓷 傳感器 汽車電子

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