陶瓷傳感器在汽車電子中的的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
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（四）指導(dǎo)汽車安全駕駛
基于壓阻效應(yīng)的超聲波傳感器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。超聲波傳感器通常由鋁合金外殼、壓電陶瓷換能器、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壓電陶瓷在電能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的正、逆壓電效應(yīng)，即在壓電陶瓷上加一電信號(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)換能器的超聲波傳感器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)展和汽車電子控制系統(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
評(píng)論