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淺析微型傳感器在汽車(chē)中的細化應用論文
摘要：在信息技術(shù)發(fā)展的同時(shí),電子技術(shù)也逐漸融入到了汽車(chē)工程中,尤其是在汽車(chē)應用需求不斷增加的現實(shí)情況下,以往的機械系統已經(jīng)難以與目前的應用要求高度相符,系統中原本存在的功能也逐漸與汽車(chē)應用難題相互背離,這就使得汽車(chē)應用出現了相對滯后的問(wèn)題,而電子系統則可以解決與汽車(chē)功能相關(guān)聯(lián)的多樣化問(wèn)題。傳感器是電子系統中不可或缺的基礎部件,這同時(shí)也是組成汽車(chē)控制系統的核心部分,相對的傳感器質(zhì)量將會(huì )對汽車(chē)系統各項功能的發(fā)揮效能產(chǎn)生直接影響。
關(guān)鍵詞：汽車(chē)工程; 微型傳感器; 應用探討;
從當前形勢來(lái)看,技術(shù)結構的更新,與技術(shù)應用水平的相對提升,也進(jìn)一步帶動(dòng)了汽車(chē)工程中微電子技術(shù)的優(yōu)化調整,相對的汽車(chē)傳感器的結構形式也更加趨于微型化,并且功能也有所增加,逐漸呈現出了多樣化特點(diǎn)。微型傳感器實(shí)際上就是將微機性能融入到機械加工技術(shù)中,這樣其中涵蓋的相關(guān)元件就都能集中在小小的芯片上,這不僅能夠有效提升其集成化水平,更能縮小功能部件的體積,雖然多個(gè)功能部件都集中在了芯片上,但是其應用性能卻不會(huì )有弱化,反之這能夠有效優(yōu)化系統測試結構,提升汽車(chē)應用屬性。
1 智能控制系統中微型傳感器的應用。
智能控制系統由于其強大的應用優(yōu)勢而被廣泛應用于各大領(lǐng)域,該系統不僅具有人工智能的細化屬性,實(shí)現了自動(dòng)控制更是應用效果提升的顯著(zhù)表現,因此智能控制系統可以說(shuō)是對多項學(xué)科的高效融合,在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域中智能控制系統的理論性探究是難度最大,并且知識框架不斷更新的發(fā)展性研究理論。在當今社會(huì ),各個(gè)行業(yè)的為了提升其發(fā)展實(shí)力,都做出了相應優(yōu)化調整,或多或少的融入了智能化發(fā)展理念,但是在車(chē)輛需求不斷增加的當今社會(huì ),智能控制系統卻能夠為其自動(dòng)化水平的相對提升提供基礎保障,因此在汽車(chē)領(lǐng)域中智能技術(shù)的發(fā)展速度是最為快速的。
汽車(chē)工程是一項復雜的系統性工程,其中涵蓋的內容具有一定的量化特點(diǎn),這就對自動(dòng)化應用效能提出了更高的要求,無(wú)論是生產(chǎn)產(chǎn)品,還是做出運動(dòng)控制等等內容,都需要以自動(dòng)化技術(shù)為依托,因此不難發(fā)現,自動(dòng)化技術(shù)需要發(fā)揮其最大化應用效能,為提高汽車(chē)工程質(zhì)量提供科學(xué)有效的助推力。其中微型傳感器是不可或缺的關(guān)鍵性部件,如果汽車(chē)工程在生產(chǎn)流程中缺少微型傳感器的支持,必然會(huì )導致汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的生產(chǎn)進(jìn)程無(wú)法得到實(shí)時(shí)跟蹤及監控,后續生產(chǎn)項目的開(kāi)展必然受到不良影響,相對的在這一過(guò)程中的生產(chǎn)控制器也就不能完成對數據的有效獲取,這樣生產(chǎn)出的零件質(zhì)量是否能夠與預設標準高度相符也就難以衡量。
在汽車(chē)工程中,只有確保生產(chǎn)流程能夠高效推進(jìn),才能從根本上提升汽車(chē)生產(chǎn)實(shí)力,這就需要盡可能的降低系統調試頻率及周期,因此,這就需要加大微型傳感器的應用力度,只有這樣才能確保生產(chǎn)實(shí)際情況能夠實(shí)時(shí)精準的反映出來(lái)。從當前形勢來(lái)看,汽車(chē)工程中越來(lái)越多的融入了現代應用技術(shù),尤其是集成電路技術(shù),其運行發(fā)展不僅能夠帶動(dòng)整體生產(chǎn)質(zhì)量的相對提升,微機電系統的技術(shù)水平也會(huì )受其影響,處于不斷調整優(yōu)化階段,并逐漸趨于完善。微型傳感器是微型機電器件中應用價(jià)值最高的代表性器件,其種類(lèi)根據需求的不同也存在一定的多樣化特點(diǎn),但是它們卻普遍存在體積小的應用優(yōu)勢。
目前微電子技術(shù)也處于發(fā)展優(yōu)化的調整性階段,其中納米技術(shù)的拓展性應用,在汽車(chē)工程領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用也是較為顯著(zhù)的。將納米技術(shù)應用到加工技術(shù)改進(jìn)環(huán)節,不僅能夠有效提升傳感器的適用屬性,更能開(kāi)發(fā)出更多的功能,實(shí)現對效能的不斷完善。在這一過(guò)程中所應用的成本并不高,并且由小部件逐步推進(jìn)也能夠組成新型的排列組合,實(shí)現規�；卣�,以上這些應用優(yōu)勢都將為汽車(chē)工程的長(cháng)遠發(fā)展夯實(shí)基礎,這不僅是技術(shù)的更新,更是汽車(chē)工程生產(chǎn)流程的優(yōu)化及發(fā)展。
在汽車(chē)加工環(huán)節,采取單線(xiàn)多品種的生產(chǎn)方式已經(jīng)在生產(chǎn)領(lǐng)域中獲得較多好評,并且并廣泛應用于各大生產(chǎn)加工企業(yè)中。為了不斷提升生產(chǎn)效率,將該生產(chǎn)技術(shù)深入貫穿到各個(gè)生產(chǎn)需求環(huán)境下,就需要對其中涵蓋的不確定因素進(jìn)行精準衡量,從源頭上防止誤差性問(wèn)題的頻繁發(fā)生,因此在這一過(guò)程中的檢查及測量等技術(shù)的高效應用也就顯得至關(guān)重要,只有促使其性能優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,才能對微型傳感器的不斷優(yōu)化提供基礎保障。
2 微型傳感器在汽車(chē)中的細化應用。
2.1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機控制用傳感器。
發(fā)動(dòng)機的電子控制一直被認為是MEMS技術(shù)在汽車(chē)中的主要應用領(lǐng)域之一。發(fā)動(dòng)機控制系統用傳感器是整個(gè)汽車(chē)傳感器的核心,種類(lèi)很多,包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動(dòng)機的電子控制單元提供發(fā)動(dòng)機的工作狀況信息,供電子控制單元對發(fā)動(dòng)機工作狀況進(jìn)行精確控制,以提高發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、降低油耗、減少廢氣排放和進(jìn)行故障檢測。
2.2 安全系統方面用傳感器。
像摩托羅拉公司用體微細加工技術(shù)制作的硅加速度傳感器。統的陀螺儀是由高速旋轉的轉子、內環(huán)、外環(huán)和基座組成,這種陀螺儀的內外環(huán)通常是用滾珠軸承支撐,這些通常是用機械加工方法制成,需要加工精度高、難度大、而且,做成的陀螺儀體積大、質(zhì)量重。微機械陀螺是具有復雜的檢測與控制電路的MEMS裝置。Said Emre A1per等人報道了一種結構對稱(chēng),并具有解耦特性的表面微機械陀螺。該敏感結構在其最外邊的4個(gè)角都設置了支承“錨”,與傳統的直接支承在“錨”上的實(shí)現方式不同,它利用一種對稱(chēng)結構敏感質(zhì)量塊支承在連接梁上,并通過(guò)梁將驅動(dòng)電極和敏感電極有機地連接在一起。用微器件仿真軟件包(MEMCAD)仿真分析后可知,2個(gè)方向上的振動(dòng)相互不影響,所以,這樣的連接方式不用考慮機械耦合。該微機械陀螺的平面外輪廓的結構參數為1mm。
2.3 車(chē)輛監控和自診斷用傳感器。
在車(chē)輛監控和自診斷方面,MEMS技術(shù)的一個(gè)主要應用將是輪胎壓力監測;其次是應用于冷卻、剎車(chē)等系統的傳感器。此外,還有如像在亮度控制系統中使用光傳感器;在電子駕駛系統中使用磁傳感器、氣流速度傳感器;在自動(dòng)空調系統中使用室內溫度傳感器、吸氣溫度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器、濕度傳感器;在導向行駛系統中使用方位傳感器、車(chē)速傳感器等。
2.4 高溫微電子在汽車(chē)中的應用。
高溫微電子在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機控制、氣缸和排氣管、電子懸架和剎車(chē)、動(dòng)力管理及分配等方面的監控中都起著(zhù)非常重要的作用。例如:用于發(fā)動(dòng)機控制的高溫微電子傳感器和控制器將有助于燃燒的更好監測和控制,它將使燃燒的更加徹底,提高燃燒效率。但是,用傳統的硅半導體技術(shù)制作的微電子器件由于不能在很高的溫度下工作,已不能勝任。為了解決在高溫環(huán)境下溫度測量問(wèn)題,必須研制一種新的材料來(lái)取代傳統的半導體材料。
由于汽車(chē)傳感器在汽車(chē)電子控制系統中的重要作用和快速增長(cháng)的市場(chǎng)需求,世界各國對其理論研究、新材料應用和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都非常重視。未來(lái)的汽車(chē)用傳感器技術(shù),總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。
參考文獻
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[2]趙玉田.現代汽車(chē)電子技術(shù)及其在儀表中的運用分析[J].電子測試,2013(9).
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