汽车传感器的基础知识和功能主要是什么?
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车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。
车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。
汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的汽车传感器。
传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。汽车传感器过去单纯用于发动机上,已扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中,常见的有∶进气压力传感器:反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号;空气流量计:测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号。
目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种:
1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。
2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。
3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量( “ 1 ” 和 “ 0 ” 或 “ 开 ” 和 “ 关 ” )的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。
传感器的灵敏度
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△ y 对输入量变化△ x 的比值。它是输出一特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显关系,则灵敏度 S 是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化 1mm 时,输出电压变化为 200mV ,则其灵敏度应表示为 200mV/mm 。
当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。
提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。
传感器的分辨力
分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时,其才会发生变化。
通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。
近两年,我国自动驾驶技术不断迭代和突破,自动驾驶的卡车、矿车、物流园区车、巡逻车、出租车,陆续出现在日常的生产和生活中。新的技术在被人们所认知的过程中,也在进行着商业化测试,探索未来的商业化运行模式。
未来,雷达与摄像头协同感知将会成为主流;决策方面,需要控制算法来实现,这样就需要大量的停车数据训练算法,一起顺利实现路径的规划;执行方面,随着线控技术的不断发展,执行的响应度会越来越灵敏、安全性越来越可靠,汽车会越来越偏向智能控制。
因此,多种传感器融合与互补是必然的,无论是激光雷达、超声波、毫米波、摄像头还是GPS、IMU、加速度计、陀螺仪都是电动汽车自动驾驶必备的传感器。