汽车传感器性能与选用资料.ppt

汽车传感器的性能与选用 ;个人简介;国家标准GB7665-2005（87）对传感器（transducer/sensor）所下的定义：能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 其定义所蕴含的四个意思： ① 传感器是测量装置，能完成检测任务； ② 它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等； ③ 它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电物理量，但主要是电信号； ④ 输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。 传感器的功用: 一感二传，即感受被测信息，并传送出去。;现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的子系统采用电子控制技术，传感器是电子控制系统中的必不可少的重要组成部分，担当采集系统状态的作用。因而传感器在汽车上的应用越来越广泛。 汽车传感器主要应用在汽车的电子控制系统（主要由发动机电控系统和底盘电控系统）和仪表与指示灯系统中。由于实时精确地获取系统的当前状态是电控系统实现快速精准控制的首要条件，汽车传感器又作为汽车电子控制系统的信息源，故汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件, 其技术是汽车电控技术的核心内容之一。 普通汽车大约装有近百只传感器，而高级豪华汽车由于装备了更多的电控装置，其装备的传感器达到了200~300只。;汽车传感器作为汽车电控系统的输入装置，把汽车运行中各种工况信息, 如车速、发动机运转工况和各种介质的温度等, 转换成电信号并传输给电控单元, 以控制车辆处于最佳工作状态。;传感器;在汽车仪表与指示灯系统中;与其他的传感器相比，汽车传感器具有以下的特点： 环境耐受性好。汽车的工作环境在-40~80℃，且在各种复杂道路条件下运行，经受着各种变化载荷的冲击，有时甚至在强大电磁场的情况下工作，因此要求传感器耐振、耐冲击、耐温、耐水、耐油污、抗电磁干扰。 可靠性高。汽车传感器的可靠性指标是10年，要求汽车行驶10万公里无障碍。 特性好精度高。汽车传感器的精度直接关系到汽车电控系统的性能，进而关乎汽车的各项性能（如安全性、经济性、动力性、舒适性等）。 批量生产和通用性。汽车传感器在确保其性能的基础上，成本要求尽可能低，且安装调试方便。 结构紧凑小巧。可减少汽车重量，提升汽车利用空间，便于安装调试。 应符合汽车行业的标准。;汽车传感器的发展趋势;汽车传感器的分类;按被测量的特性可分为：;为了提高汽车电控系统和仪表与指示系统的性能，要求能实时且精准地获取的汽车运行的各个状态。所以在选用汽车传感器时， 除了需要考虑被测量的特点外，更需考虑传感器的基本特性（性能）。 传感器的特性是指它转换信息的能力和性质。这种能力和性质常用传感器的输入与输出的对应关系来描述。 传感器的输入量可分为静态量（常量或变化缓慢的量）和动态量（随时间快速变化的量，如周期变化、瞬态变化或随机变化等）两大类，故传感器的基本特性可分为静态特性和动态特性。 传感器必须既有良好的静态特性又有良好的动态特性，才能完成信号无失真的转换。;传感器的基本特性;1 ．测量范围（量程） 测量范围是指按传感器标定的精确度可进行测量的被测量的变化范围，故测量范围的上限值 Ymax与下限值 Ymin 之差就是传感器的量程 YFS ，即 YFS = Ymax – Ymin 有的传感器一旦过载（即被测量超出测量范围）就将损坏，而有的传感器允许一定程度的过载，但过载部分不作为测量范围，我们选用传感器时应注意。 ;2、线性度（非线性误差） 线性度是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。非线性误差是传感器线性度的衡量指标，它取实际值与理论值之间的绝对误差的最大值与传感器量程之比的百分数。;3、灵敏度 灵敏度是指传感器输出的增量与输入的增量之比，即： 线性传感器的灵敏度为常数，即输入输出关系直线的斜率，斜率越大，其灵敏度就越高。非线性传感器的灵敏度是变量，是输入输出关系曲线的斜率，输入量不同，灵敏度就不同，通常用拟合直线的斜率表示系统的平均灵敏度。要注意灵敏度越高，就越容易受外界干扰的影响，系统的稳定性就越差，测量范围相应就越小。 ;4、重复性 重复性表示传感器按同一方向做全量程多次测量时，所得的输入输出特性曲线不一致的程度。曲线越重合，重复性越好。;5、迟滞（变差、回程误差） 迟滞是指传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合的现象。;6、精确度（精度） 相关概念的区别： 精密度：是指传感器输出值的分散程度，是随机误差大小的标志。 正确度：是指传感器输出值与真值的偏离程度，是系统误差大小的标志。 精确度