⑴ 传感器是什么东西,他有什么作用
传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
作用:在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。
常见种类
电阻式
电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
变频功率
变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。
⑵ 传感器的概念作用及组成
传感器的概念作用及组成如下:
传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说,传感器是把非电量转换成电量的装置。
市面上常用到的有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器,电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器等。
⑶ 传感器的主要作用是什么
传感器是一种把非电学物理量转变成便于利用的电信号的器件,它是现代信息技术的“感觉器官”。与人的感觉器官相比它具有非常大的优势,正因如此,它被广泛应用在了我们生产生活的各个领域,发挥着非常重要的作用。
汽车与传感器
目前,传感器在汽车上的应用及燃料剽余量等有关参数的测量。已不只局限于对行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以由于汽车交通事故的不断增多和汽车对环境的危害,传感器在一些新的设施。
如汽车安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防抱死装置、电子变速控制装置、排气循环装置、电子燃料喷射装置及汽车"黑匣子"等都得到了实际应用。可以预测,随着汽车电于技术和汽车安全技术的发展,传感器在汽车领域的应用将会更为广泛。
传感器与家用电器
现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调 器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电樊斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色电视机、录像机、录音机、收音机、电唱机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。
随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使家用电器的使用更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。
传感器与环境保护
目前,环球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器 正在发挥着积极的作用。
所以传感器在气象方面也发挥着其重要的作用,不可缺少的组成部分,也在生活中起到了至关重要的作用。
⑷ 汽车为什么有这么多传感器,作用都是干嘛的
现在的 汽车 都是往电子化、智能化的方向进行发展, 汽车 传感器是电子控制系统中一个不可或缺的部分, 使用不同类型的 汽车 传感器能够解决很多机械装置不能控制的问题, 比如说像以前柴油机使用机械的调速器来调节油压、控制喷油量,控制油量的方式不是很精确,但是现在的电控高压共轨柴油机使用油压传感器来检测油压,通过油压的修正作用,就可以精准控制喷油量。
现在一般的小车上使用的传感器大概是有几十个 ,而像奔驰、宝马等高配置车型使用的电子技术越多,那么使用的传感器也越多, 达到的两百多个。 下面是我对 汽车 的传感器进行分类和总结,大家也可以看看这些传感器的作用是什么。
传感器是什么 传感器是一种检测装置,能够把被检测到的信息转换成为电信号或者其他形式的信号输出,以满足电子控制单元ECU存储、处理和记录等功能,ECU通过这些信号进行控制执行器。 这个就和我们通过大脑控制身体的某个部位动作很相似,比如我们要踢球,首先我们要知道球的位置与球到球门的距离,然后我们才好确定使用脚的什么位置进行触球,如果踢的球打飞了,那么我们就会知道击球的位置是否正确和力度大了还是小了,通过不断的训练,那么我们也可以成为任意球大师。
汽车 ECU的控制方式有开环和闭环控制 ,工况不一样,控制的方式也是不一样的。 传感器负责收集 汽车 运行过程中的参数变化,并把变化的机械运动状态转变为电参数状态(电流、电阻和电压都可以),ECU通过处理并把车辆状态提高警告灯的形式机械输出 ,使车主们知道 汽车 各部分的状态,以便更好的驾驶车辆。 汽车 电子控制系统主要是由三部分组成:传感器、ECU和执行器。
发动机上的传感器作用 发动机是 汽车 的动力来源,主要的传感器有: 压力传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计和氧传感器等。
这两个传感器是控制发动机点火和喷油的主要信号,我们知道发动机点火的顺序是1 3 4 2,这个点火的顺序就是由凸轮轴位置传感器确定的,但是完成一个做功行程就是由曲轴位传感器来确定。传感器的工作原理都是利用转动的转子信号切割磁感线产生交流变化的电流,通过处理后传递给ECU。
这两个传感器是检测进气量的 ,空气流量计是直接测量进气量,进入了多少空气就计算多少g的空气,作为决定喷油的主要需要之一,将信号提供给ECU计算喷油量个点火正时。
而压力传感器是间接测量进气量的,通过压动内部膜片的变化来输出电压变化。压力传感器主要是测量节气门后方进气管内的绝对压力值,如果节气门开度大,则进入的空气就多,输出的信号电压就大。
有的大气压力传感器安装在ECU内部,可以在高原的地区起到海拔修正的作用,当遇到外部海拔高度变化时起作用,传感器把这些变化变为电信号存储在ECU内。
节气门位置传感器安装在节气门轴上,在打开节气门时,那节气门开度信号传递给ECU,用于改变喷油量使用 ,比如我们踩油门踏板多一点,那么喷油器单位时间内喷油的次数就增多。
该传感器有线性变化的和开关变化的,开关变化节气门位传感器主要检测两个工况:怠速工况和全负荷工况。线性变化的传感器能实时检测节气门的开度,包括发动机的每个工况,线性变化的传感器应用十分广泛。
氧传感器检测尾气中氧气浓度占比多少,从而间接判断出进入气缸内的混合气燃烧的状况 ,以便实现对空燃比的控制(闭环控制),排气中的氧气浓度多少,代表混合气是过浓还是过稀,ECU根据该信号指令喷油器增加还是减少喷油。
底盘上的传感器作用 底盘上的传感器包括悬架、变速器、转向和制动等系统,通过这些传感器可以实现车辆的良好操作和行驶稳定性。
1、悬架系统上的传感器
这类型的传感器主要使用在空气悬架上,使用液压筒式的减震器悬架系统是没有传感器的。 空气悬架需要在车身的高度升降,悬架软硬调整等,通过悬架系统的传感器可以检测分析出不同数据,对车辆状况进行调整。 主要的传感器有:车身高度传感器、侧倾角传感器和车速传感器等。
2、变速器上传感器
汽车 上有手动和自动变速器,自动变速器使用的传感器多一点,但是手动变速器和自动变速器都有一个共同的传感器:车速传感器(输出轴转速传感器)。自 动变速器ECU通过收集各方面的能够使用的传感器信号来控制变速器的换挡点和锁止离合器的锁止点,使 汽车 的动力性和燃油性得到合理化 。除了车速传感器外,还有加速度传感器、变速器油温度传感器等。
车身电器设备上的传感器 车身上的传感器主要是为了提高 汽车 的安全性、可靠性和舒适性等, 比如用于自动空调系统使用的湿度传感器、光照传感器等,用于车距保持的超声波传感器和距离传感器,提高夜间行驶安全的红外线传感器等。
除此之外在开车时,我们也经常要使用导航,使用的传感器有车速传感器、陀螺仪、罗盘传感器和方向盘角度传感器等,可以使车主在驾驶 汽车 过程中,能及时了解道路情况。
总结:通过上面的分析可以知道, 汽车 传感器是电子控制的信号源,能把 汽车 的各种工况信号转变为电信号传给中央控制器,使 汽车 达到最好的运行状态。
汽车 上的传感器好像有100多种吧:
主要的传感器有:
a.空气流量计;b.节气门位置传感器;c.曲轴位置传感器;d.氧传感器:检测排气中的氧浓度;
e.进气温度传感器:f.胎压传感器及路况传感器等等,还有很多,其实都是为安全行驶提供帮助的模块,传感器多说明车子运行中需要大量数据做为依托,让驾乘得到安全保障。
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,转化成电信号输给计算机,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 为什么有这么传感器,作用都是干吗的,你这个问题覆盖面太大了, 汽车 上的传感器太多了。
汽车 上的传感器很多,分几大类,比如气囊一套,就有碰撞传感器,气囊电脑,方向盘里面还有个游丝也就是气囊线圈,还有主副气囊,很多车还有气帘,座椅气囊等等。光气囊就有这么多。
一部 汽车 ,有发动机系统,电器系统,气囊系统,刹车系统,转向系统,ABS系统,ESP系统,一般车就这些系统,有的高档车系统更多,这些系统都带有传感器。
就那发动机来说,这是传感器最多的,氧传感器,凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器,碳管电磁阀等等。
所以说你要问,就要问那个系统有什么传感器比较好回答。
所谓的自动驾驶,实际就是一个模仿人类驾驶的行为。
人开车,遇到任何一种状况,都需要先感知,再思考,最后行动的这么一个过程。
而自动驾驶的感知就是来自于各种探测设备,那么为什么现在自动驾驶需要高清摄像头、红外摄像头,毫米波雷达,激光雷达,超声波雷达、声音传感器,GPS等定位装置来感知。
不是不想节省,而是节省不了。
实际上,车企比我们任何消费者都想节省成本,因为成本越低他们赚得越多啊,没有人和钱过不去。但是因为 汽车 作为我们消费者最常用的交通载具, 安全 绝对是放在第一位的,其中也包括 成本。
早期的ADAS基本方案就是 一个车头毫米波雷达+一个驾驶位挡风玻璃下的摄像头+车尾超声波来答的配置 ,因为三个零部件成本不高,技术成熟,而且可以实现L2级别的大多数功能,如自适应巡航,AEB,LKA,行人保护,交通标志识别,倒车辅助等。
而现在为了达到更好的智能辅助驾驶,是不能模拟人的狭小视角为基础的。感知的范围需要覆盖远中近距离,车辆周围的全部立体空间。其中即便只用一种感知设备,比如特斯拉推崇的全摄像头自动驾驶模式,也必须要多个摄像头来探知不同角度的周围环境,包括能看到地面和天空,务必做到在任何驾驶中,都能杜绝盲区的出现。
因为每一种感知设备, 探测距离有长中短 ,也有 不同的FOV(视角) 的,HFOV(水平视角),VFOV(垂直视角)。
为了让车辆拥有360 无死角的盲区,必须要覆盖所有的方位和视角。
但实际上,现在主流的自动驾驶方案中,上述的每一种车辆感知的设备都有着其存在的必要,只有多个传感设备融合,在 范围、精度、FOV、采样率、成本和一般系统复杂性 之间做好平衡,才能打造出一个安全的智能自动驾驶所需要的感知。
毫米波雷达
毫米波雷达的工作原理就是通过发射无线电信号(毫米波段) ,再将反射的零散信号收回,来探测感知周围物体,通过算法(阈值去掉噪声值留下信号能量峰值)得到反射点的信息,再得到 汽车 和其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等。
由于毫米波雷达的穿透性较好,可以轻松穿透塑料,所以常安装在 汽车 的前保险杠处,塑料板的里面。
毫米波的最大优点就是无视天气,穿透雾气、烟尘的能力强,受到环境因素影响较小,可以保障在日常情况下的使用。
毫米波雷达早期为24GHZ,探测距离短,精度低,探测距离大概50米到100米,精度大概是40-70CM的分辨率。而最近两年推出的77GHZ的探测距离远,能达到200米以上,精度相对较高,大概是10-40CM分辨率。但因为成本较高,还是主要用在高端车型上,如果要达到更好的辅助驾驶级别,一般至少一个77GHZ毫米波雷达(车头)搭配多个24GHZ毫米波雷达(车侧)来使用。
毫米波雷达虽然成本较激光雷达低,工艺也成熟,元器件也小,但是它也有着 致命的缺点,那就是分辨率低,无法清晰辨别较小的物体,且对金属极为敏感。
假设40CM一个反射点,即便是77GHZ的毫米波雷达动态扫描到车前方的人体正面,很有可能也就得到十几个点,如果行人对于毫米波雷达还是侧面的运动体态,那可能接受过来的信号就几个点,关键这几个点旁边还有干扰物,比如行人从一棵树旁边经过,行人拖着个大箱子,要从这一堆稀疏的点上分析出这是个人还是个其他什么玩意,要是人的肉眼,肯定是看不出来的。
如果要更清楚辨别较小物体,雷达的探测阈值需要设低,但毫米波雷达又对金属敏感度太高,调低阈值噪点增多,这样的结果就是会有越来越多“鬼影”的出现,会出现众多的虚报物体。你可以理解为一个超级近视的人取下了眼镜,想要分辨一个远处的闪闪发光的小物体,他越努力看,就越会看到四周到处都是晃动的影子和物体,哪怕前面啥东西都没有,他都不一定敢往前走。
所以毫米波雷达分辨大型物体(前方车辆),抗天气干扰能力一流,但你指望这个精度几十厘米级的雷达能够准确分清楚高速行驶车辆的前面是个啥玩意,肯定是不行的。因为它的一惊一乍,一路上动不动给你虚报,那么车都不用开了,就不停急刹着玩就好了。
所以,现在 AEB里面,越来越多的企业把毫米波雷达的权重给调低了 ,要判断前方有没有障碍物,是个什么障碍物,还是得高清摄像头点头才行。
当然如果高清摄像头认为前方拖着个大树走的卡车或者没拖货的一个超低平板卡车,都不属于车辆,不管毫米波雷达的内部示警,车速完全不减地撞上去,也真的纯属正常。
高清摄像头
汽车 摄像头是最接近人类视觉的车辆感知外界的手段了。
车载摄像头一般都拥有较广的垂直视场角,较高的分辨率,还能提供颜色和图形的信息。这就可以达到驾驶辅助中的行人、自行车、机动车等的识别。也可以分辨出路标,如路上的地面标线,路侧的限速标识。
如果采用的车载立体摄像头(如双目摄像头),还能计算出 汽车 和其他物体的相对距离,相对角度。(所以说马斯克说可以自动驾驶不用毫米波雷达,可以全部用摄像头来代替。)
但如果要盲点检测,全景泊车、泊车辅助,就需要在车身上布置多个摄像头,达到车周的覆盖空间无死角。
车载摄像头一般都是由CMOS镜头,芯片,内存,外壳组成。 原理就是将拍摄到的图像转为二维数据,进行图像匹配识别,分辨出拍到的物体是行人、 汽车 、自行车、电动车、交通标识等。
现在的摄像头排布,基本上都会采用前视,侧视,后视,内视的排布,包括广角镜头,长焦镜头,数量从5个到10个不等。
车载摄像头的优点就是分辨率高,采集信息丰富,最符合人类视觉的语义信息,成本也低。
但 缺点也很明显,因为是靠光的反射来进行拍摄,就会受光照影响较大 ,黑夜里基本无法使用。且受环境天气影响较大,雨雪、大雾,灰尘、昆虫等都会影响到摄像头,导致它无法全天候全地形工作。另一个缺点,就是只能采集平面信息,无法采集深度信息,三维立体感不强,且拍照边缘容易有失真现象,即便后期进行算法修正,也有可能造成图形的误判。
所以,毫米波雷达的分辨率低,车载摄像头又受到光照影响和无法构建3D图形,那么就需要一个分辨率高,不受光照影响且能构造清晰3D图形的探测器,那就是现在比较热门的激光雷达。
激光雷达
激光雷达,靠发射激光束,然后接受到目标回波,与发射信号做出对比后,从而得知物体的相对位置和速度等数据。
目前最主要有三种类型的激光雷达。
快闪激光雷达 ,用单个的大面积激光脉冲来照亮探测的环境,现在最常用的,大家说的基本就是TOF激光雷达。早期车企做实验时,大部分都顶着一个雷达包,那就是机械激光雷达,使用一个旋转组件,通常装载在车顶,让激光雷达可以360 覆盖周围。
另外一种固态激光雷达,就没有移动部件,只有固定的视角,使用多个传感器来覆盖车辆周围,现在上市的车辆配置的激光雷达,基本都是这种。
微机电系统激光雷达(MEMS) ,通过非常微小的镜面,用电压来改变镜面,来调整发射激光的角度。
光学相控阵雷达(PA) ,通过光学相控阵(有多个光频移相器组成)发射激光雷达。
激光雷达的优点就是分辨率高、精度高 ,对比10CM级别精度的毫米波雷达,激光雷达的精度可以轻松到 毫米级别 ,可以轻描淡写给所有周边大小物体建立3D立体图形。
网络有个经典的点云图,就是描述的激光雷达的效果。
而激光雷达的角分辨率更是超过毫米波雷达数个等级,轻松可以达到0.1 ,也就是说可以分辨3KM距离上的相距5M的两个目标。
激光雷达比起毫米波雷达,能抗电子干扰 。因为毫米波雷达发射的是无线电信号,属于电磁波,在我们的周围,存在着大量各种电磁波,所以会干扰毫米波雷达的判断。而激光雷达则不会受到此类干扰。
但是激光雷达由于是光束,会受到空气中微粒的影响 ,所以雨雾霾尘里会急速衰减,传播距离大大受限。对比摄像头,激光雷达无法分辨平面图像,所以也无法分辨图形和颜色的含义。
而且还是因为是 光束,所以也会受到折射面和阳光的影响 ,比如反光强烈的物体会造成激光雷达的误判,容易在点云中形成和现实物体完全不同的 “虚影”、“重影” 。
而且激光雷达现在的造价还十分高昂,市面上的32线激光雷达(扫描数据量70万点/秒)级别的,售价就高达数万美元。线束越多,垂直角分辨率越高,精度越高的激光雷达就越昂贵。
但随着自动驾驶的快速发展,需求量越来越大,国内厂商的发力。有望到 2023年,上述的激光雷达的售价降到千元级别。
超声波雷达
超声波雷达是通过发射并接受超声波(机械波),根据时间差算出障碍物距离,测距精度达到1-3CM。
超声波雷达一般有 UPA和APA ,APA和UPA的工作频率不同,不形成彼此干扰。
UPA的探测距离一般在15CM-250CM。通常安装在 汽车 前后保险杠上,用于辅助泊车。
APA的探测距离在30-500CM,如果要进行自动泊车,车辆的侧面也会装有超声波的传感器,用于测量侧方障碍物的相对距离,这里一般用的是APA.因为APA的探测距离较远,也可用在驾驶的时候探测后方、侧面是否有来车过于靠近。
超声波的优点是成本极低,制作方便,遇到障碍物后反射效率高,且耗能低,与障碍物近距离时的抗自然因素干扰能力强,雨雪沙尘等恶劣天气都能使用,也不受光暗度的影响。
其 缺点就是因为是机械波,所以受温度影响较大 。零摄氏度的波速为332m/s,30摄氏度的波速为350m/s,所以温度过高或者过低,车速如果过快,都会造成超声波测距的误差,所以现有的辅助泊车还是自动泊车,实际都是要求人的视线同步进行观察的。
且因为超声波散射角大,方向性不集中,无法精准描述障碍物位置,且在测量较远距离目标时,无法保障精度。
上述这个超声波雷达的弊病,也是很多人对自动驾驶AEB不理解的地方。
我不止一次地看到有人不解评论,甚至还有 汽车 行业的人问,为什么辅助驾驶看到前方这么大一个障碍物,比如翻倒的车辆,一个大箱子,都不会报警,还会撞上去。而我在倒车,牵车的时候,一个小障碍物影响到了我的车辆前进后退,车辆都会报警。
当作者解释说,因为毫米波雷达和摄像头无法确认前方有障碍物,反而这些评论的人更加迷惑,那要什么分辨啥障碍物,像倒车一样,就如同自动泊车一样,后面有障碍物靠近了,不停报警,再不管刹停就好了啊。
但是因为倒车的原理是用超声波雷达的特性,在近距离可以很精确判断后方有无障碍物,但是 超声波雷达距离越远灵敏度越差 ,5米以上就无法判断障碍物的相对距离,且方向性较差,无法精准描述障碍物位置。所以车辆行驶中,如果前方一百米处有障碍物,超声波雷达是无法辨别出来的,等靠近了几米后报警再刹停,因为车的速度在这里,百公里刹车都是三四十米起,用超声波雷达来高速测距再刹停,黄花菜都凉了。
而现有的智能辅助驾驶中,毫米波雷达的分辨精度极低,且对金属敏感,容易产生噪点,而摄像头靠算法(智能AI)来对比障碍物,一旦融合数据在算法的辨析里出不来,前方障碍物就会被无视掉。
综上所述,就应该知道毫米波雷达,摄像头,激光雷达,超声波雷达是如何扬长补短的。
毫米波雷达精度低,但是可以方便得到周围物体的相对速度和距离。摄像头可以获得平面图形,看懂交通标识和分辨颜色。激光雷达探测精度高,可以获得周围物体的三维图像。超声波雷达在短距离测距中有着极大的成本、能耗低的优势。
所以自动驾驶走向完善,还是需要多种感知设备来进行一个搭配,才能在范围、精度、FOV、采样率、成本和一般系统复杂性之间做好平衡,搭建一个完美的感知平台。
传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说,传感器是把非电量转换成量的装置。传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。
我们常见的和容易理解的传感器主要有:
1.里程传感
2.机油压力传感
3.水温、气温传感
4.空气流量、空气浓度
5.ABS传感
6.安全气囊传感
7.转速与速度传感
8.位置传感
9.光强度传感
10.图标传感
相信从以上名称就能知道它们各自的作用了吧。
作用就是为了安全
以前机械时代没有太多,全靠人看,现在有传感器,最重要一点是保证人的安全,其次是现代化 汽车 的很多功能,比如雷达探测,360度可视化停车,跟车,定速巡航!等等
现在的 汽车 也算是精密电子仪器了。对于很多高端产品来说,传感器是为了更好地服务中央处理器来对当前的行驶状态以及驾驶环境进行检测。
汽车 的传感器有一部分是对外的,这部分传感器是为了获得前方路况以及周围的驾驶环境,一方面可以给驾驶员提供更多的信息,减少视野盲区,以及在驾驶员没有做出反应的情况下,帮助驾驶员避免危险。这部分传感器也会帮助车辆实现自动驾驶或者自动驾驶辅助的功能。
另一部分传感器是对设备的,包括对车辆的发动机、水温、机油位等状态的监控,从而帮助处理器在第一时间检测到车辆的不良状态,这些传感器是为了减少人工检测的成本,可以由电脑自动完成。
最后一部分来自对驾驶员和驾驶环境的传感器,比如对驾驶员姿态,室内温度等等,主要是为了提供更好的驾驶环境以及更舒适的自动驾驶体验。
⑸ 什么是汽车的传感器,对汽车来说它起到一个什么作用
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。
现代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,现在巳扩展到底盘、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∶
: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;
: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;
:测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号;
:检测曲轴及发动机转速,提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号;
:检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值(理论值)附近的的基准信号;
:检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据;
:检测冷却液的温度,向ECU提供发动机温度信息;
:安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况,提供给ECU根据信号调整点火提前角。
这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和ABS上。
变速器:有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等,方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器;
悬架:有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等;
下面来认识一下汽车上的主要传感器。
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。
也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2000型轿车)。
爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。
⑹ 传感器的作用有哪些
传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加,因而其品种也极其繁多。
为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
⑺ 请问传感器的作用是什么,什么是传感器,有谁清楚可以介绍一下吗
这个问题是相当的专业,没有接触这个的人基本都不会懂的。说实话对传感器也不是很了解,但是看到这个问题非常感兴趣,们一起对传感器进行探讨和学习!这边上网帮查询了一下,总的整理了一上,这边就发出来给分享一下,可以参考看看的。
传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显着地增加,因而其品种也极其繁多。为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。
传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
关于传感器的相关知识就说到这里了,在找资料的同时也学习到了不少,不知道给的答案是不是想要的东西呢?
⑻ 传感器的作用是什么原理
传感器的作用是什么原理
传感器的作用是什么原理,很多的电子设备都是需要用到传感器,很多人不太了解传感器,传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,那么传感器的作用是什么原理呢?
传感器的工作原理是通过敏感元件及转换元件把特定的被测信号,按一定规律转换成某种“可用信号”并输出,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
传感器按原理分包括:振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的作用是把非电学量转换为电学量或电路的通断,实现很方便地进行测量、传输、处理和控制。
1.传感器的原理
传感器是一种装置,它利用一定的规律将探测到的量转换成易于处理的其他物理量。例如,尺子是一种非常简单的传感器。它以一定的间隔标记刻度,刻度是一定的定律,然后根据这个定律进行测量,物体的长度,以及便于应用的数字距离。
比如光敏电阻器是一种光电转换器,它由特定的材料制成,使其电阻在光的影响下在一定范围内按比例变化。要理解传感器,您必须首先确定您想要理解的传感器的应用范围,然后再了解更多。
但归根到底,传感器的基本原理是利用一定的规律将被测量转换成其他易于处理的物理量,必须有一个特定的规律存在于传感器本身。
2. 传感器原则特性
静态特性——传感器的静态特性是指静态输入信号在传感器的输出和输入之间的相关性。
动态特性——所谓的动态特性是指当输入发生变化时传感器的输出特性。在实际工作中,传感器的动态特性通常用其对特定标准输入信号的响应来表示。
线性——在正常情况下,传感器的实际静态特性输出是一条曲线,而不是直线。在实际工作中,为了使仪表具有均匀的标度读数,常采用拟合直线来近似实际特性曲线,线性度(非线性误差)是该近似度的性能指标。
1、什么是传感器?
传感器(Sensor)是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置。人类会基于视觉、听觉、嗅觉、触觉获得的信息进行行动,设备也一样,会根据传感器获得的信息进行控制或处理。
传感器收集转换的信号(物理量)有温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等,这些利用了半导体的物质变化。除此之外,还有利用酶和微生物等生物物质的生物传感器。传感器的种类繁多,大约有3万种以上。
要想彻底搞清楚传感器,几乎要跨越所有的制造业门类,难度有如识别满天繁星。常见的传感器种类有:温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。
2、传感器有多重要?
传感器处于一切工业产品的最前沿阵地,它提供了感知物理世界的第一道哨卡。这些传感器提供实时监控,包括过程所需的检测和报告。
发送由传感器监视和收集的数据以进行控制和分析,并且通过传感器发出电信号来报告特定属性中的任何异常。这样,传感器可以提高流程效率和产品质量,同时确保流程符合最佳实践。因此,没有众多优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
传感器的主要特点包括:提高了数据捕获的灵敏度,几乎无损的传输以及连续,实时的分析。实时反馈和数据分析服务可确保流程处于活动状态并以最佳方式执行。
传感技术的不断发展催生了当今的智能传感器。与传统的没有有源组件的模拟传感器不同,智能传感器包含电路,允许它们进行测量并将值输出为数字数据。这些传感器具有嵌入式微处理器单元,并在信号转换器上安装了许多传感设备。
智能传感器能够执行许多内在的智能功能,例如自我测试,自我验证,自我适应和自我识别的能力。他们了解流程要求,管理各种条件,并可以检测条件以支持实时决策。这些智能传感器针对多种过程条件进行了编程,使执行人员可以获得最大收益。
中国、美国、德国等世界将传感器列为未来重大科技项目,想要在传感器上实现技术突破,足以说明它的重要性。世界联合商会更是曾做出评价:谁支配了传感器,谁就能支配了新时代。
3、传感器市场保持较快增长
2012年至2021年,我国工业增加值从20.9万亿元增长到37.3万亿元;以不变价计算,工业增加值年均增长6.3%,远高于同期全球工业增加值2%左右的年均增速;制造业增加值从16.98万亿元增加到31.4万亿元,占全球比重从22.5%提高到近30%。
万物互联,工业增加值的快速提升,背后离不开强大传感器的支撑。信息时代,传感器在工业生产、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断等领域得到广泛应用。
到2025年,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间,其中传感器作为物联网技术最重要的数据采集入口,将迎来广阔的发展空间。
我国的制造强国战略,同样离不开强大传感器的支撑!据中国信通院数据显示,近年来中国传感器市场规模保持较快增长,2019年中国传感器市场依然保持增长,整体市场规模达到2188.8亿元,同比增长12.7%。2021年市场规模达到2951.8亿元,增速达17.6%。
一、热电阻温度传感器:
测温原理:热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即:Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为:Rt =AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
测温范围:金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。半导体热敏电阻测温范围只有-50~300℃左右, 且互换性较差,非线性严重,但温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。
二、集成温度传感器:
集成温度传感器有可分为模拟式温度传感器和数字式温度传感器。
1.模拟式温度传感器
测温原理:将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上,具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等 优点。
测温范围:LM135235335系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集成温度传感器,是电压输出型温度传感器,工作特性类似于齐纳稳压管。
该系列器件灵敏度为10mV/K,具有小于1Ω的动态阻抗,工作电流范围从400μA到5mA,精度为1℃,LM135的温度范围为-55℃~+150℃,LM235的温度范围为-40℃~+125℃,LM335为-40℃~+100℃。
封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。
2.数字式温度传感器
测温原理:将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上,直接输出反应被测温度的数字信号,使用方便,但响应速度较慢(100ms数量级)。
测温范围:DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线” 接口的数字式温度传感器,供电电压范围为3~5.5V,测温范围为-55℃~+125℃
可编程的9~12位分辨率,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,出厂设置默认为12位,在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。
三、热电偶温度传感器
测温原理:两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电动势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表连接,显示出热电偶所产生的热电动势,通过查询热电偶分度表,即可得到被测介质温度。
测温范围:常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
⑼ 传感器的主要功能是什么
你好,传感器是主要检测机械上的一些物理变化和化学变化,转化为电信号发送给我们的电脑,识别物体的变化。希望对你有所帮助