『壹』 現代感測器技術的發展趨勢
對比感測器技術的發展歷史與研究現狀可以看出,隨著科學技術的迅猛發展以及相關條件的日趨成熟,感測器技術逐漸受到了更多人士的高度重視當今感測器技術的研究與發展,特別是基於光電通信和生物學原理的新型感測器技術的發展,已成為推動國家乃至世界信息化產業進步的重要標志與動力。
由於感測器具有頻率響應、階躍響應等動態特性以及諸如漂移、重復性、精確度、靈敏度、解析度、線性度等靜態特性,所以外界因素的改變與動盪必然會造成感測器自身特性的小穩定,從而給其實際應用造成較大影響這就要求我們針對感測器的工作原理和結構。
在小同場合對感測器規定相應的基本要求,以最大程度優化其性能參數與指標,如高靈敏度、抗干擾的穩定性、線性、容易調節、高精度、無遲滯性、工作壽命長、可重復性、抗老化、高響應速率、抗環境影響、互換性、低成本寬測量范圍小尺寸重量輕和高強度等。
同時,根據對國內外感測器技術的研究現狀分析以及對感測器各性能參數的理想化要求,現代感測器技術的發展趨勢可以從四個方面分析與概括:
一是開發新材料、新工藝和開發新型感測器;
二是實現感測器的多功能、高精度、集成化和智能化;
三是實現感測技術硬體系統與元器件的微小型化;
四是通過感測器與其它學科的交叉整合,實現無線網路化。
(1)汽車感測器有哪些新的趨勢擴展閱讀:
感測技術發展現狀:
無論是國內還是國外,與計算機技術和數字控制技術相比,感測技術的發展都落後於它們。從80年代起才開始重視和投資感測技術的研究開發或列為重點攻關項目,不少先進的成果仍停留在研究實驗階段,轉化率比較低。
我國從60年代開始感測技術的研究與開發,經過從「六五」到「九五」的國家攻關,在感測器研究開發、設計、製造、可靠性改進等方面獲得長足的進步。
初步形成了感測器研究、開發、生產和應用的體系,並在數控機床攻關中取得了一批可喜的、為世界矚目的發明專利與工況監控系統或儀器的成果。
但從總體上講,它還不能適應我國經濟與科技的迅速發展,我國不少感測器、信號處理和識別系統仍然依賴進口。
同時,我國感測技術產品的市場競爭力優勢尚未形成,產品的改進與革新速度慢,生產與應用系統的創新與改進少。
『貳』 汽車所有的感測器有哪些各分布在哪
汽車感測器過去單純用於發動機上,現在巳擴展到底盤、車身和燈光電氣系統上了。這些系統採用的感測器有100多種。在種類繁多的感測器中,常見的有∶
1、 用在電控噴油噴射發動機上的感測器
進氣壓力感測器:反映進氣歧管內的絕對壓力大小的變化,是向ECU(發動機電控單元)提供計算噴油持續時間的基準信號;
空氣流量感測器:測量發動機吸入的空氣量,提供給ECU作為噴油時間的基準信號;
節氣門位置感測器:測量節氣門打開的角度,提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點火提前角修正的基準信號;
曲軸角度感測器:檢測曲軸及發動機轉速,提供給ECU作為確定點火正時及工作順序的基準信號;
氧感測器:檢測排氣中的氧濃度,提供給ECU作為控制燃油/空氣比在最佳值(理論值)附近的的基準信號;
進氣溫度感測器:檢測進氣溫度,提供給ECU作為計算空氣密度的依據;
水溫感測器:檢測冷卻液的溫度,向ECU提供發動機溫度信息;
爆燃感測器:安裝在缸體上專門檢測發動機的爆燃狀況,提供給ECU根據信號調整點火提前角。
2、 用在底盤控制方面的感測器
這些感測器主要應用在變速器、方向器、懸架和ABS上。
變速器:有車速感測器、溫度感測器、軸轉速感測器、壓力感測器等,方向器有轉角感測器、轉矩感測器、液壓感測器;
懸架:有車速感測器、加速度感測器、車身高度感測器、側傾角感測器、轉角感測器等
(2)汽車感測器有哪些新的趨勢擴展閱讀:
車用感測器是汽車計算機系統的輸入裝置,它把汽車運行中各種工況信息,如車速、各種介質的溫度、發動機運轉工況等,轉化成電信號輸給計算機,以便發動機處於最佳工作狀態。
車用感測器很多,判斷感測器出現的故障時,不應只考慮感測器本身,而應考慮出現故障的整個電路。因此,在查找故障時,除了檢查感測器之外,還要檢查線束、插接件以及感測器與電控單元之間的有關電路。
被測對象的多樣性及快速變化性
汽車上常用的感測器類型包括輪速感測器、曲軸/凸輪軸位置感測器、溫度感測器、壓力感測器、爆震感測器等。針對層出不窮的車型,每個功能相同的感測器在外形上又有著各種各樣的差異,再加上測量指標、生產環境等要求越來越苛刻,使得傳統單一的測試工作台無法兼顧如此多樣的感測器生產。
測試近似性
在實際生產中,不同感測器的測試內容又有著一定的近似性。因為從測試原理上講,汽車感測器主要分為主動式/被動式、溫度、壓力感測器等類型。也就是說,對於不同的感測器,只要測試原理是一樣的,那就意味著它們的測試儀器等設備也是一樣的。
測試設備
汽車感測器生產線都要求採用經濟、高效、自動、靈活的測試設備,而且要具備高自動化、高效率、高產能、高可靠性的特點。感測器生產廠家希望一次性投入以後,測試設備本身還能不斷地進行擴充,有效地支持最新產品和更高的性能指標要求,從而保證設備資本投入的有效性。
其他要求
為了保證生產質量,設備需要具備一定的生產過程統計能力,並有助於減少由於人為因素造成的生產質量降低的問題。集成化、智能化是汽車感測器的發展趨勢。如果只進行終檢測試,發現問題為時已晚,所以往往測試會和生產過程交互進行。
這樣,一方面要求測試設備與生產線上其他設備良好銜接,另一方面能夠實現設備間的信息和數據共享。
根據法拉第電磁感應定律,N匝線圈在磁場中運動,切割磁力線(或線圈所在磁場的磁通變化)時,線圈中所產生的感應電動勢的大小取決於穿過線圈的磁通的變化率。
直線移動式磁電感測器
直線移動式磁電感測器由永久磁鐵、線圈和感測器殼體等組成
當殼體隨被測振動體一起振動且在振動頻率遠大於感測器的固有頻率時,由於彈簧較軟,運動件質量相對較大,運動件來不及隨振動體一起振動(靜止不動)。此時,磁鐵與線圈之間的相對運動速度接近振動體的振動速度。
轉動式
軟鐵、線圈和永久磁鐵固定不動。由導磁材料製成的測量齒輪安裝在被測旋轉體上,每轉過一個齒,測量齒輪與軟鐵之間構成的磁路磁阻變化一次,磁通也變化一次。線圈中感應電動勢的變化頻率(脈沖數)等於測量齒輪上的齒數和轉速的乘積。
『叄』 汽車感測器的發展趨勢
未來的汽車感測器技術的發展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。
20世紀末期,設計技術、材料技術,特別是Mems (微電子機械繫統)技術的發展使微型感測器提高到了一個新的水平,利用微電子機械加工技術將微米級的敏感元件、信號處理器、數據處理裝置封裝在同一晶元上,它具有體積小、價格便宜、可靠性高等特點,並且可以明顯提高系統測試精度。採用Mems技術可以製作檢測力學量、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型感測器。由於Mems微型感測器在降低汽車電子系統成本及提高其性能方面的優勢,它們已開始逐步取代基於傳統機電技術的感測器。Mems感測器將成為世界汽車電子的重要構成部分。
汽車感測器和電子系統向著採用Mems感測器的方向發展。Philips Electronics公司和Continental Treves公司10年銷售1億只用於汽車ABS系統的感測器晶元,生產上達到了一個新的里程碑。兩個公司共同開發有源磁場感測器的前瞻性技術,產品應用在汽車廠家生產的最新的轎車上。Continental Teves公司用這種磁阻式轉速感測器製作了輪速感測器,用於ABS系統,防滑系統等。
Mems感測器成本低、可靠性好、尺寸小,可以集成在新的系統中,工作時間達到幾百萬個小時。Mems器件最早的是絕壓感測器(Map)和氣囊加速度感測器。正在研發和小批量生產的MEMS/MST產品有:輪速旋轉感測器,胎壓感測器,製冷壓力感測器,發動機油壓感測器,剎車壓力感測器和偏離速率感測器等等。在今後的5-7年Mems器件將大量應用到汽車系統中。
隨著微電子技術的發展和電子控制系統在汽車上的應用迅速增加,汽車感測器市場需求將保持高速增長,以Mems技術為基礎的微型化、多功能化、集成化和智能化的感測器將逐步取代傳統的感測器,成為汽車感測器的主流。
21世紀初期(2010前後),敏感元件與感測器發展的總趨勢是小型化、集成化、多功能化、智能化、系統化。感測器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,並加速新一代感測器的開發和產業化。
微機械加工技術(MEMT)和微米/納米技術將得到高速發展,將成為21世紀感測器領域中帶有革命變化的高新技術。採用MEMT製作的MEMS產品(微感測器和微系統),具有劃時代的微小體積、低成本、高可靠等獨特的優點,預計由微感測器、微執行器以及信號和數據處理裝置總裝集成的微系統將進入商業市場。
隨著新型敏感材料的加速開發,微電子、光電子、生物化學、信息處理等各學科、各種新技術的互相滲透和綜合利用,可望研製出一批新穎、先進的感測器。如:新一代光纖感測器、超導感測器、焦平面陣列紅列探測器、生物感測器、診斷感測器、智能感測器、基因感測器以及模糊感測器等。
硅感測器的研究、生產和應用將成為主流,半導體工業將更加有力地帶動感測器的設計手日工藝製造技術;而微處理器和計算機將進一步帶動新一代智能感測器和網路感測器的數據管理和採集。
敏感元件與感測器的更新換代周期將越來越短,其應用領域將得到拓展,二次感測器和感測器系統的應用將大幅度增長,廉價感測器的比例將增大,必將促進世界感測器市場的迅速發展。
高科技在感測技術中的應用比例更加增大。感測技術涉及多學科的交叉,它的設計需要多學科綜合理論分析,常規方法已難於滿足,CAD技術將得到廣泛應用。如:國外在90年代初就研究出了用於硅壓力感測器設計的MEMS CAD軟體,大型有限元分析軟體ANSYS,包含了力、熱、聲、流體、電、磁等分析模塊,在MEMS器件的設計和模擬方面取得了成功。
感測器產業將進一步向著生產規模化、專業化和自動化方向發展。工業化大生產的平面工藝技術將是促進感測器價格大幅度降低的主要動力。而感測器製造的後工序一一封裝工藝和測試標定(兩者的費用約占產品總成本的50%以上)的自動化,將成為關鍵生產工藝予以突破。
感測器產業的企業結構仍將呈現「大、中、小並舉」「集團化、專業化生產共存」的格局,集團化的大公司(含跨國集團公司〉將越來越顯示出它的壟斷作用,而專業化生產的中、小企業因其能適應市場小批量產品的需求,仍有其生存、發展的空間和機遇。
多功能化是指一個感測器能檢測2個或者兩個以上的特性參數或者化學參數,從而減少汽車感測器數量,提高系統可靠性。
集成化是指利用IC製造技術和精細加工技術製作IC式感測器。
智能化是指感測器與大規模集成電路相結合,帶有CPU,具有智能作用,以減少ECU的復雜程度,減少其體積,並降低成本。
『肆』 汽車中的感測器有哪些分類
1、按感測器的物理量分類,可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等感測器。
2、按感測器工作原理分類,可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等感測器。
3、按感測器輸出信號的性質分類,可分為:輸出為開關量(「1」和"0」或「開」和「關」)的開關型感測器;輸出為模擬型感測器;輸出為脈沖或代碼的數字型感測器。
(4)汽車感測器有哪些新的趨勢擴展閱讀:
未來汽車感測器技術總的發展趨勢是微型化、多功能化和智能化。
微型感測器利用微機械加工技術,將微米級的敏感元件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊晶元上,由於具有體積小、價格便宜、便於集成等特點,可以明顯提高系統測試精度。當前,該技術逐步成熟,可以製作檢測力學量、磁學量、熱學量等各種微型感測器。
多功能化是指一個感測器能檢測兩個或兩個以上的特徵參數或者化學參數,從而減少汽車感測器的數量,提高系統的可靠性。智能化是將感測器與大規模集成電路相結合,具有智能作用。
『伍』 智能網聯汽車在智能化方面主要涉及到了哪些新的感測器呢
智能網聯汽車核心感測器:毫米波雷達,所謂的毫米波雷達,就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達,測距原理跟一般雷達一樣,也就是把無線電波(雷達波)發出去,然後接...
『陸』 汽車感測器的技術發展
隨著汽車解碼器電子技術的發展,汽車電子干擾工程化程度不斷提高,通常的機械器系統已經難以解決某些與汽車功能要求有關的解碼問題,而被電子控制系統代替。感測器的作用就是根據規定的被測量的大小,定量提供有用的電輸出信號的部件,亦即感測器把光、時間、電、溫度、壓力及氣體等的物理、化學量轉換成信號的變換器。感測器作為汽車電控系統的關鍵部件,它直接影響汽車的技術性能的發揮。普通汽車上大約裝有10-20隻感測器,高級豪華轎車則更多,這些感測器主要分布在發動機控制系統、底盤控制系統和車身控制系統中。
一、發動機控制用感測器
發動機控制用感測器有許多種,其中包括溫度感測器、壓力感測器、轉速和角度感測器、流量感測器、位置感測器、氣體濃度感測器、爆震感測器等。這類感測器是整個發動機的核心,利用它們可提高發動機動力性、降低油耗、減少廢氣、反映故障等,由於其工作在發動機振動、汽油蒸氣、污泥和泥水等惡劣環境中,因此它們耐惡劣環境技術指標要高於一般的感測器。對於它們的性能指標要求有很多種,其中最關鍵的是測量精度與可靠性,否則由感測器檢測帶來的誤差最終將導致發動機控制系統失靈或故障。
1.溫度感測器:主要檢測發動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機油溫度、催化溫度等。實際應用的溫度感測器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度感測器精度較高,但響應特性差;熱敏電阻式感測器靈敏度高,響應特性較好,但線性差,適用溫度較低;熱電偶式精度高,測溫范圍寬,但需考慮放大器和冷端處理問題。
2.壓力感測器:主要檢測進氣歧管絕對壓力、真空度、大氣壓力、發動機油壓、制動器油壓、輪胎壓力等。車用壓力感測器已有若干種,應用較多的有電容式、壓敏電阻式、膜盒傳動的可變電感式(LVDT)、表面彈性波式(SAW)。電容式感測器具有輸入能量高,動態響應好、環境適應性好等特點;壓敏電阻式受溫度影響大,需另設溫度補償電路,但適用於大量生產;LVDT式有較大輸出,易於數字輸出,但抗振性較差;SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性強、靈敏度高、解析度高、數字量輸出等特點,是一種較為理想的感測器。
3.轉速、角度和車速感測器:主要用於檢測曲軸轉角、發動機轉速、車速等。主要有發電機式、磁阻式、霍爾效應式、光學式、振動式等。
4.氧感測器:氧感測器安裝在排氣管內,測量排氣管中的含氧量,確定發動機的實際空燃比與理論值的偏差,控制系統根據反饋信號,調節可燃混合氣的濃度,使空燃比接近於理論值,從而提高經濟性,降低排氣污染。實際應用的是氧化鋯和氧化鈦感測器。
5.流量感測器:測定進氣量和燃油流量以控制空燃比,主要有空氣流量感測器和燃料流量感測器。空氣流量感測器檢測進入發動機的空氣量從而控制噴油器的噴油量,以得到較准確的空燃比,實際應用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式。卡門式無可動部件、反應靈敏、精度較高;熱線式易受吸入氣體脈動影響,且易斷絲;燃料流量感測器用於判定燃油消耗量。主要有水車式、球循環式。
6.爆震感測器:它能把爆震信號傳給控制系統,抑制爆震的發生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。
二、底盤控制用感測器
底盤控制用感測器是指分布在變速器控制系統、懸架控制系統、動力轉向系統、防抱制動系統中的感測器,在不同系統中作用不同,但工作原理與發動機中感測器是相同的,主要有以下幾種形式感測器:
1.變速器控制感測器:多用於電控自動變速器的控制。它是根據車速感測器、加速度感測器、發動機負荷感測器、發動機轉速感測器、水溫感測器、油溫感測器檢測所獲得的信息經處理使電控裝置控制換檔點和液力變矩器鎖止,實現最大動力和最大燃油經濟性。
2.懸架系統控制感測器:主要有車速感測器、節氣門開度感測器、加速度感測器、車身高度感測器、轉向盤轉角感測器等。根據檢測到的信息自動調整車高,抑制車輛姿勢的變化等,實現對車輛舒適性、操縱穩定性和行車穩定性的控制。
3.動力轉向系統感測器:它是根據車速感測器、發動機轉速感測器、轉矩感測器等使動力轉向電控系統實現轉向操縱輕便,提高響應特性,減少發動機損耗,增大輸出功率,節省燃油等。
4.防抱制動感測器:它是根據車輪角速度感測器,檢測車輪轉速,在各車輪的滑移率為20%時,控制制動油壓、改善制動性能,確保車輛的操縱性和穩定性。
三、車身控制用感測器
採用這類感測器的主要目的是提高汽車安全性、可靠性、舒適性等,主要有應用於自動空調系統中的多種溫度感測器、風量感測器、日照感測器等;安全氣囊系統中加速度感測器;亮度自控中光感測器;死角報警系統中超聲波感測器;圖像感測器等。
四、車用感測器研究開發趨勢
由於感測器在電控系統中的重要作用,所以世界各國對其理論研究、新材料應用、產品開發都非常重視。
金剛石的耐熱性好、熱穩定性高,在真空中1200℃以上表面才開始出現炭化,在大氣中也要在600℃以上才開始炭化,利用這一特性,製作適用於高溫的熱敏感測器,從常溫到600℃范圍內進行溫度監測與控制,並且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環境下使用,性能穩定,使用壽命長,可用於發動機中高溫測量。此外金剛石在高溫下形變率很高,利用這一特性可製作高溫環境下使用的振動感測器和加速度感測器。與其它材料振動膜相結合可作為高溫、耐腐蝕、靈敏度高的壓力感測器,用於振動檢測以及發動機氣缸壓力等測量。
光導纖維型感測器由於抗干擾性強、靈敏度高、重量輕、體積小,適於遙測等特點正受到人們的普遍重視。已有不少成熟的產品問世,如光纖轉矩感測器,溫度、振動、壓力、流量等感測器。
在開發利用新材料同時,由於微電子技術和微機械加工技術發展,感測器正向微型化、多功能化,智能化方向發展。微型化感測器利用微機械的加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊晶元上。由於體積小、價格便宜、便於集成等特點,可以提高系統測試精度,例如把微型壓力感測器和微型溫度感測器集成在一起,同時測出壓力和溫度,便可通過晶元內運算消去壓力測量中的溫度影響。已有不少微型感測器面世,如壓力感測器、加速度感測器、用於防撞的硅加速度感測器等。在汽車輪胎內嵌入微型壓力感測器可以保持適當充氣,避免充氣過量或不足,從而節約燃油10%。多功能化使感測器能夠同時檢測2個或2個以上的特性參數。而智能感測器由於帶有專用計算機,因而具有智能特點。
此外,感測器響應時間、輸出與計算機的介面等問題也是重要的研究課題。隨著電子技術的發展,車用感測器的技術必將趨於完善
『柒』 感測器的發展趨勢是什麼
強調感測技術系統的系統性和感測器、處理與識別的協調發展,突破感測器同信息處理與識別技術與系統的研究、開發、生產、應用和改進分離的體制,按照資訊理論與系統論,應用工程的方法,同計算機技術和通訊技術協同發展。突出創新。國外感測技術的發展強調以下幾方面的創新:利用新的理論、新的效應研究開發工程和科技發展迫切需求的多種新型感測器和感測技術系統。側重感測器與感測技術硬體系統與元器件的微小型化。利用集成電路微小型化的經驗,從感測技術硬體系統的微小型化中提高其可靠性、質量、處理速度和生產率,降低成本,節約資源與能源,減少對環境的污染。這種充分利用已有微細加工技術與裝置的做法已經取得巨大的效益、極大地增強了市場競爭力,例如:80年代進口一套AE感測器及其住處預處理硬體的成本已被降至原來的百分之幾到千分之幾,使我國經「七五」和「八五」攻關的產品化系統處於無力競爭的地位。
後者採用獨創的寬頻高精度AE感測器和厚膜集成電路預處理硬體,但其成本仍比國外先進的產品高數倍到數十倍。在微小型化中,為世界各國注目的是納米技術。集成化。進行硬體與軟體兩方面的集成,它包括:感測器陣列的集成和多功能、多感測參數的復合感測器(如:汽車用的油量、酒精檢測和發動機工作性能的復合感測器);感測系統硬體的集成,如:信息處理與感測器的集成,感測器--處理單元--識別單元的集成等;硬體與軟體的集成;數據集成與融合等。
『捌』 感測器的發展趨勢
潛水壓力感測器市場現狀及未來發展趨勢
2020年中國潛水壓力感測器市場規模達到了 億元,預計2027年可以達到 億元,未來幾年年復合增長率(CAGR)為 % (2021-2027)。
本報告研究中國市場潛水壓力感測器的生產、消費及進出口情況,重點關注在中國市場扮演重要角色的全球及本土潛水壓力感測器生產商,呈現這些廠商在中國市場的潛水壓力感測器銷量、收入、價格、毛利率、市場份額等關鍵指標。此外,針對潛水壓力感測器產品本身的細分增長情況,如不同潛水壓力感測器產品類型、價格、銷量、收入,不同應用潛水壓力感測器的市場銷量等,本文也做了深入分析。歷史數據為2016至2021年,預測數據為2021至2027年。
主要廠商包括:
WIKA
Viatran
VEGA
Ashcroft
Omega Engineering Inc
Automation Procts Group, Inc.
TE Connectivity
Transcers Direct
Setra Systems, Inc.
Hawk Measurement Systems
Honeywell International Inc
SENDO
RS Hydro
Dwyer Instruments, LLC
Stellar Technology
Gems Sensors
Xylem
按照不同產品類型,包括如下幾個類別:
准確度<±0.5%
准確度>=±0.5%
按照不同應用,主要包括如下幾個方面:
自來水廠
深井
地下儲罐
海事
其它
國內重點關注如下幾個地區:
華東地區
華南地區
華中地區
華北地區
西南地區
東北及西北地區
本文正文共10章,各章節主要內容如下:
第1章:報告統計范圍、產品細分及中國總體規模(銷量、銷售收入等數據,2016-2027年);
第2章:中國市場潛水壓力感測器主要廠商(品牌)競爭分析,主要包括潛水壓力感測器銷量、收入、市場份額、價格、產地及行業集中度分析;
第3章:中國潛水壓力感測器主要地區銷量分析,包括消量及份額等;
第4章:中國市場潛水壓力感測器主要廠商(品牌)基本情況介紹,包括公司簡介、潛水壓力感測器產品型號、銷量、價格、收入及最新動態等;
第5章:中國不同類型潛水壓力感測器銷量、收入、價格及份額等;
第6章:中國不同應用潛水壓力感測器銷量、收入、價格及份額等;
第7章:行業發展環境分析;
第8章:供應鏈分析;
第9章:中國本土潛水壓力感測器生產情況分析,及中國市場潛水壓力感測器進出口情況;
第10章:報告結論。