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1、传感器类型及特点、传感器在汽车上的应用1. 压阻式传感器及压电式传感器特点及对比传感器是能感受到被测量并按照一定规律转换成电信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件的作用是直接感受非电量，转换元件的作用是将敏感元件感受或作出响应的被测量转换成适合于传输并可供测量的电信号。1.1 压阻式传感器压阻式传感器是指利用半导体材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。基片材料在受到力的作用后产生变形，电阻值发生变化，通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的测量和控制。用作压阻式传感器的几篇材料主要为硅片和锗片，其中应用硅片
2、制成的硅压阻式传感器应用最为广泛。压阻式传感器主要由外壳、膜片及引出线等组成。核心部分是一块圆形膜片，在膜片上应用集成电路成型工艺制成的等值硅电阻构成平衡电桥的四个桥臂。膜片的四周用一硅圆环固定。膜片的两边有两个压力腔体，一个是和被测系统相连接的高压腔，另一个是和大气连通的低压腔。测量时，当膜片两边出现压力差的时候，膜片上个点存在应力，在应力作用下四个电阻的阻值将发生变化，使电桥失去平衡，输出相应的电压，此电压和膜片两边的压力差成正比。压阻式传感器具有优点：a.灵敏度高。灵敏度系数比金属丝式应变片高 50-100 倍；b. 固有频率高，响应快；c.结构简单，可实现微型化；d.精度高。主要缺点是
3、电阻和灵敏度系数的热稳定性差，因此在温度变化大的环境中使用时，必须进行温度补偿，以消除由温度引起的零点飘逸和虚假信号。1.2 压电式传感器压电式传感器的工作原理是基于某些物质的压电效应，这些物质在外力作用下表面会产生电荷，经过电荷放大器的放大，可以实现电测的目的。在压电传感器中，压电晶体片的组成存在“并联组合”和“串联组合”两种方式。其中并联组合中输出点和大，适用于电荷作为输出的场合。而串联组合输出电压大，适用于电压作为输出的场合。电荷传感器产生电荷量少，且压电镜片上产生的电荷将通过测量电路的输入电阻泄露掉。因此为了减小测量误差，在压电传感器测量电路中必须采用高输入阻抗的放大器。为此，通常在传
4、感器与放大器之间假如高阻抗的前置放大器。压电传感器的输出有电压和电荷两种形式，故应分别采用电压放大器和电荷放大器与之匹配。1.3 压阻式传感器与压电式传感器特点总结对比2.发动机有关压力测量为对象，进行传感器型式的选择。进气压力传感器：压阻式传感器。由于进气压力波动频率不高，因此适合采用压阻式传感器。排气压力传感器：压电式传感器。由于排气压力温度较高，无法使用压阻式传感器，因此只能使用压电式传感器。大气压力传感器：压阻式传感器。大气压力的波动频率不高，且温度变化不大，因此采用压阻式传感器。发动机油压传感器：压阻式传感器。发动机油压的变化频率不高，且温度变化不大，因此适合采用压阻式传感器。循环水
5、压传感器：压阻式传感器。发动机循环水的变化频率不高，且温度变化不大，因此适合采用压阻式传感器。缸内压力传感器：压电式传感器。由于发动机缸内温度变化较大，因此不适合采用热稳定性差的压阻式传感器。而压电式传感器结构简单，灵敏度和信噪比高，且相比于压阻式电阻，其受温度影响较小。特点 压阻式传感器 压电式传感器基本原理 压阻效应 压电效应使用材料 半导体材料（多用硅、锗） 石英、酒石酸钾钠、钛酸钡、钛酸铅等结构组成 基底、敏感栅、覆盖层、引出线等外壳、膜片及引出线等静态测量 能够用作静态测量 不能用作静态测量信号放大 信号可以不经放大 阻抗高，信号弱，一般需要经过电压放大或电荷放大后信号才能被接受主要干扰 受温度干扰，热稳定性差，在温度变化大的环境中需要温度补偿受环境电场干扰大优点 结构复杂，信噪比不高 结构简单，灵敏度和信噪比高缺点 便宜耐用，响应频率好 易发生电荷泄漏，需要防潮设计，输出的直流相应差
