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主动式传感器在汽车业应用将越来越广 传感器是如何工作的

时间:2020-07-03    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】      汽车性能的提升以及汽车市场的蓬勃发展,推动了汽车传感器的快速增长。被动式传感器在某些应用上已难以满足高精度要求,主动式传感器应用将越来越广。       随着汽车性能的提

     汽车性能的提升以及汽车市场的蓬勃发展,推动了汽车传感器的快速增长。被动式传感器在某些应用上已难以满足高精度要求,主动式传感器应用将越来越广。
 
     随着汽车性能的提升以及中国汽车市场的快速增长,汽车中所用的传感器越来越多,中国汽车传感器市场进入快速增长期。数据显示,2007年~2012年中国汽车传感器销售额复合增长率将达到22.37%。汽车性能的提升,对传感器的性能也提出了更高的要求,被动式传感器在某些应用上已难以满足高精度要求,主动式传感器应用将越来越广。此外,对于一些有共性或者信号来源可以共用的传感器,高度整合将成为趋势。

  需求拉动传感器大幅增长

     随着汽车性能的不断提升以及国家对汽车各项标准要求的不断提高,每辆汽车所需的传感器越来越多。此外,中国已经跃居世界第二大汽车市场,据中国汽车工业协会公布的数据显示,2007年我国汽车产销量双双超过880万辆,同比增长高达 22.02%,成为仅次于美国的第二大汽车消费国,预计2015年可达1500万辆。

     “汽车数量的增加以及每辆汽车上所采用的传感器增多,决定了中国汽车传感器市场容量必将不断增大,中国传感器市场正进入蓬勃发展期。”英飞凌汽车、工业和多元化电子市场事业部**市场工程师沈顺伟非常看好汽车传感器的市场前景。

     iSuppli数据显示,2007年中国汽车传感器市场销售额达到1.2亿美元,同比增长11.85%,2007年~2012年汽车传感器销售额复合增长率将达到22.37%。NXP汽车电子大中华区**市场经理张建臣也向《中国电子报》记者表示:“中国传感器市场未来几年将延续过去几年的高增长率,到2010年销售额可能会突破100亿元。”

  主动式传感器应用渐广

     绿色环保、安全是汽车未来的发展方向,为了让汽车更加环保安全,国家也出台了一系列的政策法规。根据环境保护部的要求,2008年7月1日起,全面停止仅达到国Ⅱ排放标准的轻型车的销售和注册登记,新车全部过渡到国Ⅲ标准。另外, 2008年3月1日,北京率先在**执行机动车国IV排放标准。为了提高汽车行驶的安全性,ABS(防抱死刹车系统)已经成为汽车标配,另外,今年年底由**汽车标准化技术委员会制定的TPMS(轮胎压力监测系统)标准有望出台。

     汽车排放、安全等要求的不断提高,被动式传感器在某些应用上已不能满足高精度的要求。例如随着汽车尾气排放的国Ⅲ和国IV标准的实施,针对曲轴和凸轮轴的被动式传感器已不能满足精确控制的要求,这就需要用新型的霍尔传感器或巨磁阻传感器来代替。“主动式传感器将逐步取代被动式传感器。”沈顺伟告诉《中国电子报》记者。据介绍,英飞凌今年重点推出数字化处理能力的霍尔传感器和巨磁阻 (GMR)传感器。相对于模拟输出的霍尔传感器,数字输出的传感器具有更高的精度和温度补偿能力,输出的信号也更容易处理。巨磁阻传感器具有灵敏度高,响应速度快,结构设计小巧简单等优点,可做到7mm的空气间隙。(完)

    我公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着多年经营经验,熟悉并了解市场行情,赢得了国内外厂商的支持。本公司已成为众大中小企业的固定供应商及国内贸易商合作伙伴,至力于成为行业中之一的公司。
    下面为大家介绍一下邦纳光电传感器的工作原理,详情如下:
    邦纳光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。
    邦纳光电传感器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。
    邦纳光电传感器由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。邦纳模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。
    光敏二极管是常见的邦纳光电传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小,称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。在外电场的作用下,光电载流子参与导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
    邦纳光电传感器光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏,发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,发射极电流Ie=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
    邦纳光电传感器发出光束,用于检测物品和设备的存在与否或表面状况的变化。当发射的光被物体遮挡或反射时,接收器会测量光图案的变化,并识别目标物体或表面。光电传感器在工业制造领域非常普遍,例如材料处理,包装,食品和饮料,医疗以及许多其他领域。




    位移传感器是把物体的运动位移转换成可测量的电学量一种装置。通常用于把不便于定量检测和处理的位移、位置、形变、振动、尺寸等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。

 


    位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。


    小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式(LVDT)、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅、磁致伸缩式等传感技术来测量。


    其中磁致伸缩位移传感器因具有易实现数字化、精度高、抗干扰能力强、适应恶劣环境、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到广泛的应用。


    常见故障及排障方法


    直线位移传感器的工作原理是跟滑动变阻器一样的,它作为分压器使用的,它是以相对的输出电压来呈现出所测量位置的实际上的位置。


    1、如果电子尺已经使用很长时间了,而且密封已经老化,同时夹杂着很多杂质,而且水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻的,这样会使显示的数字不停地跳动。


    这个时候可以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了,需要更换。


    2、若电源的容量很小,就会出现很多情况的:熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换,有波动,或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动,造成测量结果误差很大。


    如果电磁阀的驱动电源于电子尺供电电源同时在一起的时候,更容易出现以上的情况,情况严重时用万用表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。


    如果情况不是因为高频干扰、静电干扰或者是中性不够好的造成的,那么就有可能是电源的功率太小造成的。


    3、调频干扰和静电干扰都有可能让直线位移传感器的电子尺的显示数字跳动的。


    电子尺的信号线与设备的强电线路要分开线槽。电子尺必须要强制性地使用接地支架,而且同时让电子尺的外壳跟地面良好地接触。


    信号线需要使用屏蔽线,而且电箱的一段应该跟屏蔽线接地的。


    如果有高频干扰的时候,通常使用万用表的电压测量就会显示正常,但是显示数字就是会跳动不停的;而出现静电干扰时,出现的情况也是跟高频干扰一样的。


    要证明看是否是静电干扰时,可以先使用一段电源线把电子尺的封盖螺丝跟机器上的某一些的金属短接起来就可以了,只要一短接起来,静电干扰就会马上消除掉的。


    但是如果要消除掉高频干扰就很难用上面的方法了,变频节电器和机器手都经常出现高频干扰的,所以可以试一下用停止高频节电器或者机械手的方法来验证是不是高频干扰的。


    4、如果直线位移传感器的电子尺在工作的过程当中,在某一点的显示数据有规律地跳动,或者是没有显示数据的时候;


    出现这种情况就需要检查连接线绝缘是不是出现破损的现象,并且跟机器的外壳很有规律地接触而导致的对地短路。


    5、供电的电压一定要稳定,工业的电压需要符合±0.1[%]的稳定性,例如,基准电压是10V的话;


    就可以允许有±0.01V的波动变化,如果不是的话,就会引起显示的圈套波动这样的情况。


    但是如果这个时候的显示波动的幅度没有超过波动电压的波动的幅度的话,那么电子尺就是正常的了。


    6、安装直线位移传感器的对中性需要很好,但是平行度可以允许有±0.5mm的误差,角度可以允许有±12°的误差。


    但是如果平行度误差和角度误差都是偏大的话,这样会出现显示数字跳动的情况。那么出现这样的情况的时候,必须要对平行度和角度进行调整了。


    7、在连接的过程当中,一定要多加注意,电子尺的三条线是不可以接错的,电源线和输出线是不可以调换的。


    如果上面的线接错的话,就会出现线性误差很大的情况,要控制的话是很难的,控制的精度也会变得很差,而显示很容易出现跳动的现象等等。


    位移传感器种类繁多,应用领域不断扩大,同时有越来越多的创新技术被运用到传感器中,如基于OEM的LVDT技术、超声波技术、磁致伸缩技术、光纤技术、时栅技术等,位移传感器技术已取得了突破性进展。


    由于技术的进步,使得各种传感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,从而极大地扩展了应用范围,形成了一个高速增长的产业。







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