現代工程車輛常用傳感器的應用分析

常勉

摘 要：就國民經濟層面來說，車輛工業(yè)快速發(fā)展建設過程中，對國民經濟建設具有推動型作用。所以，想要推動我國國民經濟的提升，加強車輛工業(yè)行業(yè)發(fā)展是十分有效途徑。車輛工業(yè)在多年發(fā)展建設過程中，有關技術已經相對成熟，伴隨著車輛傳感器的產生，車輛操作性能得到了顯著提升。

關鍵詞：傳感器 車輛技術 應用分析

1、我國傳感器類別大體劃分

現階段，車輛傳感器在實際應用過程中，主要體現在兩個方面，分別為車輛顯示系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)。按照現階段最為先進的車輛傳感器而言，主要分為兩種，分別為測量物理數據的物理測量傳感器與測量化學數據的化學測量傳感器。不同類別傳感器在實際應用過程中，駕駛人在進入到車輛內部空間之后，能夠有效對車輛各各部件位置精確了解，了解車輛不同系統(tǒng)實際運行情況，保證駕駛員在駕駛車輛之前就會車輛有著初步性認識。要是根據傳感器所處的控制系統(tǒng)來說，傳感器主要可以分為三種，分別為底盤控制系統(tǒng)傳感器、發(fā)動機系統(tǒng)傳感器與多功能顯示系統(tǒng)傳感器；要是根據傳感器主要應用材料來說，還可以將傳感器劃分為四種類別，分別為精細陶瓷傳感器、半導體傳感器、光導纖維傳感器、高分子薄膜傳感器；要是根據傳感器結構原理來說，還可以將傳感器劃分為三種類別，分別為韌性傳感器、復合型傳感器與結構型傳感器。但是在實際生活內，正常情況下，人們主要按照傳感器所處位置進行劃分。

2、力敏傳感器的應用

2.1力敏傳感器在軌道列車車門上的應用

在軌道列車上有許多地方應用到了力敏傳感器，例如：軌道列車的車門。在軌道車輛運行過程中，當車門閉合時，如果恰巧有乘客未能及時步入車內而被車門夾住，車門會自動打開。這主要是因為在車門上有防擠壓膠條，當防擠壓膠條撞到人時發(fā)生形變，形變后改變阻值，阻值的改變直接影響到執(zhí)行電路，執(zhí)行電路彈開車門保護乘客。在上述實例當中，防擠壓膠條就是一種力敏傳感器，它將力轉換成了阻值的變化。其實該防擠壓膠條設定的驅動電路阻值的壓力是由專門的檢測儀器來完成的，主要是檢測門關閉后擠壓力大小，將測試工具放在車門中間進行試驗，車門一關閉撞擊檢測儀器就可以檢測撞一個人需用多大的力，這是力敏傳感器在軌道車輛車門中的一個典型的應用。

2.2力敏傳感器在高鐵列車氣壓檢測中的應用

在高速動車組200km和300km有一個壓力波傳感器。壓力波傳感器安裝在車頭兩側，在列車經過山洞或是兩輛車錯車時用來檢測風壓。傳感器及控制電路可以根據這個檢測對空調機組進行操作，也就是對空調進行打開窗口或關閉囟門的操作。具體的工作過程是這樣的，每當火車經過山洞時，列車的頭部都要首先進入，此時安放在車頭的壓力波傳感器就能先感應到列車過山洞的風壓，坐火車經過山洞的人都應該知道該風壓特別大，這個壓力對車里的乘客有很大的影響，車里的乘客會感覺到耳朵刺痛，因此，，每當列車經過山洞時，車頭位置的壓力波傳感器就會將感應信號傳遞給中控系統(tǒng)，之后就會瞬間關閉整個車的空調通風口，用以保護車內的壓力平衡，給乘客比較舒適的感覺。當列車駛出山洞時，傳感器檢測出無壓力后就會自動打開空調的通風口，讓車內空氣和車外空氣進行交換。

2.3力敏傳感器在檢測車體風壓上的應用

列車上很多設備都是需要供風的，通常情況下在檢測壓力的時候都需要用到檢測風壓的傳感器，這種傳感器一般都會安裝在風的管路上，通過壓力檢測風壓的大小，給車輛上的電腦（CCU）反饋信號；之后電腦會對壓力出現異常進行判斷，比如：風小時給自己的車輛風管進行充風，壓力大的時候停止充風或壓力異常高時采取排風措施。其實車上很多設備都是供風的，比如：轉向架空氣網里就需要供風。當車輛制動時，制動缸將氣打到轉向架上的風管，經過風管之后給制動夾鉗，制動夾鉗充氣之后，抱死制動盤達到制動作用。此時制動缸里的氣用完了，這時候副風缸或總風缸氣壓不足時，檢測風壓的傳感器會將該信號傳遞給總控系統(tǒng)，總控系統(tǒng)會啟動空氣壓縮機進行充氣。

3、多傳感器在車輛識別中的應用

3.1圖像預處理

通過鎖定毫米雷達給出的感興趣區(qū)域，可以大大減少圖像處理的數據量，提高了圖像處理的速度和搜索效率。

3.2車輛底部陰影檢測

采用自適應閾值可以很好地滿足不同環(huán)境光照條件下車輛底部陰影的提取。通過對車輛底部陰影的分割與測量獲得圖像識別窗口中車輛的寬度信息L和下邊界位置信息Y1。

3.3基于邊緣檢測的車輛高度識別

為了獲得車輛高度信息，首先通過Canny算子對分割后感興趣區(qū)域的圖像進行邊緣檢測處理。在進行邊緣檢測時，采用函數自動計算的閾值，對含有噪聲的圖像具有很好的效果。

4、傳感器在汽車中的應用

4.1傳感器在底盤上的應用

汽車底盤是安裝各種零部件的主要場所，從而也不可避免的需要在汽車底盤上安裝各種傳感器。底盤上常用的傳感器主要有以下幾種：用于檢測車輪轉速的角速度傳感器，方向盤控制系統(tǒng)中使用的動力轉向傳感器，防抱死系統(tǒng)中的防抱制動傳感器等。特別是對于當前市場占有率極高的自動變速汽車來說，其底盤上需要安裝更多的傳感器以實現對車速、發(fā)動機轉速和腳踏板位置的檢測，從而實現自動變速的功能。由于底盤用傳感器需要長期暴露在各種復雜的室外環(huán)境下，因此與其它部位使用的傳感器相比，底盤用傳感器對防水性，防塵性和抗干擾性有著更高的要求。

4.2傳感器在導航系統(tǒng)中的應用

智能導航系統(tǒng)是汽車智能化的一個重要體現，與其它系統(tǒng)一樣導航系統(tǒng)同樣也離不開傳感器的支持。例如汽車在行駛時，導航系統(tǒng)傳感器便將接受到的位置信息及時的反饋給車載控制系統(tǒng)，從而能夠幫助駕駛員提前了解前方的道路信息，提前做好應對準備。在進行倒車入庫時，也需要用到紅外傳感器和圖像傳感器對汽車后部的情況進行實時檢測，從而消除駕駛員的視覺盲區(qū)，使得其能夠及時規(guī)避各種障礙物和可能路過的行人。傳感器為導航系統(tǒng)提供了各種準確的信息，從而使得導航系統(tǒng)快速做出準確的判斷，更好的為駕駛員服務。

4.3傳感器在發(fā)動機控制系統(tǒng)中的應用

發(fā)動機是整個汽車系統(tǒng)的動力來源，因此保證發(fā)動機能夠安全穩(wěn)定的運行便是汽車電子系統(tǒng)的一項主要工作內容。汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)主要需要用到溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和轉速傳感器，各種功能的傳感器可將檢測到的溫度、壓力、轉速以及流量等信息及時反饋給發(fā)動機控制系統(tǒng)，發(fā)動機控制系統(tǒng)在對反饋回來的信號進行相應的處理之后便能對發(fā)動機的運行狀態(tài)有著更加準確的了解，從而能夠更好的進行后續(xù)的操作。例如當駕駛員需要進行加速操作時，便需要不斷的根據油表和轉速表上所反饋的信息來對油門進行控制，以實現對車速的精準控制。

結論

傳感器在不斷發(fā)展建設過程中，對車輛電子技術發(fā)展具有推動型作用，能夠有效推動車輛工業(yè)綠色高效發(fā)展，對提升車輛整體性能具有重要意義。傳感器在車輛行業(yè)內應用，對汽車操作系統(tǒng)能夠有效進行優(yōu)化，提高車輛操作安全性能，降低車輛尾氣數量，降低車輛行駛油耗數量，落實我國節(jié)能減排要求。

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