智能傳感器技術在汽車電子技術中的運用

魏文強

福建省南安市人民檢察院 福建省南安市 362300

1 引言

現階段，汽車行業快速發展，汽車廠商廣泛應用電子系統，而且汽車電子技術有了更高的發展水平，此種情況下為我國汽車行業發展提供了重要判斷指標。汽車行業發展中，對汽車電子系統而言傳感器是重要構成，具有非常重要的地位與作用。汽車電子系統中，針對外部環境與細微數據變化反饋普通傳感器還不夠完整，與汽車行業快速發展需求存在很大的差距。當前電子技術快速發展，傳感技術智能化發展趨勢日益明顯。所以，汽車電子技術中有效應用智能傳感器技術，為整車智能與安全性的提高奠定了良好的基礎。

2 概述智能傳感器

2.1 闡釋智能傳感器定義

眾所周知，電子技術發展中，傳感器是非常重要的核心，能夠結合相關規律與要求將非電量信號轉換為電量信號。一般情況下，其主要包含敏感與轉換元件兩種，應用相關數學算法完成信號轉換。現階段，其次電子系統中傳感器技術應用非常普遍，能夠保障車輛安全，還可節省能源保護環境。隨著電子技術快速發展，未來發展中傳感器必將實現智能化發展，為汽車行業發展提供推動力。智能傳感器裝置有效融合了各類傳感器集成化與微處理器技術，自動完成診斷及校準，分析相關數據信息，特殊環境下科學處理數據信息，全面保障車輛安全。

2.2 傳感器類型

當前，汽車發展中，電子技術融入日益明顯，如常見電控懸掛、轉向管控、自動化調控駕駛作為、燈亮度、廢氣排放與自動空調等。基于傳感器技術，電子自動控制系統獲得及時信息反饋。一般高檔轎車傳感器比較多，其中傳感器裝置超過上百個。結合傳感器裝置具體用途，其類型主要有干濕度與距離、速度與光亮度、氣體濃度及位置、流量與壓力、測定溫度等。這些傳感器裝置有不同的功能，如某一傳感器發生故障后，受自身功能影響設備停止運行。通過很長一段時間的發展，傳感器廣泛應用于汽車車身、底盤與燈光系統中。

2.3 智能傳感器技術優點

（1）傳感器精度提升。智能傳感器能夠處理相關信息數據，利用軟件對傳感器非線性、零點及正反形等輸入輸出誤差進行修正，同時微處理器利用擬合與差值計算方法非線性與飄移不查相關測試信號，獲得更加精確的測量結果。（2）傳感器更加可靠。智能傳感器具有自診斷功能，接通電源后系統就會進入自檢，以此對智能傳感器組件故障問題進行判斷，結合設備運行時間進行在線矯正，保障傳感器計量的精確性，傳感器系統穩定運行。（3）成本小。精度相同基礎上，相較之普通傳感器，智能傳感器有更低的價格。現階段，智能傳感器通常以單片機為主，國產單片機價格比較低，幾毛到幾十塊不等。（4）發展的集成性。微機芯片中智能傳感器融合集成大量電路與傳感器，此類集成化智能傳感器能夠利用集成電路信號放大弱信號并進行長距離傳輸，傳感器噪信比得到了改善。另外，智能傳感器自適應能力比較高，能夠結合檢測對象或條件，改變量程輸出數據方式。而且，傳感器具有數字化接口，向計算機發送檢測到的數據進一步處理，有很好的兼容性，各類系統中都有很好的適應性。

3 電子傳感器智能化發展必然性

（1）傳統傳感器存在一定弊端、問題與適用性差等，為新型智能化傳感器的出現創造了條件。分析研究傳統傳感器，其性能缺乏穩定性而且敏感性不高，也不能優化其噪音。但智能傳感器就可優化處理上述這些問題。

（2）功能與使用范圍來看，深入探究不同智能傳感器有重要的意義。汽車電子傳感器自身比較特殊，要求應進行升級研發，智能傳感器能夠滿足系統運行需求，還可針對性調整所處外部環境，具有自我校正與補償作用。此外，安全方面，智能化傳感器也是非常重要的，結合實際情況充分發揮其自動調節功能。基于汽車市場多功能性而言，此種效果是非常重要的，市場價值高而且發展前景廣闊。所以，汽車電子技術中傳感器智能化發展趨勢是勢在必行的，未來汽車傳感器也將朝向安全穩定、準確多元及智能人性化方向發展。

4 汽車電子技術中智能傳感器技術具體運用

4.1 應用于汽車制動系統

汽車系統中，制動系統是非常重要的構成，對車輛安全與穩定行駛發揮著決定性作用。所以，車輛設計生產中要重視制動系統。汽車主動保護系統中，ABS、ASR及EBD等系統是比較常見的，其中ABS旨在緊急剎車情況下快速停下車輛，減小后輪鎖死造成的甩尾事故。而ASR作用在于驅動防滑，確保車輛正常啟動與穩定行駛。EBD系統屬于電子制動分配系統，使得ABS系統更加安全，ABS系統作用發揮前分配制動力，以防因該系統失效使得車輪出現抱死問題。智能傳感器應用于制動系統，對各車制動力矩發揮著調節作用，降低事故發生幾率。

4.2 應用于溫度傳感器

汽車電氣技術發展中，溫度傳感器能夠對車輛發動機、氣體吸入量、燃油及冷卻水溫度進行有效檢測。傳感器可轉換此類溫度參數變成電信號，控制噴油嘴針閥確保準確開啟并保持長時間運行，使得發動機獲得最佳混合氣增強排氣凈化效果。現階段，其次電子技術中，該傳感器可對車輪溫度進行檢測，以此判斷車輪與路面間摩擦，借助智能控制器加強車速控制。另外，該傳感器還可對車內外溫度進行檢測，以此判斷汽車發動機工作功率是否達到最佳，有效控制發動機轉速，增強發動機效率的基礎上延長其使用壽命。日常工作中，以下溫度傳感器是比較常用的：（1）線繞電阻式，其有很高的精測精確性，然而響應效果不是很好。（2）熱電耦合式，此類傳感器精確度高而且溫度檢測范圍大，實際工作中要注意冷端處理問題。（3）熱敏感式。其有很高的靈敏性，響應特性好，在低溫環境中適用性比較強。

4.3 應用于底盤控制系統

汽車變速器控制系統中，有效應用動力、制動及安全系統等，系統整體控制程度高，這對保障車輛安全、準確、穩定行駛及獲得更好的體驗感具有非常重要的意義。實際工作中，汽車底盤進口端安裝線性減速傳感器，其中包含壓阻式與電容式兩種傳感器。一般，角速度傳感器是結合系統感應分析類型、結果與模式不同的汽車，安裝于車輛第一排及穩定系統中。而變速傳感器是結合自動變速器提高動力輸出，車輛行駛中有效控制車身溫度與加速度，科學有效的處理整個信息數據系統。車輛加工生產中，底盤至關重要，很大程度上課平衡車輛穩定性與安全性。車輛行駛中要重視底盤管控系統，底盤良好操控發揮著重要的作用，因而要重視汽車底盤管控系統的應用。

4.4 應用于汽車壓力傳感器

本質上而言，壓力傳感器是壓力檢測分析并傳遞相關數據。通常是結合檢測氣體壓力或裝置液體壓力，準確檢測并搜集測量輪胎氣壓與大氣壓力數據。此過程中，制動液壓系統中，尤其壓力檢測是最為重要的。一般，液壓傳感器包含電容式、壓阻式與差壓式幾種傳感器。其中，電容式傳感器環境適應能力強，可很好地適應外部不斷變化的工作環境，保障車輛有穩定的性能；壓阻式傳感器可接受外部輸入的很多能力，極易遭受外部環境溫度影響；另外差動式變壓器傳感器自身沒有很好抗干擾性能，但可準確采集信息數據。

4.5 應用于車身操控與導航傳感器

其主要包含車距、車內空調、倒車超聲波及加速度等幾類傳感器。車輛行駛中導航系統必不可少，導航控制傳感器融合GPS定位系統準確定位車輛并采集其車速信息，有效反饋車輛周邊路況與車輛距離，以此為車輛安全而便捷的行駛奠定基礎。導航控制傳感器包含兩種即速度與陀螺儀傳感器，當前，很多轎車都安裝有多媒體視聽系統，使得車輛功能更加豐富。車輛行駛中，開啟該視聽系統播放音頻，就會使用音頻信號傳感器，以此智能化控制音頻系統。促使駕駛員根據自身需求語音控制各類音響裝置，保障安全行駛。

5 智能傳感器未來發展方向

5.1 電路集成化設計趨勢

現階段，車輛內部電路綜合設計過程中，要合理制定方案提高整體設計質量。特別是車輛內部狹小空間中，各部門要詳細制定應對方案，優化車輛內部電路提升空間使用效率。設計集成化電路，可緩解傳統電路設計不足，使得電子元器件有豐富綜合性能。如，當前車輛內部電路設計中，利用集成化設計方案整合相關電路系統，促使各電路模塊充分發揮其作用，保障系統穩定運行。有限空間中集成化電路設計利于設備模塊有更多性能，提高方案設計高效性。另外，集成化設計可有效匯總并實時處理各傳感器數據，保障自動化控制系統高效運行。

5.2 元器件穩定性發展趨勢

汽車電子技術中智能傳感器的應用，要求各部門要根據設備實際需求優化設計方案，增強設備整體性能。設備內部元器件穩定性不高，就會影響汽車安全行駛。所以，應用智能傳感器時，各部門要注意企業生產情況詳細制定應對方案，從整體上增強設備性能。當前，設計人員設計汽車電路系統時，應用穩定性與器件保障車輛穩定、安全的行駛。元器件穩定發展，特別是品牌汽車制造升級換代中發揮著重要的作用，通過改進元器件總結傳統設計不足，推出下一代產品前優化該元器件功能，節省研發成本的同時確保車輛有穩定的性能。汽車生產中，元器件穩定發展是非常必要的，現有工作人員要注意設備升級，根據行業實際發展情況與已有元器件，研發出高品質汽車產品。

5.3 操作系統發展的穩定性

汽車操作系統發展更加穩定，要根據現有系統設計從整體上增強設備性能。汽車產業中，操作系統對現有汽車資源整合發揮著重要的作用，特別是智能傳感器的應用，為了高效傳遞數據，借助可靠中央處理單元整合現有汽車資源增強設備性能。汽車操作系統進行設計師，假若車輛各部位分布的傳感器無法有效調用，就會使得整個設備發生故障，車輛運行的穩定性受到影響。因而，現有技術人員要根據操作系統發情況加強優化系統功能，應用嵌入式開發軟件，整合汽車現有資源提高汽車安全性能。

5.4 電子系統發展的智能化趨勢

汽車電子技術中，隨著智能化發展趨勢的加強，各部門要重視此種發展趨勢，全面了解行業領域前沿發展技術，盡可能羅列車輛行駛中可能出現的異常，以此從整體上保障車輛安全與穩定行駛。近些年，AI技術快速發展背景下，此項技術廣泛應用于各類汽車制造中，應用該技術可為駕駛司機提供可靠的參考信息保障安全行車。汽車急剎過程中，利用車輛防抱死制動系統自動調節車輛制動力矩，以此逐步增強設備性能。實際工作中應用此類先進技術，對提高車輛自身性能發揮著重要的作用，因而各部門要重視汽車電子系統的智能化發展，為車輛安全、穩定的行駛奠定良好的基礎。

6 智能傳感器發展關鍵技術

6.1 非線性自校正關鍵技術

汽車電子技術中，非線性自動校正技術的應用保障智能傳感器精確測量相關數據，應用該技術可減小智能傳感器非線性出現幾率。傳統傳感器非線性校正器主要用于電路設計中，但智能傳感器綜合應用時期，利用相關軟件實現非線性校正功能。項目應用過程中，有效測量傳感器相關參數及電壓長輸，利用具體數學算法擬合各類數據。基于智能傳感器的汽車電子技術中應用非線性自校正加護，要采取有效手段優化已有數據信息，以此逐步實現智能非線性校正此類數據。特別是隨著神經網絡技術的快速發展，當前相關人員應用深度學習算法，從整體上增強數據精確性，以此確保智能傳感器正常完成輸出。

6.2 多信息融合性關鍵技術

汽車電子技術中智能傳感器的應用，涉及的物理量比較多。目前，日常操作中技術人員傾向于應用智能傳感器融合各類信息開展設計。實際工作中，應用智能傳感器及設備全面了解工作中遇到的問題，有效獲得汽車各運行階段數據。因單個傳感器有簡單的應用場景，因而綜合設計中技術人員要注意場景設計，合理制定設計方案從整體上確保設備穩定運行。整個設計工作中，技術人員應參考成熟設計方案整合各類傳感器，有效傳輸相關數據內容以此實時監測車輛運行狀態。

6.3 網絡化關鍵技術

汽車加工制造中，應用智能化網絡傳感器技術，可根據統一數據處理單元完善現有設計方案。數據信息處理過程中，相關技術人員要關注信號數據采集，合理構建數據處理單元。網絡接口的應用，可高效處理現有相關數據信息。日常工作中，企業技術人員要積極應用嵌入式技術，借助TCP/IP協議實時傳輸各類數據信息，確保向中央處理器模塊有效傳輸此類智能傳感器中的相關數據，從根本上提高現有設備管理效率。設備運行過程中，利用總線傳輸技術高效分析現有相關數據，科學而合理地制定工作方案，全面滿足汽車智能傳感器實際設計要求。汽車產品電子發展過程中，相關工作人員要根據已有生產工藝技術，科學選擇工作方案保障智能傳感器接口與標準體系保持一致，從根本上提高工作效率，為車輛安全而穩定的運行提供保障。

7 結束語

綜上所述，隨著時代的進步，汽車電氣技術快速發展，此過程中電子傳感器技術應用范圍不斷擴大，對提升汽車行業整體智能與安全性發展具有非常重要的意義。汽車行業未來發展中，要深入開發并研究智能化傳感器技術，以此保障產業實現智能化發展目標，為城市居民制造高品質產品，保障居民生活品質，推動行業全面實現可持續發展目標。