汽车感知传感器技术难学但操作简单
导语:汽车传感器可分为车辆感知和环境感知两大类。动力、底盘、车身及电子电气系统中的传感器属于车辆感知范畴,ADAS以及无人驾驶系统中引入的车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达等属于环境感知范畴。
汽车电子控制系统普遍遵循感知→控制→执行的工作流程。传感器作为感知单元获取系统的工作状态,控制单元处理传感器信号并计算输出控制指令,由执行单元完成相应动作。
(以电动助力转向系统(EPS)为例,方向盘扭矩转角监测方向盘转角及扭矩信息,轮速监测车轮转速,以此来通过ECU实时获取传送信号,并根据特定逻辑实时处理信号,计算得到一个理想的助力力矩,然后通过MOSFET控制电机实现助力效果)
在汽车动力、底盘、车身四大系统中,其中绝大部分电子控制具备类似的工作原理,从而半导体器件无处不在,如MEMS(微机电)和磁场等多种类型都有应用,其中MEMS更是核心所在。
我们统计了一辆标准汽油车上MEMS超过50个,而磁场超30个,使得这两个类型占比约90%。下面将会详细介绍这些不同类型的应用情况:
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)
基于硅薄膜压阻效应或热对流原理。
应用广泛,如加速度计陀螺仪与磁力计等惯导系统。
分为低g和高g两大类用于不同的应用。
在EPS中使用以监控方向盘转角及扭矩信息。
磁场
有霍尔效应、三代AMR/GMR/TMR四代技术。
主要用于测量运动量,如位臵/角度/速度/电流等。
霍尔效应主要用于位臵检测;AMR/GMR/TMR则因为其性能优势逐渐被采用。
化学
a. 氧传感器:
i. 检测混合排气中的氧含量,为发动机调节喷油量以保持空燃比理论值附近。
ii. 后氧检测催化后混合气体中的氧含量判断三元催化是否失效。
b. 氮氧化物传 感 器:
i. 用于柴油车SCR后处理,无NOx排放要求无法满足需要替换或修复催化剂。
4.Temperature Sensor:
a.NTC: 电阻随温度升高而降低,用来测量液体或环境温度;
b.PTC: 超过一定温度后电阻明显增大,用来保护设备;
总结来说,不同类型的汽车内置了各自适用的各种型号设计,其灵活性强且成本适宜。在实际操作中,这些感觉单位虽然功能繁杂但安装方式简单,是现代自动驾驶科技不可或缺的一部分。