陶瓷传感器汽车领域的精密探测者
陶瓷传感器：汽车电子控制系统的精准探测者
导语：车用传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，一直是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。随着汽车电子化和自动化程度不断提升，对传感器依赖性的提高，国内外都将车用传感器技术列为重点发展高新技术。
一、陶瓷传感器简介
陶瓷是一种复杂多样的材料体系，包含三种物相——单晶相、玻璃相和气相。通过标准或变体陶瓷工艺制造，这些成形后的元件在高温下进行烧结形成适用的基础结构。其工作原理主要基于对陶瓷基片与测量膜片作用差压引起电容极板间电容值变化，并由位于基片上的电极进行检测。
二、五大应用
（一）温度检测
在现代汽车中，用于检测温度的一般需要10余只高性能的陶瓷温度传感器。这类设备对于发动机管理至关重要，因为它们能够持续精确地测量冷却水温度、进气温度以及排气温度，从而修正或补偿燃油喷射量，以获得最佳空燃比。此外，由于其特定的负温系数NTC热敏电阻被广泛用于检测冷却水和进气等方面。
（二）尾气监测
利用固体电解质gas-sensitive ceramic materials研制出氧转换型氧流量计，可以监测尾气中的氧浓度以检测发动机空燃比，不仅节省了燃油，还减少了有害排放如CO和NO2。此类型ZrO2 oxygen sensor因其灵敏度和可靠性，在实际应用中占据主导地位，其主要组成部分包括产生能量输出U形ZrO2 sensitive pipe及其衬套、加热剂及防护外壳等。
（三）汽缸工作状态监控
基于压阻效应的压电陶瓷可以实时监控汽缸工作状态。爆震发生时，这种特殊设计的振子会产生与振动强度成正比的电荷，而这些信号则被用于判断是否需要调整点火角以消除爆震并最大化发动机功率与经济指标。
（四）安全驾驶辅助
基于相同原理但不同设计构造的大型车辆使用倒车雷达或声纳系统来增强安全性。在这种装置中，铝合金外壳内嵌有压电换能器，以及吸音材料，它们共同实现水平方向特性宽且垂直方向受到限制的情景识别能力。当障碍物反射回来的声音波经由同一装置再次作用于内部换能器时，便生成信号输出，数据处理时间差计算距离，并显示出潜在危险区域，为驾驶员提供即时警报，以避免事故发生。
（五）湿度检测
湿敏材料，如金属氧化物系列多孔烧结体，被广泛用于车窗防霜及发动机进气部份空气湿度探测之处。这类设备通过改变环境湿度所导致对水分子的吸附行为来改变自身抵抗值，从而通过镀覆层发出信号表示湿度变化情况。