陶瓷传感器汽车智能化的五大传感器应用举例及原理
陶瓷传感器：汽车智能化的五大应用举例及原理
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。随着汽车电子化和自动化程度的提升，对传感器依赖性越来越大，国内外都将车用传感器技术列为重点发展高新技术。目前，电子零部件在平均每辆高档车零部件成本中占比达30%，而且不仅限于豪华、高档或专用车辆，而是逐渐普及到中、低档车上。
一、陶瓷传感器简介
陶瓷是一种含有三种物相（单晶相、玻璃相、气相）的多相系统。通过标准或变种工艺（如溶胶-凝胶等）生产，并经过适当预备操作后，在高温下进行烧结，其工作原理主要是在陶瓷基片和测量膜片上的差压引起电容极板间电容值变化，并由位于陶瓷基片上的电极进行检测。
二、陶瓷传感器五大应用
（一）检测汽车温度
用于发动机电喷系统等需要精确测量冷却水温度、进气温度和排气温度，以便修正燃油喷射量和空燃比。此外，NTC热敏电阻因其灵敏度高、价格便宜，被广泛用于检测冷却水和进气以及机油温度。
（二）检测汽车尾气
利用固体电解质气敏陶瓷材料研制氧传感器，测定尾气排放中的氧浓度，以提高空燃比并减少有害污染物排放。此类氧传感器采用ZrO2管，其内外表面涂覆R，由Pt催化作用产生电动势，同时具有放大作用。
（三）指导汽缸工作状态
基于压阻效应的压電陶瓷可以监测汽缸工作状态，如爆震发生时会产生特定的振动，这些振动会转换成可供分析的信号，从而调整点火提前角以消除爆震。
（四）安全驾驶指示
基于压阻效应的一些类型被用于倒车防撞报警装置。这类装置通常包括铝合金外壳、一块特殊设计得以在机械能与电能之间转换能力强的大型PZT压電換能體，以及一个能够处理反射信号并计算距离差距的心智处理单元。当障碍物接近时，将发出警告信号，使驾驶员意识到潜在危险并采取措施避免碰撞。
（五）湿度检测
湿敏陶瓷由于其宽范围、高响应速度且简单工艺，是湿度探测设备中常用的材料，可以用于防霜防结露功能以及发动机进风口湿度监控。这种探测设备内部装有金属氧化物系列多孔烧结体，当吸附水分子时，其特征量变化呈现负湿特性，便可输出信号表示湿度增加情况。
三、新兴趋势与展望：
随着技术不断发展，未来市场将倾向于更好的性能，更经济实惠，更具集成性的产品。在欧美国家，有迹象显示硅基半导体制品可能被替代；而中国用户则开始寻求替代硅制品，比如使用较低成本但性能相当或优于之处的地球矿石材料作为基础构建其产品。而总体上，随着电子技术日益先进，以及对智能化需求日益增长，不断推陈出新的创新解决方案将成为未来的趋势，为消费者带来更加舒适安全无忧的乘坐体验。