測控概論2__小太陽傳

1、測控技術(shù)應(yīng)用舉例：群眾生活 現(xiàn)代測控系統(tǒng)已不僅僅應(yīng)用于國防與工業(yè)領(lǐng)域，而是包括在科學研究、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學和日常生活等各個領(lǐng)域中均有應(yīng)用，涉及人類生活的方方面面。許多測控系統(tǒng)是一些設(shè)備中的核心，如：智能洗衣機、空調(diào)和數(shù)字電視機中的控制系統(tǒng)等。 一、居家生活 隨著人們生活水平的不斷提高，家用電器已成為百姓生活中不可缺少的一局部。微電子、光電技術(shù)、單片機、嵌入式系統(tǒng)和測控技術(shù)的開展，使得家電向智能化開展。 無論是歐美還是我國，家用電器都有相當高的普及率，每個人和家用電器都日夜相伴，家用電器的重要作用日益表達。近年，隨著城市居民家庭經(jīng)濟收入的增長，人們的生活水平普遍提高，尤其是居住條件和水、電、氣等配套設(shè)

2、施的改善，為種類繁多的家用電器進入千家萬戶創(chuàng)造了條件，同時也給家用電器的生產(chǎn)提供了難得的開展機遇。家電產(chǎn)品(包括家用醫(yī)療儀器)向系列化、智能化、美觀化方向開展，功能趨向于能為人們的健康生活提供更多、更好的幫助。 1、家電傳感器 家電傳感器的正確選擇和使用，不僅給人們帶來便利，還可以防止出現(xiàn)諸如火災(zāi)、失竊、損壞等災(zāi)害；家電生產(chǎn)商通過合理選擇制造產(chǎn)品，又可以節(jié)水、節(jié)電、省氣、防災(zāi)和清潔環(huán)境，從而為社會進步做出奉獻。 家用電器在電子市場中占據(jù)相當大一局部。許多簡單的傳感器和微系統(tǒng)產(chǎn)品，如溫度傳感器和液位傳感器早已應(yīng)用于家電領(lǐng)域，而先進的傳感器正以驚人的速度搶占市場。帶有智能控制系統(tǒng)的現(xiàn)代傳感器的運用

3、成為區(qū)別不同產(chǎn)品和廠家的顯著特點之一。 家用電器主要包括以下幾類： 1)大型家電。洗衣機、烘干機和洗衣烘干一體機；洗碗機；爐灶(包括燃爐、電爐、烤箱、抽油煙機和微波爐)；制冷設(shè)備(包括冰柜、冷藏室和立式柜式冷凍室一體的電冰箱)；家居環(huán)境設(shè)備(包括熱水器、空調(diào)與制冷設(shè)備、氣體加熱器、家庭自動化系統(tǒng)、空氣過濾器、真空吸塵器、廚房水蒸汽排放系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng))等。 2)小型家電。地板清潔器、熨斗、咖啡機、攪拌機、電動牙刷、剃須刀、血壓計和電子體溫計等。 3)加熱及溫度控制。供熱系統(tǒng)、熱水鍋爐、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。 4)平安及保障設(shè)施。入侵報警、平安系統(tǒng)、火警檢測系統(tǒng)(所帶傳感器用于檢測溫度、C0和C02

4、等有害氣體和煙塵的排放、CH4和C2H6可燃性氣體的燃燒檢測)、空氣質(zhì)量監(jiān)測等。 許多家用電器中都使用傳感器以增強其功能，如： 溫度傳感器：空調(diào)、冰箱、熱水器、豆?jié){機等 壓力傳感器：電子血壓計等 液位傳感器：太陽能熱水器等 空氣質(zhì)量流量傳感器：電扇和真空吸塵器 加速度和坡度傳感器：電燙斗 氣體傳感器(人造鼻)：自動焙燒控制、煙霧報警等 光電傳感器如紅外：家庭防盜 圖像傳感器CCD、CMOS：數(shù)碼相機、攝像機、安防等 電壓、電流傳感器：充電等保護應(yīng)用 重力傳感器：電子秤等 速度傳感器：健身器跑步機、按摩椅等 展望傳感器技術(shù)在未來家電中的應(yīng)用情況也是頗有意義的。可以預(yù)見家電傳感器會前所未有地使這些

5、原本獨立的家用電器綜合起來：電信和網(wǎng)絡(luò)效勞；家庭娛樂；計算機；供熱和通風等；廚房設(shè)備、建筑控制等。 對于一個成功的綜合體來說，應(yīng)該使家電和其他所有功能部件進行互相通信，這就需要軟硬件互相兼容，且技術(shù)步驟將模塊化。2、家電的自動控制 家用電器行業(yè)存在著劇烈的國際競爭，顧客希望要增加家電使用的舒適性、減少耗能、減少耗水、清潔方便、降低噪聲和振動、實現(xiàn)自動化和遠距離控制。有不少家電產(chǎn)品已經(jīng)采用了單片機、嵌入式系統(tǒng)，采用程序控制、模糊控制或神經(jīng)元系統(tǒng)等算法軟件實現(xiàn)了對家電的自動控制。下面舉幾個成功的例子。 1智能燃燒自動控制系統(tǒng) 歐盟成員國已發(fā)布了新的通過減少污染物排放來保護環(huán)境的規(guī)章，加熱設(shè)備廠家及

6、其用戶開始意識到需要新傳感器控制的燃燒器產(chǎn)品。使用傳感器監(jiān)控燃燒狀態(tài)主要有3種方法。 (1) 在煤氣和空氣混合燃燒前測量溫度、流速和可燃氣體成分(計算它們的發(fā)熱量和所需的空氣供給量)。 (2) 監(jiān)測可能的反響區(qū)。離子數(shù)和一些無負載原子團的數(shù)目能夠在反響發(fā)生時給出狀態(tài)信息，獲取這一信息最簡單的方法就是測量可燃氣體中生成物的數(shù)量。例如，如果知道02的體積分數(shù)，就有可能推斷出是該調(diào)整煤氣還是空氣的供給量。 (3) 燃燒狀態(tài)可以通過檢測廢氣中C02、N0 x和C0的數(shù)量來確定。由選定探頭的變化與燃燒特性變化之間的關(guān)系可以建立一種可靠的控制系統(tǒng)。此外，在選擇適宜的傳感器時還應(yīng)考慮以下幾個方面：低本錢、高

7、可靠性、長期的穩(wěn)定性和高靈敏度。 選擇家用煤氣用具中使用的傳感器應(yīng)考慮： 必須認真選擇檢測器的溫度情況； 要考慮傳感器的交叉敏感性、準確性、量程、 尺寸和其響應(yīng)時間； 生產(chǎn)和維修的費用必須低。 適用于控制燃燒過程的傳感器有：電容式(測CO2、H20)、光學式(可測C2O、C0、CH4、NO、N02、S02)、熱導(dǎo)式(測H2、CH4)、熱敏傳感器(測可燃性氣體的“反響熱)、液體電解質(zhì)電化電池(可測H2、CO、CH4、NO、N02、S02、02以及其他氣體)、固體電解質(zhì)電化電池(可測H2、02、CO)、半導(dǎo)體傳感器(可測H2、02、CO、CH4、N02)等。 可以采用調(diào)節(jié)空燃比的方法來控制鍋爐燃燒

8、，更多的方法是控制空氣總流量。通常用一個電離探頭來確定燃燒質(zhì)量，一個專用檢測系統(tǒng)對電離信號進行精確探測和分析(它的內(nèi)部裝有一臺計量儀表，可以提供一個矩形電源電壓，從而確保獲得非常準確的電離信號)。在一個全面的測試程序中，電離電流、最初空燃比、風扇電源電壓的特殊函數(shù)被集合到一起，在此根底上設(shè)計一個閉環(huán)控制系統(tǒng)：包括電器開啟、校準以及適當?shù)膭討B(tài)設(shè)定點和調(diào)解器控制。這樣最終形成了一個可以調(diào)節(jié)最初空燃比的閉環(huán)控制系統(tǒng)，無論可燃氣體的組分和電器的熱負荷如何，系統(tǒng)都能保證長期的低污染物排放。 2智能座便器 隨著技術(shù)的進步，抽水馬桶越來越高級，現(xiàn)在也采用了高新技術(shù)。其主要功能有： 1)便座加熱功能：有多檔溫

9、度調(diào)節(jié)功能。2)溫水沖洗功能：水溫設(shè)多檔可調(diào)。3)瞬間即熱式：在啟動30s后加熱至設(shè)定溫度。4)超強的噴頭自潔功能。5)耐高水壓水路系統(tǒng)。6)熱風烘干功能：沖洗結(jié)束后即可進行熱風烘干，有冷風、溫風、熱風三檔可選擇。7)觸媒除臭功能。8)可靠的平安保護功能：整機電源通過漏電保護插頭引入，確保用電平安。水箱加熱系統(tǒng)設(shè)置可靠的防止過熱及防止干燒的保護裝置；暖座系統(tǒng)及暖風烘干系統(tǒng)均設(shè)置防過熱裝置。9)遙控功能：由座便器上的紅外線接收口，接收來自遙控器的信號。 日本東陶公司研制出一種“電腦醫(yī)學計測器，把它與馬桶連接在一起，以便對人進行快速健康檢查。當早晨起床后，尿液在便器中盤旋而下時，由電子傳感器檢測尿

10、液中的尿糖、尿蛋白、紅白血球以及酮(肝新陳代謝的一種指標，可以檢查肝臟是否有病)等，只需5min，就可將化驗結(jié)果及經(jīng)過電腦分析的結(jié)論送到顯示屏上。只要將一只手指伸進臉盆的裝置中，就可測出脈搏、血壓和體溫；只要人一坐到馬桶上，就可測出體重。這些數(shù)據(jù)會自動記錄并存儲起來，而且能自動送到主治醫(yī)生那里。假設(shè)是發(fā)現(xiàn)有什么病癥苗頭或疑問，醫(yī)生就會請你去復(fù)查。 3家電狀態(tài)自動監(jiān)控系統(tǒng) 如下頁圖所示，系統(tǒng)由3局部組成：CAN、智能控制器和Internet。CAN就是通過CAN總線把家庭安防、遠程抄表、環(huán)境調(diào)節(jié)、娛樂功能和家電控制等節(jié)點模塊組成家庭局域網(wǎng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和控制信息的快速傳輸，各個節(jié)點模塊是由8位MC

11、U+CAN控制器+CAN收發(fā)器+相應(yīng)的傳感器/控制器組成，我們把各個節(jié)點模塊稱之為智能節(jié)點；智能控制器選用的是Philips公司的內(nèi)部集成CAN控制器的32位微處理器LPC2294，只需連接CAN收發(fā)器即可成為CAN的一個節(jié)點，這樣再通過擴展網(wǎng)絡(luò)接口就實現(xiàn)了CAN與Internet的信息交換，到達遠程監(jiān)控的目的；Internet的開展極大地加快了信息的傳遞，任何接入互聯(lián)網(wǎng)的電腦都可以用來用作監(jiān)控系統(tǒng)，當然平安性也是必須考慮的。 監(jiān)控系統(tǒng)主要完成以下功能： 1)家庭安防：平安是居民對日常生活的首要要求，安防因此成為遠程家庭信息監(jiān)控系統(tǒng)的首要組成局部，例如：紅外報警、門窗磁報警、緊急求助報警、燃氣

12、泄漏報警、火災(zāi)報警(電子鼻、嗅覺分析儀)等。當紅外報警裝置工作時，如果家中有人走動，系統(tǒng)就會自動通過蜂鳴器和語音實現(xiàn)本地報警；同時，報警信息會被及時地傳到物業(yè)中心或110報警中心，還可以自動撥號到指定的 或 上。 2)遠程秒表：水、電、氣表的遠程自動抄收計費是物業(yè)管理的重要局部，實現(xiàn)三表的自動抄表計費，解決了入戶抄表的低效率、不平安和對住戶造成干擾等因素。 3)家電控制：通過統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，將網(wǎng)絡(luò)家電和遠程家庭信息監(jiān)控系統(tǒng)相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實現(xiàn)家用電器的遠程監(jiān)控和故障診斷等功能。 4)環(huán)境調(diào)節(jié)：室內(nèi)的環(huán)境是人們居住首先考慮的因素。環(huán)境調(diào)節(jié)是智能家居的主要組成局部，例如：溫度設(shè)定，用戶

13、可任意設(shè)定室內(nèi)的溫度；溫度控制，監(jiān)測當前室內(nèi)溫度值。該值被送給空調(diào)機組，其與設(shè)定值的差值送給自己的空調(diào)末端設(shè)備控制節(jié)點。 5)娛樂功能：包括視聽娛樂和游戲等，視聽娛樂包括TV播放、家庭影院、投影機、電視自動錄像等。4效勞機器人 機器人(Robot)一詞來源于1920年捷克作家所編寫的戲劇?洛桑萬能機器人公司?的劇本之中，在那里機器人被描寫成像奴隸那樣進行勞動的機器。那時，機器人只不過是作家臆想的像人一樣服從主人旨意的奴仆。過了30年左右，1954年，美國成功地研究制造出世界上第一個工業(yè)機器人，以后，各國研制的機器人相繼產(chǎn)生。而效勞機器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、保安、

14、救援、監(jiān)護等工作。國際機器人聯(lián)合會經(jīng)過幾年的搜集整理，給了效勞機器人一個初步的定義：效勞機器人是一種半自主或全自主工作的機器人，它能完成有意于人類健康的效勞工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。這里，我們把其他一些貼近人們生活的機器人也列入其中。 應(yīng)該看到，一方面隨著信息高速開展和生活、工作節(jié)奏的加快，人們需要從繁雜的家庭勞動中解脫出來；另一方面隨著我國老齡化越來越嚴重，更多的老人需要照顧，老齡化家庭結(jié)構(gòu)必然使更多的年輕家庭壓力增大，而且生活節(jié)奏的加快和工作的壓力，也使得年輕人沒有更多時間陪伴自己的孩子，隨之醞釀而生的將是廣闊的家庭效勞機器人市場，例如家庭護理機器人、玩具機器人、安控機器人、清潔機器人

15、都將是最為需要的。 日本是世界上開展效勞型機器人最早的國家，目前已有10多種效勞型機器人問世。2005年9月，開始向市場推出一種可以識別1萬個單詞的智能機器人；可以為主人充當“家庭保姆，這是市場上首次出售用于家庭生活的可以與人交流的智能機器人，說明日本家庭已迎來機器人保姆時代。 富士通的效勞機器人 沈陽生產(chǎn)的迎賓機器人 機器人能力的評價標準包括： 智能指感覺和感知，包括記憶、運算、 比較、鑒別、判斷、決策、學習和 邏輯推理等； 機能指變通性、通用性或空間占有性 等； 物理能指力、速度、連續(xù)運行能力、 可靠性、聯(lián)用性、壽命等。 因此，可以說機器人是具有生物 功能的空間三維坐標機器。 機器人所用傳

16、感器有如下幾個方面： 1)視覺傳感器20世紀50年代后期出現(xiàn)，開展十分迅速，是機器人中最重要的傳感器之一。機器視覺從20世紀60年代開始首先處理積木世界，后來開展到處理現(xiàn)實世界。20世紀70年代以后，實用性的視覺系統(tǒng)出現(xiàn)了。視覺一般包括3個過程：圖像獲取、圖像處理和圖像理解。 2)力覺傳感器機器人力傳感器就安裝部位來講，可以分為關(guān)節(jié)力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器。 3)觸覺傳感器作為視覺的補充，觸覺能感知目標物體的外表性能和物理特性：柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導(dǎo)熱性等。 4)接近覺傳感器研究它的目的是使機器人在移動或操作過程中獲知目標(障礙)物的接近程度，移動機器人可以實現(xiàn)避障，操作機器人

17、可防止手爪由于接近速度過快造成的對目標物沖擊。 機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)等組成。 執(zhí)行機構(gòu)即機器人本體，其臂部一般采用空間開鏈連桿機構(gòu)，其中的運動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置形式和運動坐標形式的不同，機器人執(zhí)行機構(gòu)可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關(guān)節(jié)坐標式等類型。出于擬人化的考慮，常將機器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動機器人)等。 檢測裝置的作用是實時檢測機器人的運動及工作情況，反響給控制系統(tǒng)，與設(shè)定信息進行比較后，對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)整，以保證機器人的

18、動作符合預(yù)定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類：一類是內(nèi)部信息傳感器，用于檢測機器人各局部的內(nèi)部狀況，如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度等，并將所測得的信息作為反響信號送至控制器，形成閉環(huán)控制。另一類是外部信息傳感器，用于獲取有關(guān)機器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息，以使機器人的動作能適應(yīng)外界情況的變化，使之到達更高層次的自動化，甚至使機器人具有某種“感覺，向智能化開展，例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環(huán)境的有關(guān)信息，利用這些信息構(gòu)成一個大的反響回路，從而將大大提高機器人的工作精度。 控制系統(tǒng)有兩種方式： 一種是集中式控制，即機器人的全部控制由一臺微型計算機完成。 另一種是分

19、散(級)式控制，即采用多臺微機來分擔機器人的控制，如當采用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時，主機常用于負責系統(tǒng)的管理、通信、運動學和動力學計算，并向下級微機發(fā)送指令信息；作為下級從機，各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個CPU，進行插補運算和伺服控制處理，實現(xiàn)給定的運動，并向主機反響信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機器人的控制方式又可分為點位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。 5家庭自動化 隨著電子技術(shù)的開展，消費電子產(chǎn)品已與計算機、通信兩項產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起，成為目前所通稱的3C產(chǎn)品，并使家用電子電器產(chǎn)品步向家庭自動化的方向。故家庭自動化是利用微處理電子技術(shù)，來集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng)，例如：

20、照明、電腦設(shè)備、保安系統(tǒng)、暖氣及冷氣系統(tǒng)、視頻及音響系統(tǒng)等。家庭自動化系統(tǒng)主要是以一個中央微處理機接收來自相關(guān)電子電器產(chǎn)品(外界環(huán)境因素的變化，如太陽初升或西落等所造成的光線變化等)的信息后，再以既定的程序發(fā)送適當?shù)男畔⒔o其他電子電器產(chǎn)品。中央微處理機必須透過許多界面來控制家中的電器產(chǎn)品，這些界面可以是鍵盤，也可以是觸模式熒幕、按鈕、電腦、 機、遙控器等；消費者可(如用3G 等手段)發(fā)送信號至中央微處理機，或接收來自中央微處理機的信號。 家庭自動化是智能家居的一個重要系統(tǒng)，在智能家居剛出現(xiàn)時，家庭自動化甚至就等同于智能家居，今天它仍是智能家居的核心之一，但隨著智能家居的普遍應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)家電信息家

21、電的成熟，家庭自動化的許多產(chǎn)品功能將融入到這些新產(chǎn)品中去，從而使單純的家庭自動化產(chǎn)品在系統(tǒng)設(shè)計中越來越少，其核心地位也將被家庭網(wǎng)絡(luò)家庭信息系統(tǒng)所代替。它將作為家庭網(wǎng)絡(luò)中的控制網(wǎng)絡(luò)局部在智能家居中發(fā)揮作用。 2. 家用轎車 汽車已經(jīng)進入我國家庭，成為很多家庭的必備。汽車是最重要的現(xiàn)代化交通運輸工具之一，是科學技術(shù)開展水平的標志。汽車工業(yè)是資金密集、技術(shù)密集、人才密集、綜合性強、經(jīng)濟效益高的產(chǎn)業(yè)，世界各工業(yè)興旺國家?guī)缀醵及阉鳛閲窠?jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代汽車上采用了大量的新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)，特別是現(xiàn)代化的微電子控制技術(shù)的應(yīng)用，大大地提高了汽車的性能。毫無疑問，汽車是一種高科技產(chǎn)品。汽車工業(yè)的開展

22、可以帶動機械制造、電子技術(shù)、橡膠工業(yè)和城市道路交通等相關(guān)行業(yè)的開展，對社會經(jīng)濟建設(shè)和科學技術(shù)進步有著重要的推動作用。 汽車工業(yè)的開展略。 我國汽車工業(yè)與興旺國家相比，還有一定的差距，在汽車的品種、產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次上還有待提高開展。但是，我國汽車工業(yè)經(jīng)過幾十年的創(chuàng)業(yè)、穩(wěn)固、調(diào)整和開展，已形成了相當規(guī)模的生產(chǎn)能力和明確的開展方向。 汽車電子系統(tǒng)可分為兩大類： 汽車電子控制裝置，包括動力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)； 車載汽車電子裝置，包括汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車視聽娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)等，如下頁圖所示。 1. 汽車傳感器 現(xiàn)代汽車電子控制中，傳感器廣泛應(yīng)

23、用在發(fā)動機、底盤和車身的各個系統(tǒng)中。汽車傳感器是汽車計算機系統(tǒng)的輸入裝置，在系統(tǒng)中擔負著信息的采集和傳輸功用，它把汽車運行中的各種工況信息，如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況等，轉(zhuǎn)化成電信號輸給計算機(電子控制單元)，由電腦進行處理后，形成向執(zhí)行器發(fā)出的指令，以便發(fā)動機處于最正確工作狀態(tài)。 汽車傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)(見下頁圖)的信息源，是其關(guān)鍵部件，普通轎車約安裝幾十到近百只傳感器，豪華轎車的傳感器數(shù)量可多達二百余只。核心技術(shù)內(nèi)容： 發(fā)動機有溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆燃等傳感器，向發(fā)動機的電子控制單元提供發(fā)動機的工作狀況信息，對發(fā)動機的工作狀況進行精確控制； 底盤有車速

24、、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油溫等傳感器，控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等； 車身有溫度、濕度、風量、日照、加速度、車速、雨滴、測距、圖像等傳感器，用以提高汽車的平安性、可靠性和舒適性等。 汽車用重要傳感器例： 1空氣流量傳感器 空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元(ECU)，作為決定噴油的根本信號之一。 2進氣壓力傳感器 進氣壓力傳感器可以根據(jù)發(fā)動機的負荷狀態(tài)測出進氣氣管內(nèi)的絕對壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號而后與轉(zhuǎn)速信號一起送入ECU，作為決定噴油器根本噴油量的依據(jù)。目前廣泛采用壓敏電阻式進氣壓力傳感器。 3節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器安裝

25、在節(jié)氣門上，用來檢測節(jié)氣門的開度。它通過杠桿機構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動，進而反映發(fā)動機的不同工況。工況檢測后輸入電控單元，從而控制不同的噴油量。 4曲軸位互傳感器 5爆燃傳感器 6氣體濃度傳感器 7轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器 8橫擺角速度傳感器 9縱向橫向加速度傳感器 10輪速傳感器 11測速傳感器 12測距傳感器 13汽車導(dǎo)航儀 等 2、車輛控制系統(tǒng) 從汽車工業(yè)開展狀況來看，隨著汽車保有量的日益增多，各國都面臨著嚴重的汽車排放污染、能源危機和汽車行駛平安性、舒適性等問題。與此同時，各國針對上述問題出 臺了一系列的法規(guī)，迫使其在世界范圍內(nèi)對汽車產(chǎn)品進行技術(shù)革新。為解決汽車的污染、節(jié)能、平安等問題，廣泛采用了電子控

26、制技術(shù)，如電控噴射技術(shù)、電控自動變速系統(tǒng)、防抱死制動技術(shù)等，新的汽車電子產(chǎn)品層出不窮。 從汽車技術(shù)的現(xiàn)狀和開展來看，微電子、計算機和自動控制技術(shù)相結(jié)合的電子控制技術(shù)是支撐現(xiàn)代汽車開展過程的一個根底技術(shù)。它不是簡單地對汽車零部件進行控制，而是根據(jù)汽車實際使用條件多變的需要，對汽車整體性能進行優(yōu)化控制。 1電控單元(ECU) ECU是汽車電子系統(tǒng)的控制中心，其主要作用是分析處理傳感器采集到的各種信息，并向受控裝置(執(zhí)行器或執(zhí)行元件)發(fā)出控制命令。ECU由輸入電路、微機和輸出電路等3局部組成。輸入電路接受傳感器和其他裝置輸入的信號，對信號進行濾波和放大，然后轉(zhuǎn)換成一定電平的輸入電壓。從傳感器送到EC

27、U輸入電路的信號既有模擬信號也有數(shù)字信號，輸入電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后傳遞給微機。微機將上述已經(jīng)預(yù)處理過的信號進行運算處理，并將處理數(shù)據(jù)送至輸出電路。輸出電路將數(shù)字信息的功率放大，有些還要復(fù)原為模擬信號，使其驅(qū)動被控的調(diào)節(jié)伺服元件工作。 目前在一些中高級轎車上，不但發(fā)動機上應(yīng)用ECU，在其他許多地方都可發(fā)現(xiàn)ECU的蹤影。例如防抱死制動系統(tǒng)、4輪驅(qū)動系統(tǒng)、電控自動變速器、主動懸架系統(tǒng)、平安氣囊系統(tǒng)、多向可調(diào)電控座椅等都配置有各自的ECU。隨著轎車電子化自動化的提高，ECU將會日益增多，線路會日益復(fù)雜。為了簡化電路和降低本錢，汽車上多個ECU之間的信息傳遞就要采用一種稱

28、為多路復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整車的ECU形成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也就是CAN數(shù)據(jù)總線。 2防抱死制動系統(tǒng)(ABS) 該系統(tǒng)在制動過程中可自動調(diào)節(jié)車輪制動力，防止車輪抱死以取得最正確制動效果。通常，汽車在制動過程中存在著兩種阻力：一種阻力是制動器摩擦片與制動鼓或制動盤之間產(chǎn)生的摩擦阻力，這種阻力稱為制動系統(tǒng)的阻力，由于它提供制動時的制動力，因此也稱為制動系制動力；另一種阻力是輪胎與道路外表之間產(chǎn)生的摩擦阻力，也稱為輪胎道路附著力。如果制動系制動力小于輪胎道路附著力，那么汽車制動時會保持穩(wěn)定狀態(tài)，反之，如果制動系制動力大于輪胎道路附著力，那么汽車制動時會出現(xiàn)車輪抱死和滑移。 如果前輪抱死，汽車根本上沿直線

29、向前行駛，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但汽車失去轉(zhuǎn)向控制能力，這樣駕駛員制動過程中躲避障礙物、行人以及在彎道上所應(yīng)采取的必要的轉(zhuǎn)向操縱控制等就無法實現(xiàn)。如果后輪抱死，汽車的制動穩(wěn)定性變差，在很小的側(cè)向干擾力下，汽車就會發(fā)生甩尾，甚至調(diào)頭等危險現(xiàn)象。尤其是在某些惡劣路況下，諸如路面濕滑或有冰雪，車輪抱死將難以保證汽車的行車平安。另外，由于制動時車輪抱死，從而導(dǎo)致局部急劇摩擦，將會大大降低輪胎的使用壽命。ABS通過控制作用于車輪制動分泵上的制動管路壓力，使汽車在緊急制動時車輪不會抱死，這樣就能使汽車在緊急制動時仍能保持較好的方向穩(wěn)定性。在沒有裝備ABS的汽車上，如果在雪地上制動，汽車很容易失去方向穩(wěn)定性；同時駕駛員如果想停車，必須使用液壓調(diào)節(jié)器(又稱執(zhí)行器)。反之，如果汽車上裝備有ABS，那么ABS能自動向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令，因而能更迅速、準確而有效地控制制動。 (