传感器在汽车上的运用

答辩申请书课题 微型传感器在汽车电子化上的应用 一、课题（论文）提纲第一章传感器的概况第二章微型传感器在汽车上的运用第三章微型传感器的发展趋势、内容摘要电子技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素，而传感器是电子技术的核心元件，现代汽车越来越多地应用了传感器，以提高汽车发动机的经济、动力和排放性能,改善底盘的制动操纵性能、转向性能和汽车行驶的安全性能。要实现这些目标的关键在于汽车的电子化和智能化，先决条件则是各种信息的及时获取，这势必要求在汽车中大量采用各种传感器。本文着重介绍了微型传感器在现代汽车电子化上的应用，以及新型的智能传感器的发展状况和发展趋势。三、参考文献［1］李朝晖等.汽车电器及电子设备［M］.重庆:重庆大学出版社，2004.2］左志江等译.汽车传感器［M］.北京：化学工业出版社，2004.［3］邵培革等•微机械元件和仪器新进展［J］.光学精密工程.1999,（7）.［4］发动机的结构与检修、底盘检测与维修一一中锐华汽教材注:学生凭此申请书和设计（论文）样文参加答辩湖南信息职业技术学院教务处制

引言第一章传感器的概况引言第一章传感器的概况TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1・1传感器的概述： 3\o"CurrentDocument"1・2汽车电子化的概论 4\o"CurrentDocument"1.3汽车用传感器的类型 5\o"CurrentDocument"1.4微型传感器的发展前景 5\o"CurrentDocument"第二章微型传感器在汽车上的运用 8\o"CurrentDocument"2・1•汽车发动机控制用传感器 82.1.1温度传感器 82・1・2•压力传感器 9\o"CurrentDocument"2.1.3•流量传感器 102.1.5气体浓度传感器 102.1.4位置和转速传感器 10\o"CurrentDocument"2.1.6爆震传感器 122.1.724GHz雷达传感器 12\o"CurrentDocument"2.2传感器在汽车底盘电子控制系统的中的应用 132.2.1悬架用传感器： 132.2.2系统用传感器： 13系统ABS: 1414系统TCS14TOC\o"1-5"\h\z2.2.5电子稳定系统ESP 14\o"CurrentDocument"2.2.6传感器在汽车底盘电子控制中应用的发展趋势 15\o"CurrentDocument"2・3微型传感器在安全系统方面的应用 152・3・1微加速度传感器 152・3・2表面微机械陀螺 16\o"CurrentDocument"2・4辆监控和自诊断用传感器: 16\o"CurrentDocument"2.5高温微电子在汽车中的应用 17\o"CurrentDocument"2.6其他微型传感器在汽车上的应用 172・6・1酒精检测MEMS系统： 172.6.2自动雨刷系统： 182.6.3胎压监测系统： 1〃・2・6・4机油粘度传感器 18\o"CurrentDocument"第三章微型传感器的发展趋势 19引言电子技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素，而传感器是电子技术的核心元件,现代汽车越来越多地应用了传感器，以提高汽车发动机的经济、动力和排放性能，改善底盘的制动操纵性能、转向性能和汽车行驶的安全性能。要实现这些目标的关键在于汽车的电子化和智能化，先决条件则是各种信息的及时获取，这势必要求在汽车中大量采用各种传感器。传统的传感器往往体积和重量大、成本高，它们在汽车的运用受到很大的限定。近几年来，从半导体集成电路(IC)技能发展而来的微机电系统(microelectromechnicalsystem，MEMS)技能日渐成熟。微型传感器是目前最为成功并最具实用性的微型机电器件，主要包括运用微型膜片的机械形变产生电信号输出的微型压力传感器和微型加快度传感器；此外，还有微型温度传感器、磁场传感器、气体传感器等，这些微型传感器的面积大多在lmm2以

下。随着微电子加工技能，特别是纳米加工技能的进一步发展，传感器技能还将从微型传感器进化到纳米传感器。这些微型传感器体积小，可实现许多全新的功能，便于大批量和高精度生产，单件成本低，易构成大规模和多功能阵列，这些特性使得它们非常适合于汽车方面的运用。本文着重介绍了微型传感器在现代汽车电子化上的应用，以及新型的智能传感器的发展状况和发展趋势。关键词：智能传感器 微型传感器 汽车电子化MEMS技术 发动机 底盘第一章传感器的概况1・1传感器的概述：车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电信号传递给ECU，以便汽车处于最佳工作状态。组成。传感器通常由敏感元件、转换元件

组成。传感器通常由敏感元件、转换元件1） 、敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。2） 、转换元件则将上述非电量转换成电参量。3） 、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。下图形象的将人体与机器的对应关系列出，有助于进一步的对其作用进行认识。感器的作用外感官—人脑一肢体.界信感器的作用外感官—人脑一肢体.界信t息一传感器一计算机一执行器j“机电五官”机器系统人体系统人体与机器的对应关系现代汽车电子控制中，传感器广泛应用在发动机、底盘和车身各个系统中。汽车传感器在这些系统中担负着信息的采集和传输，由电脑（电子控制单元ECU）对信号急进行处理后向执行器发出指令，实行电子控制。传感器在电子控制和自我诊断系统中是非常重要的装置，它能及时识别外界的变化和系统本身的变化，再根据变化的信息去控制本身系统的工作。各个系统控制过程正是依靠传感器，进行信息的反馈，实现自动控制工作的。1・2汽车电子化的概论汽车电子化被认为是当代汽车技术发展过程中的一次革命，汽车电子的普及应用程度，在一定意义上，甚至可以表明汽车技术水平的高低。汽车电子技术是现今各个汽车企业用来开发新车型、提高汽车产品性能（尤其是节能减排）最重要的技术措施之一。据称，当前世界汽车上，约60%-70%的技术创新来源于汽车电子技术，或与汽车电子技术有渊源。世界各大汽车公司均十分重视汽车电子技术的应用与研发，每年都为此投入大量人力和财力。据称，日本丰田汽车公司有些年份的汽车电子技术研发投入占其研发总投入的比例达到约五分之一的水平。这也许是该公司在世界汽车市场（尤其是在混合动力汽车领域）领先于人、技高一筹的秘诀之一。汽车电子技术的开发与应用，是当今电子信息技术改造传统产业的一大热点，给汽车产业的可持续发展带来新的机遇和光明前景。与此同时，也催生了汽车电子产业部门，使之形成愈来愈大的经济规模效应，成为支撑汽车工业持续保持勃勃生机的、相对独立的新兴支柱产业。汽车电子技术的广泛应用与不断发展，不仅正在颠覆人们对汽车产业的传统认识理念，而且随之伴生的汽车电子产业也日益显现巨大的经济效益，成为新的经济增长点。过去，在业界人们一直这样说，汽车工业是许多经济发达国家的支柱产业，其在一定意义上也是衡量一个国家（或地区）工业化水平、经济实力和科技创新能力高低的重要标志之一。现如今世界发展的基本格局是，人们在一定程度上也可以这么认为，汽车电子技术及其产业是衡量一个国家（地区）科技创新水平高低、汽车工业可持续发展能力强弱的重要标志之一。在新的世纪里，人们也有理由认为，一个国家（地区），如果没有强大（或比较强大）的汽车电子产业，那么也不大可能拥有强大（或比较强大）的汽车产业，汽车产业应对能源短缺、环境污染等诸多巨大挑战的希望之一就在汽车电子技术及其产业上。1・3汽车用传感器的类型汽车用传感器是用于汽车显示和电控系统的各种传感器的统称。它涉及到很多的物理量传感器和化学量传感器。这些传感器要么是使司机了解汽车各部分状态的；要么是用于控制汽车各部分状态的。按在汽车上的作用可分为控制发动机、控制底盘以及给驾驶员提供各种信息用传感器，构成这些传感器的材料有精细陶瓷、半导体材料、光导纤维及高分子薄膜等；按输出特性来分有模拟型传感器和数字型传感器；按构成原理来分，有结构型、韧性型和复合型。1・4微型传感器的发展前景在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。今天，传感器有用来测定各种流体温度和压力（如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器（如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀（EGR）的位置等）；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；确定座椅位置的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器；保护前排乘员的气囊，不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊，还要增加传感器。随着研究人员用防撞传感器（测距雷达或其他测距传感器）来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩，使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。据研究，今后汽车电子技术将继续朝着功能多样化、技术一体化（例如：动力传动一体化，把发动机、变速器等综合集成为动力传动一体化控制，达到最优的动力性和燃油经济性；动力、转向、悬架、制动等综合集成控制技术；被动、主动安全集成技术等。）、系统集成化、通讯网络化的方向发展。其中，先进传感器、ECU（电子控制模块）、执行器、控制策略、总线技术、新型42V电源等都将是今后发展的重点技术领域。传感器将朝着多功能化、集成化、智能化、微型化方向发展。在ECU方面，16位和32位将成为设计人员的首选。而电磁和电动执行器将逐渐取代气动/液压执行器。控制策略方面，目前采用的是PID控制理论，今后将更多地采用最优控制、自适应控制和模糊控制。有关专家预测，在未来5-10年内，以TTP/C和FlexRay为代表的下一代高速容错总线将取代高速CAN,从而改变当前以LIN、低速CAN和高速CAN三分天下的格局。此外，现有的12V电源系统供电能力已无法满足下一代汽车设计中新增电子设备的需求，采用新型42V电源将成为必然趋势。汽车安全始终是汽车市场关注的焦点之一，自动避撞系统、可监视司机（驾驶员）行为的安全系统、轮胎综合检测系统、自适应自动驾驶系统、驾驶员身份识别系统、车身动态控制系统等也将是新一代汽车安全技术的发展方向。第二章微型传感器在汽车上的运用汽车上用的传感器的种类很多，运用的方面很广。下面介绍传感器在汽车发动机控制、车身控制、导航系统、安全系统、车辆监控和自诊断等方面的运用。2・1•汽车发动机控制用传感器发动机的电子控制一直被认为是MEMS技能在汽车中的主要运用领域之一。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信息，供电子控制单元对发动机工作状况执行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和执行故障检测。2.1.1温度传感器汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸人气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特性，其运用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏度高、响应特征较好，但线性差、适应温度较低。其中，通用型的测温范围为-50€〜30°C，精度为1.5%，响应时间为10ms；高温型为600°C〜1000°C,精度为5%,响应时间为10ms；线绕电阻式温度传感器的精度高，但响应特征差；热偶电阻式温度传感器的精度高，测量温度范围宽，但须要配合放大器和冷端处理一起运用。其他已实用化的产品有铁氧体式温度传感器（测温范围为-40C〜120C,精度为2.0%）、金属或半导体膜空气温度传感器（测温范围为-40C〜150C，精度为2.0%,5%,响应时间约20ms）等。2.1.2•压力传感器压力传感器是汽车中用得最多的传感器，主要用于检测气囊贮气压力、传动系统流体压力、注入燃料压力、发动机机油压力、进气管道压力、空气过滤系统的流体压力等。目前，致力于汽车用压力传感器开发和生产的主要公司有摩托罗拉，德科电子仪器，LUCasNovasensor,HiStat,NipponDenzo,西门子，德州仪器等。比较常用的汽车压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式。电容式压力传感器主要用于检测负压、液压、气压，测量范围为20kPa〜100kPa，其特性是输入能量高，动态响应特征好、环境适应性好；压阻式压力传感器的性能则受温度影响较大，须要另设温度补偿电路，但适应于大批量生产；差动变压器式压力传感器有较大的输出，易于数字输出，但抗干扰性差；声表面波式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨力高、数字输出等特性，用于汽车吸气阀压力检测，能在高温下稳定地工作。德国Infineon公司研制的智能轮胎压力传感器KP500内部集成了压力和温度传感模块，它不须要在传感器模块中添加加快度传感器，可以在汽车启动时自动开机进人自检，能测量压力、温度和电压等。所有的功能都是运用表面微机械加工技能集成在0.8^m的双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)上。每个传感器模块中的电可擦可编程只读存储器中存储着惟一的32位芯片识别码。芯片识别码可以由同步串行接口读出，而且，可以用于辨识各个轮胎压力传感器的位置。在接收数据的时候，首先，要检查芯片识别码，如果发觉芯片识别码不符，就放弃收到的数据帧。2・1・3•流量传感器流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。进气量是燃油喷射量计算的基本参数之一。空气流量传感器的功能：感知空气流量的大小，并转换成电信号传输给发动机的电子控制单元。空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。空气流量传感器有旋转翼片式、卡门涡旋式、热线式、热膜式等4种类型。空气流量传感器的主要技能指标：工作范围为0.11m3/min〜103m3/min,工作温度为-40€〜120C，精度＞1%。燃料流量传感器用于检测燃料流量，主要有水轮式和循环球式，其动态范围为0〜60kg/h,工作温度为-40€〜120C，精度为土1%，响应时间＜10ms。Honeywell的下属微开关(microswitch)公司用热微细加工技能打造出了微桥式空气流量传感器芯片，它用微细加工技能在硅圆片上加工出空腔，铂电阻悬挂在空腔之上。当空气流过器件时，发生了从空气流动方向下方到上方的热传输，因而，下方电阻被冷却，上方电阻被加热，由电桥电阻变化可测量出空气流量。2.1.4位置和转速传感器曲轴位置与转速传感器主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等，为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号，同时，提供发动机转速信号。目前，汽车运用的位置和转速传感器主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁性晶体管式等，其测量范围为0°〜360°，精度优于土0.5°，测弯曲角达±0.1°。车速传感器种类繁多，有敏感车轮旋转的、也有敏感动力传动轴转动的，还有敏感差速从动轴转动的。当车速高于100km/h时，一般测量要领误差较大，需采用非接触式光电速度传感器，测速范围为0.5km/h〜250km/h，重复精度为0.1%，距离测量误差优于为0.3%。2.1.5气体浓度传感器气体浓度传感器主要用于检测车体内气体和废气排放。其中，最主要的是氧传感器，它检测汽车尾气中的氧含量，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反馈信号，以控制空燃比收敛于理论值。常用的有氧化错传感器(运用温度为~40€〜900C，精度为1%）、氧化铬浓差电池型气体传感器（运用温度为300C〜800€）、固体电解质式氧化铬气体传感器（运用温度为0〜400C，精度为0.5%）,另外，还有二氧化钦氧传感器以及二氧化错氧传感器。和氧化错传感器相比，二氧化钛氧传感器具有结构基本、轻巧、便宜，且抗铅污染能力强的特性。二氧化锆微离子传感器由氧化钙稳定氧化错离子体、多孔铂厚膜工作电极、钯/氧化把厚膜参数电极、不透水层、电极接触和保卫层构成。其中，氧化钙稳定氧化错由反应溅射法积淀。工作电极和参考电极都由厚膜工艺打造。在理想的A/F点附近的输出电压发生骤变，当空燃比变高，废气中的氧浓度添加时，氧传感器的输出电压减小；当空燃比变低，废气中的氧浓度降低时，氧传感器的输出电压增大。电子控制单元识别这一突变信号，对喷油量执行修正，从而相应地调节空燃比，使其在理想空燃比附近变动。Honeywe11的下属微开关（microswitch）公司用热微细加工技能打造出了微桥式空气流量传感器芯片，它用微细加工技能在硅圆片上加工出空腔，铂电阻悬挂在空腔之上。当空气流过器件时，发生了从空气流动方向下方到上方的热传输，因而，下方电阻被冷却，上方电阻被加热，由电桥电阻变化可测量出空气流量。2・1・6爆震传感器爆震传感器用于检测发动机的振动，通过调整点火提前角控制和避免发动机发生爆震。可以通过检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法来检测爆震。爆震传感器有磁致伸缩式和压电式。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40°C~125°C,频率范围为5~10kHz;压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz处,其灵敏度可达200mV/g,在振幅为0.1g~10g范围内具有良好线性度。2.1.724GHz雷达传感器24GHz雷达传感器用于汽车防撞安装系统，通过发射雷达波来判断前方出现的物体大小，距离和移动速度，进而通过显示器或与汽车制动系统进行配合，避免汽车与前方物体相撞。传感器发射频率在24.125GHz左右，可以调节的频率范围在50KHz左右。精度在国外精度可以达到毫米级别。2.2传感器在汽车底盘电子控制系统的中的应用用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、制动系统中的传感器,它们在不同系统中作用不同，但工作原理与发动机中传感器是相同的，主要应用于以下几个总成中。2.2.1悬架用传感器:是通过对汽车悬挂元件特性进行干预和调节来实现的汽车动力学控制。连续性阻尼控制系统ADC由4个控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器、4个车身垂直加速度传感器和4个阻尼器比例阀组成。系统根据汽车运动状况和这些传感器检测到的信息计算出每个车轮悬挂阻尼器的最优阻尼系数，自动调整车高，抑制车辆姿势的变化等，实现对车辆舒适性、操纵稳定性和行车稳定性的控制。2.2.2系统用传感器:系统是通过对车轮转向角的电子控制来实现的，常见的系统有主动前轮助力转向系统ESP,主动前轮叠加转向系统AFS和主动后轮转向系统RWS。用到的传感器主要有车速传感器、发动机转速传感器、转矩传感器等，利用这些传感器使动力转向电控系统实现转向操纵轻便、提高响应特性、减少发动机损耗、增大输出功率、节省燃油等。无论是ESP、AFS还是RWS,其原理都是由驾驶员操纵指令，由传感器感知路面的状况，以电信号的形式由网络传递给电子控制器及执行器。下面以EPS为例，说明传感器的作用:传统的动力转向使驾驶员操纵轻便，减少路面对转向盘的冲击，同时转向盘也具有回正作用。EPS可以更好地满足要求。特别是在驾驶员操纵轻便方面能灵活地调节助力大小。主要组成有电子控制器、电动机及运动传动机构、电机转速传感器,转向盘转角传感器和转向力矩传感器。由于EPS可按需要给转向盘施加一个额外力矩，这个力矩可以用于驾驶员的提示信号，实现转向建议的功能。2.2.3系统ABS:防抱制动传感器主要是利用车轮角速度传感器，检测车轮转速,在各车轮的滑移率为20%时控制制动油压、改善制动性能,确保车辆操纵性和稳定性。在该系统里轮速传感器是ABS十分重要的部件。它要向ECU及时地提供可靠精确的车轮转速。传感器有电磁式、霍尔式、磁阻式。2.2.4系统TCS:当汽车驱动轮的驱动力矩过大时，驱动轮会相对地面作滑转运动。一般希望驱动轮的滑转率不要超过20%。这种对驱动轮滑转进行控制的系统称为TCS系统。它是在ABS的基础上发展起来的。在绝大多数汽车里，TCS和ABS共用一个ECU,它们根据传感器输入的信号，来识别和判断汽车的行驶状况。2.2.5电子稳定系统ESP:ESP是通过调节车轮纵向力大小及匹配来控制汽车的横摆运动,使汽车具有良好的操纵性和方向的稳定性的主动安全系统。ESP的基本原理是通过传感器和运算逻辑来识别驾驶员对汽车的期望运动状态。为了识别驾驶员对汽车的期望和得知汽车的实际运动状态，ESP系统需要比ABS和TCS更多的传感器。它们是转向盘传感器、汽车横摆角速度传感器、横向加速度传感器和制动主缸的液压传感器。2.2.6传感器在汽车底盘电子控制中应用的发展趋势随着电子技术和汽车行业的发展，汽车传感器的发展状况将成为影响汽车高档化、电子化、自动化发展的关键因素之一。汽车的自动化程度越高，对传感器依赖性也就越大，所以很多汽车电子产业都把车用传感器技术作为重点研究开发的技术项目。由于汽车底盘电子控制系统是有很多个系统构成的，因此其所需要的传感器种类和数量也是多种多样的。那么，研制高精度、高可靠性和低成本的新型传感器是十分必要也将是必然的。为了适应这种需要，未来汽车底盘电子控制系统传感器的发展趋势必将是向着集成化、智能化和微型化的方向发展；在进行基础研究的基础上，发现新现象、采用新原理、开发新材料和采用新工艺［7］。使传感器越来越精确，科技含量越来越高，从而更好的促进电子技术乃至汽车行业的发展。2・3微型传感器在安全系统方面的应用安全是汽车考虑的首要因素，用于安全方面的传感器也很多，如有用于汽车安全气囊的微型加速度计，测角速率的表面微机械陀螺等。2・3・1微加速度传感器：瑞典Henrik等人报道了一种新型的硅微三轴加速度计，其外形结构参数为6mmx4mmx1.4mm,它有4个敏感质量块，4个独立的信号读出电极和4个参考电极。它巧妙地利用了敏感梁在其厚度方向具有非常小的刚度而能够敏感加速度，在其他方向刚度相对很大而不能敏感加速度的结构特征。在加速度计的横截面上，由于各向异性腐蚀的结果，敏感梁的厚度方向与加速度计的法线方向(z轴)成35.26°(tan35.26°=0.707)。2・3・2表面微机械陀螺：传统的陀螺仪是由高速旋转的转子、内环、外环和基座组成，这种陀螺仪的内外环通常是用滚珠轴承支撑，这些通常是用机械加工方法制成，需要加工精度高、难度大、而且，做成的陀螺仪体积大、质量重。微机械陀螺是具有复杂的检测与控制电路的MEMS装置。SaidEmreAlper等人报道了一种结构对称，并具有解耦特性的表面微机械陀螺。该敏感结构在其最外边的4个角都设置了支承“锚”与传统的直接支承在“锚”上的实现方式不同，它利用一种对称结构敏感质量块支承在连接梁上，并通过梁将驱动电极和敏感电极有机地连接在一起。用微器件仿真软件包（MEMCAD）仿真分析后可知，2个方向上的振动相互不影响，所以，这样的连接方式不用考虑机械耦合。2・4辆监控和自诊断用传感器：在车辆监控和自诊断方面，MEMS技术的一个主要应用将是轮胎压力监测；其次是应用于冷却、刹车等系统的传感器。此外，还有如像在亮度控制系统中使用光传感器；在电子驾驶系统中使用磁传感器、气流速度传感器；在自动空调系统中使用室内温度传感器、吸气温度传感器、风量传感器、日照传感器、湿度传感器；在导向行驶系统中使用方位传感器、车速传感器等。2.5高温微电子在汽车中的应用高温微电子在汽车发动机控制、气缸和排气管、电子悬架和刹车、动力管理及分配等方面的监控中都起着非常重要的作用。例如：用于发动机控制的高温微电子传感器和控制器将有助于燃烧的更好监测和控制，它将使燃烧的更加彻底，提高燃烧效率。但是，用传统的硅半导体技术制作的微电子器件由于不能在很高的温度下工作，已不能胜任。为了解决在高温环境下温度测量问题，必须研制一种新的材料来取代传统的半导体材料。第三代宽能带半导体材料SiC具有高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率及抗辐照能力强等一系列优点，特别适合制作高温、高压、高功率、耐辐照等半导体器件。集成的SiC传感器可以直接与高温油箱和排气管接触，这样，能进一步获得有关燃料燃烧效率和减少废气排放的更多信息。研究表明：一旦Sic半导体技术能解决好材料、封装等技术而得到进一步的发展，Sic功率器件的工作范围将超过传统的硅功率器件，而且，其体积比Si功率器件也要小。2.6其他微型传感器在汽车上的应用2・6・1酒精检测MEMS系统:这是一种新型的集成酒精传感器,该酒精传感器可根据环境中的氧气浓度吸附氧气并使得电阻值改变的特性。正常状况下,元件在吸附空气中的氧气后会保持某个电阻值不发生变化，而一旦空气中含有酒精,元件表面的氧元素便会与酒精发生反应，使电阻值下降。通过测定电阻值，便可检测出呼气中含有的酒精浓度。酒精检测MEMS传感器将可以植入在径8mm的密封外壳内、连同信号处理电路等一起嵌入方向盘内，一旦检测出驾驶员呼出的气体含有酒精，便发出安全警报。2・6・2自动雨刷系统：以发光二极管对前挡风玻璃发出光束，当雨滴