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商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書介紹最新及常用的汽車發動機、底盤和車身電控系統傳感器的作用、結構、原理和檢測等內容，重點講解傳感器的結構及原理。全書共分為6章，內容包括：汽車傳感器概述，發動機控制系統傳感器，底盤控制系統傳感器，車身及導航控制系統傳感器，利用示波器測試傳感器波形，汽車未來傳感器。
作者簡介
姜立標，男，博士，華南理工大學副教授，中國汽車工程學會高級會員，廣東省科技廳科技（汽車）咨詢專家，一直從事汽車領域的科研與教學工作。
名人/編輯推薦
緊跟最新汽車傳感器，內容新；貼近實際，指導性強。
序
前 言
隨著電子技術的發展及人們對汽車性能要求的提高，汽車電子控制系統日趨復雜，有些汽車電子控制裝置已經占整車造價的1/3。各大汽車廠商紛紛通過不斷完善汽車的電子系統來提高產品的競爭力，汽車的電子化程度已成為衡量汽車檔次的主要標志。
汽車傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，也是汽車電子技術領域研究的核心內容之一。傳感器在汽車上的應用已經由最初的發動機控制擴展到汽車的各個系統。目前，一輛普通的家用轎車上大約安裝有幾十只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只。
汽車傳感器主要用于發動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和汽車導航系統。本書的一大特色就是按照上述四個系統對傳感器進行科學的分類，概括各個系統所用傳感器的種類，詳述每種傳感器的結構和原理。這樣可以使讀者對每個控制系統的傳感器有一個清楚的認識，又可以了解各控制系統之間的聯系。鑒于廣大汽車維修人員對掌握汽車傳感器檢修技術的迫切要求，本書還講解了傳感器的檢測方法，列舉一些具體車型的檢測實例，這樣使本書具有更高的實用價值。
本書第1版自出版以來得到廣大高校教師、學生和相關工程技術人員的關注及支持，為了使本書及時跟隨當今科學技術的發展，與時俱進，本書編者對書的內容、結構作了適當的調整、增刪，進行了重新編寫。重編后的《汽車傳感器及其應用（第2版）》對教學和閱讀更便利。借此，向教學第一線的教師和工程技術人員過去幾年中對本書的支持表示真誠的感謝；并誠請廣大讀者一如繼往地對本書提出建設性意見和批評，使其進一步成熟和完善。
為了保持連續性和持久性，本版與第1版相比較，其主要內容和結構體系未作大的變動，只作如下幾點調整和增減：
① 添加部分插圖及其對應的說明文字，更換部分模糊、過時的插圖，傳承本書圖文并茂的特點。
② 更新、刪除部分過時的正文內容及相關數據，保持內容的新穎性。
③ 進一步充實第6章“汽車未來傳感器”的內容，主要增加納米技術傳感器及其在汽車上的應用相關知識的介紹。
④ 在參考文獻中添加“推薦網站”一欄，介紹一些相關的網絡資源，方便讀者學習。
⑤ 添加本書配套PPT，方便教學。
全書由姜立標博士主編并統稿，參加本書編寫工作的還有吳斌（第2章）、魏韜（第3章）、姜思羽（第4章）、邱少健（第5章）、張可然（第6章）。此外，研究生習成、張華等也參加了部分章節的編寫工作。在本書的編寫過程中，編者參考了國內外許多同行專家論文及論著的研究內容，在此謹表衷心感謝！在本書的出版過程中得到了一汽集團技術中心、廣汽集團汽車工程研究院、一汽大眾銷售總公司技術支持部、吉利集團汽車工程研究院和電子工業出版社等單位的大力支持，在此表示誠摯的感謝！
本書沒有涉及高深的專業知識，文字簡練，圖文并茂，實用性強，可作為大專院校和職業學院相關專業師生的教學參考書，也可供汽車制造和汽車維修相關工程技術人員參考。
由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正。
姜立標
2013年8月
隨著電子技術的發展及人們對汽車性能要求的提高，汽車電子控制系統日趨復雜，有些汽車電子控制裝置已經占整車造價的1/3。各大汽車廠商紛紛通過不斷完善汽車的電子系統來提高產品的競爭力，汽車的電子化程度已成為衡量汽車檔次的主要標志。
汽車傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，也是汽車電子技術領域研究的核心內容之一。傳感器在汽車上的應用已經由最初的發動機控制擴展到汽車的各個系統。目前，一輛普通的家用轎車上大約安裝有幾十只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只。
汽車傳感器主要用于發動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和汽車導航系統。本書的一大特色就是按照上述四個系統對傳感器進行科學的分類，概括各個系統所用傳感器的種類，詳述每種傳感器的結構和原理。這樣可以使讀者對每個控制系統的傳感器有一個清楚的認識，又可以了解各控制系統之間的聯系。鑒于廣大汽車維修人員對掌握汽車傳感器檢修技術的迫切要求，本書還講解了傳感器的檢測方法，列舉一些具體車型的檢測實例，這樣使本書具有更高的實用價值。
本書第1版自出版以來得到廣大高校教師、學生和相關工程技術人員的關注及支持，為了使本書及時跟隨當今科學技術的發展，與時俱進，本書編者對書的內容、結構作了適當的調整、增刪，進行了重新編寫。重編后的《汽車傳感器及其應用（第2版）》對教學和閱讀更便利。借此，向教學第一線的教師和工程技術人員過去幾年中對本書的支持表示真誠的感謝；并誠請廣大讀者一如繼往地對本書提出建設性意見和批評，使其進一步成熟和完善。
為了保持連續性和持久性，本版與第1版相比較，其主要內容和結構體系未作大的變動，只作如下幾點調整和增減：
① 添加部分插圖及其對應的說明文字，更換部分模糊、過時的插圖，傳承本書圖文并茂的特點。
② 更新、刪除部分過時的正文內容及相關數據，保持內容的新穎性。
③ 進一步充實第6章“汽車未來傳感器”的內容，主要增加納米技術傳感器及其在汽車上的應用相關知識的介紹。
④ 在參考文獻中添加“推薦網站”一欄，介紹一些相關的網絡資源，方便讀者學習。
⑤ 添加本書配套PPT，方便教學。
全書由姜立標博士主編并統稿，參加本書編寫工作的還有吳斌（第2章）、魏韜（第3章）、姜思羽（第4章）、邱少健（第5章）、張可然（第6章）。此外，研究生習成、張華等也參加了部分章節的編寫工作。在本書的編寫過程中，編者參考了國內外許多同行專家論文及論著的研究內容，在此謹表衷心感謝！在本書的出版過程中得到了一汽集團技術中心、廣汽集團汽車工程研究院、一汽大眾銷售總公司技術支持部、吉利集團汽車工程研究院和電子工業出版社等單位的大力支持，在此表示誠摯的感謝！
本書沒有涉及高深的專業知識，文字簡練，圖文并茂，實用性強，可作為大專院校和職業學院相關專業師生的教學參考書，也可供汽車制造和汽車維修相關工程技術人員參考。
由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正。
姜立標
2013年8月
目次
第1章汽車傳感器概述（1）
1.1傳感器的定義（1）
1.2汽車傳感器的分類與特點（2）
1.2.1汽車傳感器的發展現狀（2）
1.2.2汽車傳感器的分類（4）
1.2.3汽車傳感器的性能要求（5）
1.2.4汽車傳感器的選用原則（6）
1.2.5汽車傳感器的種類及特點（7）
1.3車用傳感器的應用（19）
1.3.1汽車發動機控制（19）
1.3.2汽車底盤控制（24）
1.3.3汽車行駛安全系統（28）
1.3.4汽車信息系統（31）
1.4汽車傳感器易發故障及故障結果（32）
第2章發動機控制系統傳感器（35）
2.1概述（35）
2.2溫度傳感器（37）
2.2.1熱敏電阻式溫度傳感器（37）
2.2.2高溫用熱敏電阻（40）
2.2.3熱電偶式溫度傳感器（41）
2.2.4溫度傳感器的實際應用及其檢測（46）
2.3壓力傳感器（59）
2.3.1壓力傳感器的種類及原理（59）
2.3.2進氣壓力傳感器（60）
2.3.3大氣壓力傳感器（68）
2.4位置傳感器（70）
2.4.1曲軸位置傳感器（70）
2.4.2節氣門位置傳感器（80）
2.4.3溢流環位置傳感器（87）
2.4.4液位傳感器（88）
2.5氣體濃度傳感器（93）
2.5.1氧傳感器（94）
2.5.2稀薄混合氣傳感器（102）
2.5.3全范圍空燃比傳感器（104）
2.6爆燃傳感器（106）
2.7空氣流量傳感器（114）
2.7.1卡曼渦旋式空氣流量傳感器（114）
2.7.2熱線式和熱膜式空氣流量傳感器（122）
2.7.3葉片式空氣流量傳感器（129）
2.7.4測量芯式空氣流量傳感器（133）
第3章底盤控制系統傳感器（136）
3.1概述（136）
3.2線性加速度慣性傳感器（137）
3.2.1壓阻式MEMS加速度傳感器（137）
3.2.2電容式MEMS加速度傳感器（141）
3.2.3諧振式MEMS加速度傳感器（144）
3.3角速度傳感器（147）
3.3.1振動型角速度傳感器（147）
3.3.2音叉型角速度傳感器（149）
3.4電控變速器系統傳感器（151）
3.4.1車速傳感器（151）
3.4.2加速踏板位置傳感器（160）
3.5電動助力轉向系統傳感器（161）
3.5.1接觸式轉矩傳感器（162）
3.5.2非接觸式轉矩傳感器（163）
3.6電控懸架系統用傳感器（166）
3.6.1車高傳感器（167）
3.6.2光電式轉角傳感器（171）
3.7ABS系統及其傳感器（174）
第4章車身及導航控制系統傳感器（180）
4.1概述（180）
4.2汽車空調系統及其傳感器（180）
4.3雨滴傳感器（189）
4.4安全氣囊系統用傳感器（191）
4.5倒車用超聲波傳感器和激光傳感器（201）
4.6導航系統控制傳感器（208）
4.7其他車身控制傳感器（212）
4.7.1煙塵濃度傳感器（212）
4.7.2濕度傳感器（214）
4.7.3電流檢測用傳感器（215）
4.7.4光電式光亮傳感器（221）
第5章利用示波器測試傳感器波形（224）
5.1汽車專用示波器概述（224）
5.2汽車專用示波器的使用方法（227）
5.3傳感器波形測試（231）
5.4汽車示波器檢測傳感器故障實例（251）
第6章汽車未來傳感器（256）
6.1概述（256）
6.2汽車傳感器的發展方向（256）
參考文獻（270）
1.1傳感器的定義（1）
1.2汽車傳感器的分類與特點（2）
1.2.1汽車傳感器的發展現狀（2）
1.2.2汽車傳感器的分類（4）
1.2.3汽車傳感器的性能要求（5）
1.2.4汽車傳感器的選用原則（6）
1.2.5汽車傳感器的種類及特點（7）
1.3車用傳感器的應用（19）
1.3.1汽車發動機控制（19）
1.3.2汽車底盤控制（24）
1.3.3汽車行駛安全系統（28）
1.3.4汽車信息系統（31）
1.4汽車傳感器易發故障及故障結果（32）
第2章發動機控制系統傳感器（35）
2.1概述（35）
2.2溫度傳感器（37）
2.2.1熱敏電阻式溫度傳感器（37）
2.2.2高溫用熱敏電阻（40）
2.2.3熱電偶式溫度傳感器（41）
2.2.4溫度傳感器的實際應用及其檢測（46）
2.3壓力傳感器（59）
2.3.1壓力傳感器的種類及原理（59）
2.3.2進氣壓力傳感器（60）
2.3.3大氣壓力傳感器（68）
2.4位置傳感器（70）
2.4.1曲軸位置傳感器（70）
2.4.2節氣門位置傳感器（80）
2.4.3溢流環位置傳感器（87）
2.4.4液位傳感器（88）
2.5氣體濃度傳感器（93）
2.5.1氧傳感器（94）
2.5.2稀薄混合氣傳感器（102）
2.5.3全范圍空燃比傳感器（104）
2.6爆燃傳感器（106）
2.7空氣流量傳感器（114）
2.7.1卡曼渦旋式空氣流量傳感器（114）
2.7.2熱線式和熱膜式空氣流量傳感器（122）
2.7.3葉片式空氣流量傳感器（129）
2.7.4測量芯式空氣流量傳感器（133）
第3章底盤控制系統傳感器（136）
3.1概述（136）
3.2線性加速度慣性傳感器（137）
3.2.1壓阻式MEMS加速度傳感器（137）
3.2.2電容式MEMS加速度傳感器（141）
3.2.3諧振式MEMS加速度傳感器（144）
3.3角速度傳感器（147）
3.3.1振動型角速度傳感器（147）
3.3.2音叉型角速度傳感器（149）
3.4電控變速器系統傳感器（151）
3.4.1車速傳感器（151）
3.4.2加速踏板位置傳感器（160）
3.5電動助力轉向系統傳感器（161）
3.5.1接觸式轉矩傳感器（162）
3.5.2非接觸式轉矩傳感器（163）
3.6電控懸架系統用傳感器（166）
3.6.1車高傳感器（167）
3.6.2光電式轉角傳感器（171）
3.7ABS系統及其傳感器（174）
第4章車身及導航控制系統傳感器（180）
4.1概述（180）
4.2汽車空調系統及其傳感器（180）
4.3雨滴傳感器（189）
4.4安全氣囊系統用傳感器（191）
4.5倒車用超聲波傳感器和激光傳感器（201）
4.6導航系統控制傳感器（208）
4.7其他車身控制傳感器（212）
4.7.1煙塵濃度傳感器（212）
4.7.2濕度傳感器（214）
4.7.3電流檢測用傳感器（215）
4.7.4光電式光亮傳感器（221）
第5章利用示波器測試傳感器波形（224）
5.1汽車專用示波器概述（224）
5.2汽車專用示波器的使用方法（227）
5.3傳感器波形測試（231）
5.4汽車示波器檢測傳感器故障實例（251）
第6章汽車未來傳感器（256）
6.1概述（256）
6.2汽車傳感器的發展方向（256）
參考文獻（270）
書摘/試閱
第3章 底盤控制系統傳感器
3.1 概 述
隨著汽車電子技術的發展，汽車的電子化程度也越來越高。汽車底盤控制系統的裝置與執行器之間的連接也由簡單的機械連接階段進入了電信號聯系階段。良好的底盤電子控制系統能改善車輪和地面之間的附著情況，進而改善汽車的安全性、動力性和舒適性。在汽車底盤電子控制系統中，控制工作離不開傳感器，傳感器能將汽車行駛時底盤各部分的狀態反饋給各系統控制單元，控制單元再對汽車狀態進行調整。用于底盤控制的傳感器是指分布在變速器控制系統、動力轉向系統、懸架控制系統、制動系統等中的傳感器。隨著汽車電子控制系統集成化程度的提高和CAN—BUS技術的廣泛應用，同一傳感器不僅可以給發動機控制系統提供信號，也可為底盤控制系統提供信號。
在動力轉向系統中，傳感器的控制對象是車輪轉向角，通過對車輪轉向角的電子控制達到控制動力轉向系統的目的。汽車動力轉向系統所用的傳感器主要有發動機轉速傳感器、車速傳感器、轉矩傳感器、油壓傳感器等，通過這些傳感器，動力轉向電控系統在實現轉向操作輕便、提高響應特性的同時增大輸出功率、減少發動機損耗，從而也節省了燃油。
懸架系統中的傳感器通過對汽車懸掛元件特性進行干預和調節，從而達到實現汽車動力學控制的目的。工作的時候，系統綜合各傳感器檢測到的信息，獲得汽車運動狀況的信息，通過計算得出每個車輪懸掛阻尼器的最優阻尼系數，然后做出自動調整車高、抑制車輛姿勢的變化等工作指令，從而實現了對操縱穩定性、行車穩定性和車輛舒適性的控制。懸架系統傳感器主要有車速傳感器、節氣門位置傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器：方向盤轉角傳感器等。
防抱死制動系統ABS是汽車電子裝置中一種開發時間最長、推廣應用最為迅速的重要安全性部件。它是通過防止汽車制動時車輪的抱死，保證車輪與地面之間達到最佳滑移率來工作的。輪速傳感器是ABS最重要的傳感器，其主要工作是向ECU及時提供可靠精確的車輪轉速。如果沒有輪速傳感器，該系統是無法工作的，同時輪速傳感器的精確程度將直接影響ABS系統的工作。
汽車變速器是連接發動機和車輪的裝置，通過在發動機與車輪之間產生不同的變速比可以使發動機工作在最佳的動力性能狀態。現在的汽車自動變速器主要有三種形式：液力自動變速器（AT）、機械無級自動變速器（CVT）、電控機械自動變速器（AMT）。自動變速器的傳感器主要有車速傳感器、加速踏板位置傳感器、加速度傳感器、節氣門位置傳感器、發動機轉速傳感器、冷卻液溫度傳感器、油溫傳感器等。
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