陶瓷傳感器在汽車電子中的的應用及發展趨勢
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（一）檢測汽車溫度
一輛汽車檢測溫度一般需用10余只陶瓷溫度傳感器。例如，發動機電噴系統需要連續精確地測量冷卻水溫度、進氣溫度、排氣溫度的傳感器，以便根據溫度變化修正或補償燃油噴射量，改變怠速轉速控制目標值等，獲得最佳空燃比；負溫度系數NTC熱敏電阻的溫度特性為一種指數函數，隨溫度升高電阻值減小，呈現出負溫度特性、靈敏度高、價格便宜等特點，常用作檢測冷卻水和進氣以及機油溫度傳感器；NTC熱敏電阻由Mn、Cu、Ni、Fe等過渡金屬氧化物配方，經陶瓷燒結工藝制作，按配方的不同，主要分為二元系、三元系、四元系等材料。工作溫度范圍在-200℃～130℃的NTC用于水溫進氣溫度的檢測，其結構是將NTC電阻裝配在螺栓型金屬外殼內，與電控單元的電阻串聯。另一類以BaTiO3為主要材料，與金屬氧化物混合燒結制成的正溫度系數PTC熱敏電阻，則用作汽車的液面水平傳感器或低溫啟動加熱元件。
（二）檢測汽車尾氣
利用固體電解質氣敏陶瓷材料，研制出用于汽車尾氣監測的氧傳感器，測定尾氣排放中的氧濃度來檢測發動機空燃比，除可節省燃油外，還能減少CO、NO2等有害氣體的排放量。ZrO2氧傳感器因靈敏度高、可靠性好，在汽車的實際應用中大多數采用這種類型，其主要結構由產生電動勢的U形ZrO2電解質敏感管以及起電極作用的襯套、電阻加熱器、有廢氣進口的防護外殼、多孔陶瓷帽組成。ZrO2管的內外表面涂覆有薄薄一層R，Pt既作電極又具有電動勢放大作用，以及R涂覆在ZrO2管上的催化作用，外電極是測量電極，內電極是參比電極。氣體要通過多孔陶瓷帽（擴散障）的小氣量小，排氣溫度低時，由電控單元給電阻加熱器通電加熱，保證氧傳感器正常工作。ZrO氧傳感器安裝在歧管或前排氣管內，在400℃高溫下，敏感管內外面存在氧濃度差時就會產生電動熱，提供0～1V的反饋信號，通過檢測廢氣中的氧壓比，非常適于空燃比的控制。按工作原理，可分為濃差電池型和電化學泵的極限電流型氧傳感器，這兩種結構類似，制造工藝相似，分別適宜理論空燃比和稀薄燃燒系統空燃比的控制。此外，TiO2、Nb2O5和CeO2等氧化物陶瓷氧傳感器、薄膜和厚膜型氧傳感器的研發及在汽車中的應用開發也在積極深入開展。
汽車采用柴油發動機作動力時，除氧傳感器外，用氮氧化物NOx傳感器進一步改善燃燒狀態和廢氣再處理也是十分重要的。利用濺射法在氧化鋁基板上形成約100μm厚的ZnO及SnO2薄膜，然后加上電極，并在基板內側裝上加熱器，構成NOx傳感器。NOx在薄膜表面上吸附負電荷，NOx濃度增加時，薄膜電阻增大，在3～15s內即可檢測出廢氣中的NOx濃度，靈敏度為5～800ppm。
（三）檢測汽缸工作狀態
基于壓阻效應的壓電陶瓷可以監測汽缸工作的狀態。壓電陶瓷爆震傳感器由壓電陶瓷振子、金屬片、密封墊、金屬外殼等構成。壓電振子產生的電荷與發動機氣缸發生的振動成正比，所產生的電壓經屏蔽線進入電控單元，由此檢測出7kHz左右振動所產生的電壓，電控單元根據這一電壓的大小判斷爆震強度，及時修正或相應推遲點火提前角消除爆震，使發動機在接近爆震、熱效率最高、燃料消耗量最少的點火時刻工作，實現無爆震工作狀態，保證發動機以最大可能的功率與經濟指標運轉。
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