現(xiàn)代化的汽車正從一種簡單的交通工具向能夠滿足人的需要和安全.舒適.方便和無污染的方向發(fā)展。要達到這些目標(biāo)，關(guān)鍵是汽車的電子化、智能化，而前提是能夠及時獲取各種信息，這必然要求汽車上的各種傳感器大量使用。常規(guī)傳感器由于體積大、重量大、成本高，限制了其在汽車上的應(yīng)用。
近年來，由半導(dǎo)體集成電路(IC)技術(shù)發(fā)展起來的微機電系統(tǒng)(microelectronmechnicalsystem,MESM)技術(shù)日趨成熟。微型傳感器是目前最成功、最有實用價值的微型機電器件，它主要由微型膜片的機械變形來產(chǎn)生電信信號輸出的微型壓力傳感器和微型加速度傳感器；也有微型溫度傳感器、磁場傳感器、氣敏傳感器等，這些微型傳感器大多數(shù)都小于1毫米汞柱。隨著微電子技術(shù)，尤其是納米加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也將從微型傳感器發(fā)展到納米傳感器。這類傳感器體積小，可實現(xiàn)許多全新的功能，便于大批量、高精度生產(chǎn)，且單件成本低，易于組合成大規(guī)模多功能陣列，這些特點使其非常適合于汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。
1.汽車傳感器的分類。
車輛傳感器是各種傳感器的統(tǒng)稱，用于汽車顯示和電氣控制系統(tǒng)。其中包括許多物理量傳感器和化學(xué)傳感器。感應(yīng)器可以讓駕駛員知道汽車各個部分的狀態(tài)；也可以用來控制汽車各部分的狀態(tài)。根據(jù)汽車的功能，可以將發(fā)動機分為控制發(fā)動機.控制底盤和向駕駛員提供各種信息的傳感器，組成這些傳感器的材料有精細陶瓷.半導(dǎo)體材料.光導(dǎo)纖維及高分子薄膜等；根據(jù)輸出特性分有模擬型傳感器和數(shù)字式傳感器；按構(gòu)成原理分，可分為結(jié)構(gòu)型、韌性型和復(fù)合型。為了方便起見，我們現(xiàn)在按照汽車傳感器的控制對象進行分類
2.將微型傳感器用于汽車。
在汽車上使用的傳感器種類很多，應(yīng)用面也很廣。
車輛引擎控制傳感器。
柴油機電控系統(tǒng)一直被認為是MEMS技術(shù)在汽車上的主要應(yīng)用之一。內(nèi)燃機控制系統(tǒng)用傳感器是整個汽車傳感器的核心，有多種類型，包括溫度傳感器.壓力傳感器.位置和轉(zhuǎn)速傳感器.流量傳感器.氣體濃度傳感器和爆震傳感器等：這些傳感器向發(fā)動機的電子控制單元提供發(fā)動機工作狀態(tài)的信息，提供電控單元，精確控制發(fā)動機的工作狀態(tài)，以改善發(fā)動機的動力性能.降低燃油消耗.減少廢氣排放及故障檢測。
(1)頂替溫度傳感器。
車輛溫度傳感器主要用于測量發(fā)動機的溫度.吸入氣體溫度.冷卻水溫度.油溫，催化溫度等。傳感元件主要有熱敏電阻型、線繞電阻型和熱偶電阻三種。三種類型傳感器各有特點，其應(yīng)用場合也略有區(qū)引。溫度傳感器具有較高的靈敏度，較好的響應(yīng)特性，但線性較差，適應(yīng)溫度較低。其中，通用型溫度測量范圍為—50~30℃，精度為1.5%，響應(yīng)時間為10ms；高溫型600~1000cC，測量結(jié)果準確度為5%，響應(yīng)時間為10ms；線繞電阻溫度傳感器精度高，但響應(yīng)特性差；熱偶電阻溫度傳感器精度高，測溫范圍寬，但需配合放大器及冷端處理。其它實用化產(chǎn)品有鐵氧體式溫度傳感器(測溫范圍為-40~120℃，精度為2.0%)。金屬或半導(dǎo)體薄膜空氣溫度傳感器(測溫范圍為-40~150℃，精度為2.0%，響應(yīng)時間約20ms)等。
(2)壓力傳感器。
壓力表是汽車上使用最多的傳感器，主要用于檢測氣囊的儲氣壓力.傳動系統(tǒng)的流體壓力.注入油壓.發(fā)動機油壓.進氣管道壓力.空氣過濾系統(tǒng)的流體壓力等。目前。主要從事汽車壓力傳感器的研發(fā)與生產(chǎn)，主要產(chǎn)品有摩托羅拉、德科電子儀器、LucasNovasensor、HiStat、NipponDenzo、西門子、德州儀器等。
汽車壓力傳感器中比較常用的是電容型.壓阻式.差動變壓器式.聲表面波式。電容器式壓力傳感器主要用于檢測負壓.液力，測量范圍為20~100kPa，其特點是輸入能量高，動態(tài)響應(yīng)特性好，對環(huán)境適應(yīng)性強；壓阻式壓力傳感器性能受溫度影響較大，另外設(shè)置了溫度補償電路，但適合大規(guī)模生產(chǎn)；差動變壓器式壓力傳感器輸出功率大，易于數(shù)字輸出，但抗干擾能力差；聲表面波式壓力傳感器體積小.質(zhì)量輕.功耗低.可靠性高.靈敏度高.分辨率高.數(shù)字輸出等特點，適用于汽車吸氣閥的壓力檢測，能在高溫下穩(wěn)定工作。
由德國Infineon公司開發(fā)的智能輪胎壓力傳感器KPS00，內(nèi)部集成了壓力和溫度傳感器模塊，該模塊無需在傳感器模塊中加入加速度傳感器，可在啟動時自動加載和自檢，可測量壓力、溫度、電壓等。其全部功能是利用表面微機械加工技術(shù)，將其集成到0.8微米的雙極性互補金屬氧化物半導(dǎo)體(BiCMOS)。每一傳感器模塊電可擦可編程只讀存儲器中存儲唯一32位芯片識別碼。通過同步的串行接口可以讀取芯片識別碼，并且，可用于識別輪胎壓力傳感器的位置。接受數(shù)據(jù)時，首先要檢查芯片的識別碼，如果發(fā)現(xiàn)芯片識別碼不一致，將放棄接收到的數(shù)據(jù)幀。
