자동차의 센서Report과목명자동차 전기전자담 당교수님제출일2000년 00월 00일학 과기계공학과학 번200000000이 름000목 차서론1) 과제 주제 -------------3p2) 과제 개요 -------------3p본론1) 자동차 센서란? -------------4p2) 자동차 센서의 종류별 분류 -------------5p참고문헌 ------------10p서 론1) 과제 주제: 자동차의 센서 50가지를 조사하기.2) 과제 개요: 자동차에 센서는 어떤 것들이 있으며, 무슨 일을 하는지 간단히 기술하였다. 각 센서들을 종류별로 분류하였고, 기타 센서들도 조사해보았다.본 론1) 자동차의 센서란?열, 빛, 온도, 압력, 소리 등의 물리적인 양이나 그 변화를 감지하거나 구분 및 계측하여 일정한 신호로 알려주는 부품이나 기구, 또는 계측기. 인간이 보고 듣고 하는 오감을 기계적 전자적으로 본떠 만든 것이라고 이해하면 쉽다. 동작을 감지하거나 소리에 따라 반응하거나, 누르는 힘에 따라 반응하는 등 그 활용 범위는 매우 넓다.2) 자동차의 센서의 종류별 분류1. 온도 센서 (temperature sensor) : 엔진 냉각수 온도를 감지하기 위한 장치로서, 냉각수 온도의 변화에 따라 전기적 저항을 바꾸어 지시용 경고등을 점등하거나 바늘의 움직임을 제어하기 위한 것이다. 보통의 재료나 전자 소자는 온도에 따라 전기 특성이 변화하기 때문에 모두 온도 센서가 될 수 있지만, 검출 온도 영역과 검출 정밀도, 온도 특성, 양산성, 신뢰성 등의 면에서 사용 목적에 알맞은 것이 온도 센서로 쓰인다.1-1. 공기 온도 센서 (air temperature sensor)1-2. 배출 가스 온도 센서 (exhaust gas temperature sensor) EGT sensor1-3. 배출 가스 재순환 온도 센서(exhaust gas recirculation temperature sensor) EGRT sensor1-4. 변속기 유체 온도 센서(transmission fluid t. 연료 탱크 온도 센서 (fuel tank temperature sensor) FTT sensor1-9. 냉각수온 센서 (water temperature sensor) : 냉각수온 센서(WTS)는 흡기매니폴드의 냉각수 통로에 설치되어 냉각수온을 검출하는 일종의 가변저항기이다.2. 압력 센서 (pressure sensor) : 액체 또는 기체의 압력을 검출하고, 계측이나 제어에 사용하기 쉬운 전기 신호로 변환하여 전송하는 장치 및 소자를 말한다. 넓은 뜻으로는 압력 변환기와 같은 의미로 쓰인다. 압력 센서는 유량, 액면 및 온도 센서와 함께 프로세스 오토메이션을 지탱하는 4대 센서의 하나이다.2-1. 매니폴드 절대 압력 센서 (manifold absolute pressure sensor) MAP Sensor : 직접 흡기다기관내 설치되어 흡입매니폴드의 압력 변화를 전압으로 변화시켜 ECU로 신호를 보낸다. 이 신호에 의해서 엔진의 부하 상태를 판단할 수 있고 흡입공기량을 간접 계측할 수 있으므로 연료분사시간을 결정하는 주 신호로 사용된다.2-2. 엔진 오일 압력 센서 (engine oil pressure sensor) EOP Sensor2-3. 연료 레일 압력 센서 (fuel rail pressure sensor) FRP sensor2-4. 연료 탱크 압력 센서 (fuel tank pressure sensor) FTP sensor3. 공기 유량 센서 : 흡입되는 공기량을 계측하여 모듈레이터에서 숫자를 디지털 신호로 변환시켜 ECU로 보내고, ECU는 기본 분사시간을 결정하도록 하는 센서이다.3-1. 공기 유량 센서 (air flow sensor) AFS3-2. 질량 공기 유량 센서 (mass airflow sensor) MAF sensor3-3. 체적 공기 유량 센서 (Volume Airflow Sensor) VAE Sensor4. 위치 센서 (position sensor) : 길이의 차원을 가진 양을 측정하는 것으로서, 어떤 일정 위치에서 온-오프를 하는 센position sensor) TPS4-3. 캠축 위치 센서 (camshaft position sensor) CMP sensor5. 각도 센서 (angle sensor) : 미세각도의 측정에 사용하는 경우와 축의 회전각도와 같은 비교적 큰 각도의 측정에 사용하는 경우가 있다.5-1. 조향 토크와 각도 센서 (steering torque & angle sensor) TAS5-2. 조향 휠 각도 센서 (steering wheel angle sensor)6. 가스 센서 (gas sensor) : 가스를 검출하는 센서의 총칭으로, 각종 가스가 에너지원으로 이용되기 시작하면서 요구가 높아진 센서의 하나이다. 가스의 성분을 측정한 후 그 결과에 따라 장치를 제어하거나 경보를 발신하기 위해서는 기체 속에 포함되어 있는 특정 가스 성분량에 의해 신호를 발신하는 가스 센서가 사용된다. 검출 방식으로 분류하면 전기 화학적 방법, 광학적 방법, 전기적 방법 등으로서 가스 크로마토그래피법이 있다.7. 연기 센서 (smoke sensor) : 연기를 감지하는 센서로, 감광식(感光式), 광산란식, 이온화식 등의 연기센서가 대표적인 것이다. 연기는 연소하는 물질이나 연소방법에 따라 크게 성질이 달라진다. 오염에 강하며, 각종 연기에 대응할 수 있는 감지기가 요망되고 있다. 그림은 감광식(투과식) 연기감지기의 원리를 나타내고 있다. 광(LED) 과 수광소자(포토다이오드)를 대향시켜 배치해 놓는다. 광로에 연기가 들어오면 흡수나 산란에 의하여 수광소자에 들어가는 광량이 감소된다. 이 감광현상을 이용한 것이 감광식 연기센서이다. 곤충이나 먼지에 약하다.8. 회전 센서 (revolution sensor) : 회전수를 검출하는 회전수 센서와 회전각을 검출하는 회전각 센서의 총칭이다. 발전식, 전자식, 발진식, 광전식, 홀 효과식, 자기 저항식 등의 방식이 있다. 이들 중 전자식, 발진식, 홀 효과식, 자기 저항식은 모두 회전축의 일부에 기어 모양의 요철(강자성체)을 붙여 놓고, 그 부근에 놓인 측정하는 것이다. 물체의 운동 상태를 상세하게 감지할 수 있으므로 활용 분야가 아주 넓고, 갖가지 용도로 사용되고 있다. 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 각종 수송수단, 공장자동화 및 로봇 등의 제어시스템에 있어서는 필수적인 센서이다. 가속도 센서는 그 형식도 여러 가지가 있다. 검출 방식으로 크게 분류하면 관성식, 자이로식, 실리콘반도체식이 있는데, 진도계나 경사계 등도 가속도센서의 한 종류로 볼 수 있다.9-1. 중력 가속도 센서 (gravitational acceleration sensor) : 차체에 가해지는 가속도를 검출하는 센서이다. 센서는 차동 트랜스 회로 등으로 구성되어 ESC, ABS, 에어백 등에 사용된다. ABS와 VDC 및 EBD 통합 시스템에서, 요 레이트 센서(yaw rate sensor)와 일체를 이루어 차량의 미끌림을 감지하는 센서를 이른다. 이때 중력 가속도 센서는 노면 추정에 의한 선회량을 보정하는 신호로 이용된다.10. 진동 센서 (vibration sensor) : 기계적인 구조물 및 운동체의 진동을 검출하는 방식에 한정한다. 진동원 및 주파수에 따라 응용할 수 있는 센서가 결정된다. 외팔보의 경우, 자유단에 수감(受感)질량을 붙이고, 고정단 부근에 변형 게이지를 접합하여 출력을 얻는 방식이 많다11. 광 센서 (photo sensor) : 광센서는 빛의 양, 물체의 모양이나 상태, 움직임 등을 감각함에 있어 눈의 구실을 하는 것이 렌즈이다. 예전에는 자연의 빛을 감각하는 것이었으나, 지금은 인공적으로 큰 빛을 발하여, 그 빛이 물체에 부딪혀 반사되어 오는 것을 받아들여, 그 물체의 움직임이나 빠르기 등을 알아내는 구조가 많아졌다.12. 액면 레벨 센서 (level sensor) : 액체나 분말 등의 레벨(높이)을 측정하는 센서12-1. 초음파 레벨 센서 (ultrasonic level sensor)12-2. 정전용량형 레벨 센서 (capacitive level sensor)12-3. 배터리 액 레벨 센서 (battery 여 거리를 아는 방식인데, 수신 센서는 압전 소자가 사용된다.14. 전류 센서 (current sensor) : 교류 전류 및 직류 전류를 감지하는 센서를 말한다. 전류를 감지하는 방법에는 변류기(變流器) 방식과, 홀 소자 방식, 그리고 전류의 대소로 용단(溶斷)하는 시간이 다른 퓨즈 방식 등이 있다.15. 브레이크 패드 마모 감지 센서 : 브레이크 패드가 일정 기준 두께까지 마모가 되면 그 상황을 운전자에게 알려주어 신속한 브레이크 패드 교체를 도모할 수 있다.16. 각속도 센서 (angular velocity sensor) : 단위 시간당의 각변위를 측정하기 위한 센서이다. 각속도는 회전각의 시간 미분이기도 하기 때문에 각속도 센서와 회전각 센서는 공통되는 바가 많다. 또 속도 센서의 다수는 각속도 측정에 이용할 수 있다.일반적으로는 인코더형의 센서가 많이 사용된다. 광범위한 각속도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 정밀도도 비교적 높다.16-1. 조향 각속도 센서 (steering angular velocity sensor) : 전자 제어 서스펜션 센서의 하나로, 스티어링 휠 조작 속도를 검출하여 두 개의 포토 인터럽터와 슬릿 판으로 구성되어 있다.17. 기타 센서17-1. 노크센서 (knock sensor) : 노크센서는 피에조소자를 이용하여 엔진연소 중 발생되는 진동을 전기신호로 바꾸어 ECU로 보내 주게 되며 ECU는 이 신호를 이용하여 노킹이 발생하는지 안하는지를 판단하게 된다. 노크가 발생되었다고 판단하게 되면 ECU는 점화시기를 지각시켜 노크를 저감시키게 된다. 노크센서는 구조 및 작동원리에 따라 전자유도식 노크센서와 압전식 노크센서로 나뉜다.17-1-1. 전자유도식 노크센서 : 전자유도식 코일에 철심을 넣고 철심의 끝 면 가까이에 진동자(Vibrator)를 설치하고 철심 사이에 작은 틈새(Air gap)를 만든 구조이다.17-1-2. 압전식 노크센서 : 압전식 노크 센서는 힘이나 압력, 기계적 진동을 받으면 전압을 발생시키는 압전소자의 압전효과( 한다.
