使运动传感器适应发动机极端高温的方法。用金属材料制造汽车发动机的缺点是,由于金属的特性,其温度会变得非常高。然而,金属的强度在700摄氏度时开始逐渐降低,因此发动机设计必须考虑到冷却,以防止金属因高温而坍塌。
这有两个缺点。第一,浪费能源;其次,制造商被迫花费大量的金钱和精力来开发更先进的制冷系统。
解决这个问题的方法之一是用陶瓷代替非金属材料制造发动机。陶瓷发动机可以承受3000摄氏度而不崩溃。这种发动机不需要任何制冷系统。不幸的是,用于监测发动机性能的传感器也无法承受高温。性能无法监控的发动机是无法控制的。所以,高温传感器似乎大有用处。
今天的发动机传感器远不能与早年的电缆速度计和里程表相比。现在,他们记录发动机飞轮的转动,飞轮负责接收活塞的能量,并通过离合器传递给车轮;然后,这些传感器将感应数据传输到位于仪表板上的转速表,在适当地将变速箱的影响纳入重新计算的范围后,重新计算的感应数据也被传输到车速表,这样驾驶员就可以轻松清晰地看到这两个数据。同时,发动机管理系统通过接收这些数据,调整发动机以最佳状态运行。
感应过程是通过磁感应调速轮边缘的一个点来实现的。磁阻材料制成的传感器位于调速轮边缘的外壳内。在磁阻材料中,电子流的强度随磁场强度而变化。当飞轮转速增加或降低时,通过传感器的同一磁性标记的频率也会发生变化。相应的电流波动也反映了发动机的运行情况。
磁化陶瓷发动机的飞轮没有问题。许多材料在高温下能保持磁性。然而,在如此高的温度下,传感器将失去其抗磁性,因为组成它们的材料将在原子水平上无序。
在稳定的系统中,电子排列整齐。这就是为什么它适合于在相对较低的温度下创建磁阻环境。高温下原子被激发,会扰乱电子流,破坏磁响应。胡博士和罗森鲍姆博士发现的是一种即使处于原子无序状态也不影响电子流的材料。
他们之的研究集中在硒化银和碲化银化合物上,这两种物质在本质上对磁性是惰性的。他们发现,加入少量的银可以使这些化合物更加抗磁性。在某些情况下,多余的银会扰乱材料本身,同时,它会为电子流动提供一个高度导电的通道。可惜这只能存在于低温环境。这种影响只有在温度和室温稍高时才会消失。