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车用传感器及其组件解决方案

2010-11-16 15:05:54

       随着关于汽车行车平安与智能型车辆零碎需求的增长,车用传感器的需求将大幅提升。按照调查,2005年车用传感器产值为105亿美元,预估到 2010年将攀升到142亿美元,其中年均匀增长率为6.1%。在全部车用感测组件中,以车用平安感测组件的年均匀增长率最高,到达13.7%,这些迹象显示,关于平安的需求还是汽车产业最重要的驱动力。

  所谓的传感器,容易来说:就是可以感测到内在环境中物理形态变化的电子组件,而其中的物理变化,则包括速率、温度与电量等,车用传感器即是装置于汽车上,并用于感测行车进程中内在变化的传感器。最早的车用传感器是使用在感测引擎与或是驱动零碎的形态,包括:氧气、流体、温度、地压与电流等。

  但是,遭到行车平安与操控性请求的提升,这些传感器的使用慢慢向致动器(Actuator)或马达方向延伸,其中包括:ABS煞车零碎及感应式电动窗马达、座椅等,当然已是车上根本装备的平安气囊也是汽车平安的一项重要使用范畴。

  目前地球汽车行车平安的重要驱动力是来自各国政府法规、消费者认识与汽车厂商自身,因而有关于平安的相干产物增长率,这些年来大都能坚持稳固的生长,也培养了车用传感器市场蓬勃开展。

  根本上,汽车上所运用的传感器组件较轻易外行驶进程中遭到环境严厉考验,包括:沙尘、湿度、盐分、燃油添加剂、振动与猛烈冲击等,因而,严厉的规范是必需的。

  此外,温度也是一个紧要考量,通常车用感测组件需求忍耐较大的环境温度变化,并在组件运用寿命时期量测精度,请求必需要能坚持在标准中的准确度。

  从2005年到2010年,车用平安感测组件的年均匀增长率为13.7%,其次为车内用传感器,其增长率为6.2%。在此时期,地位、速率与氧气传感器的增长率为6.7%,而压力与加快度传感器为5.7%。

  最终,空气流量、温度与其它传感器的增长率为4.6%。在全部传感器中,地位、角度、速率及氧气传感器的产值维持在最高档,辨别为2005年的62亿美元至2010年的86亿美元。

  保守上,车用传感器的市场是以OEM形式运作,并通常不需求间接面抵消费者,因而,汽车制造商与第一供货商具有确定相干传感器规格的权益,换句话说,关于传感器的供货商而言,汽车制造商与第一供货商就是他们的客户。

  此外,若进一步区分不同供给端,这个市场能够再细分为三类:自行消费传感器间接供应汽车厂的零碎供货商,包括:Denso、Delphi、 SIEMENS与Bosch;而半导体制造商,则包括:FREESCALE、TI、INFINEON、PHILIPS与ANALOG Devices等,这些公司一同提供传感器给OEM厂商与零碎制造商。

  另外,专门消费传感器的厂商,包括:Kavlico、Melexis、ALLEGRO、Sensonor、Ruf、HITACHI、 Systron-Donner、MURATA与VTI-Hamlin等,这些公司一同提供传感器给OEM厂商并与零碎供货商互相协作。

  最终,为了讲求人车合一的最高境界,使用传感器发扬其最大成效,使车辆与驾驶者单方的才能可以到达互补机制,不再是双方面由人来对汽车实行操控,在将来电子汽车的开展前提下,这是不成完善考量的观念。

  车用传感器是一个吸引人且高度生长的市场,由于随着车子平安性与舒适性请求的增长,通常需求更少量的感测组件,此外,关于相干组件的稳固性与低价请求,也是车用传感器的重要采用考量。因而,随着车用零组件的电子化水平不停提升,在市场高度的需求下,本期将说明车用传感器处理方案。FREESCALE

  做为汽车行业抢先的微控制器供货商及FlexRay Consortium的创立者之一,FREESCALE正在积极协助汽车制造商完成车内零碎的联网,以开发更智能、集成度更高的平安零碎。

  FREESCALE所开发一系列MPVZ4006G的车用传感器产物,能在恶劣的汽车使用和工业环境下,这些产物具有出色的牢靠性和功能展现,并有很强的抗震动和抗机械冲击才能。这些传感器对振动不敏感是由于采用了过阻尼敏感元,这些高精度传感器有杰出的超载和压力及机械冲击接受力。

  另外,FREESCALE所开展一系列的传感器,包括:加快度、压力、和平安和警报ICs 为可使用在各式各样的市场中,包括:医疗用具、工业和汽车市场中。

  TI

  德州仪器在 HVAC/R汽车和工业范畴内是压力感测技巧的指导者,其产物能使设备营运功能更佳,使汽车、加热和空气调理零碎更平安更高效。该厂商的压力传感器运用陶瓷电容和密封技巧,使用于全部汽车和运输、十分规路途行驶车辆零碎,既能增强平安性和营运功能,又能增加汽车废气,提升燃油率,利于环保概念,并具有改善的放射的高效率的A/C零碎。

  传感器的设计可确保车辆在全部运用周期内的牢靠性,并经历耐久的封装形式,可用于引擎盖下和底盘装置使用,其设计紧凑,可间接装置与压力测试点,适用压力领域可调理至5000 PSI,运用通用的集成电路技巧设计制造的电子信号调理器,提供了在较宽在任务温度领域内(-40-135℃)的准确、稳固的信号输入,这品种型的传感器可用于汽车液压零碎控制。

MURATA

  汽车的先进设计来自人们对舒适性、平安性及防护功能的越来越高的需求。因而,汽车变得越来越智能化,越来越依靠于电子设备,MURATA努力于最新的使用技巧,如:车载信息效劳(Telematics)、ITS、 ETC、CAN-BUS及ECU等,可提供体积玲珑、高度先进的组件和模块。

  在汽车范畴,MURATA所开展的产物能使用在通讯、平安、信息及传动零碎,其产物之因此在这些请求极端严厉的使用中取得认同,重要缘由在于MURATA所拥有的中心竞争力,即陶瓷资料与工艺技巧及射频和传感器技巧。

  另外,也采用压电陶瓷和磁阻组件,开发了一系列的感测温度、红外线、超声波、震动、加快度、角速率、角位移、旋转、磁气和电位。这些产物可普遍使用,特殊是在汽车电子设备,对设备的玩家有极大的奉献。

  VTI

  该厂商在为汽车工业开发和批量消费加快度传感器时积聚的少量经历如今已使用到相对压力传感器上;除了低阻抗模仿比例度量输入,新产物还无数字SPI总线接口,它为微控制器提供11位分辨率的间接接口。

  不论是加快度信号还是温度材料都能够经过数字接口读取。在典型使用中,仿真输入的最后精度受噪声水准50μV/Hz的束缚。为方便监视零碎牢靠性,这些产物有十分强盛的自检监视功效。

  自检既包括由检测质量块偏移引发的内部触发形式,又包括陆续外部互连失败探测。这使得内部错误,比方短路或开路都很轻易监测出来。 SCA1000 和SCA1020系列产物是SMD DIL-12器件,提放式装置,回流可焊的。这些器件整个是载体自在的,其设计可满足自在载体焊接程序的请求

  经过运用高度集成电子,灵敏的产物封装和成熟的MEMS传感器技巧,VTI科技已然开发出两个系列的双轴加快度传感器。SCA1000和 SCA1020系列均有外部温度测量和补偿局部以使它们可以用于高精度的使用。这些再加上出色的临时稳固性,可取得全任务温度领域内的十分高的精度。在工业级温度领域内,典型的零点精度在±40mg 。

  ANALOG Devices

  ANALOG Devices采用微型传感器应用微机械加工技巧,将微米级的敏感组件、信号处置器、数据处置安装封装在一块芯片上,由于具有体积小、价钱廉价、便于集成等特点,能够分明进步零碎测试精度。

  目前ANALOG Devices所开展的温度传感器,其技巧逐渐成熟,能够制造各类微型温度传感器;另外,多附加功效化也是该厂商最大的特点,能使用一个温度传感器能检测两个或两个以上的特征参数或化学参数,从而增加车上温度传感器的数目,进步零碎的牢靠性。

  Systron-Donner

  Systron-Donner所开发的石英晶体微机电传感器,可以展现出车用产物的高牢靠性、短小、轻量级石英晶体微机电传感器的使用长处。DIGI-Q是整合微机电及集成电路技巧制程之微气体传感器,适用在低噪声,和高抗震动展现的低本钱方面的使用。

  在使用零碎整合技巧方面,该厂商也已开收回新一代具有车用平安监控与主动监测的微机电传感器。另外,DIGI-Q的双重协议(RS- 232/RS-422)增长兼容性选择,经实验后DIGI-Q证实出惯性石英微机电传感器的技巧,DIGI-Q标准了一个新规范为高功能和低价钱。