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一文讀懂中國汽車傳感器發(fā)展歷程及分類


  來源: 傳感器專家網? 時間:2022-10-19 編輯:清風
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(線)加速度傳感器:線加速度傳感器又稱加速度傳感器,是通過測量傳感器內部的慣性力并計算加速度數(shù)據(jù)的裝置。按照工作原理的不同加速度傳感器可分為交流響應型和直流響應型。交流加速度傳感器的感測機構通常使用壓電元件,分為電壓輸出式壓電傳感器和電荷輸出式壓電傳感器;直流加速度傳感器根據(jù)感測技術的不同可分為電容式和壓阻式。


角(加)速度傳感器:角加速度傳感器又稱角速度傳感器,實質是陀螺儀。陀螺儀是利用動量矩(自轉轉子產生)敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或兩個軸的角運動檢測裝置,可與加速度計共同構成慣性導航系統(tǒng),是決定慣性導航系統(tǒng)精度的主要因素。



車身感知:空氣流量傳感器


空氣流量傳感器又稱空氣體流量計,可用于檢測發(fā)動機進氣量大小,是電噴發(fā)動機最重要的傳感器之一??諝饬髁總鞲衅魍ǔ0惭b在進氣管上,將進氣量信號轉化為電信號傳遞給ECU,以供ECU確定噴油量和點火時間。對汽油噴射發(fā)動機進行電子調節(jié),使其在各種旋轉條件下基本都能獲得最佳濃度的混合氣,需要測量每時每刻吸入發(fā)動機的空氣量,作為ECU計算(調節(jié))噴油量的關鍵依據(jù)。如果空氣流量傳感器或電路出現(xiàn)故障,ECU得不到良好的進氣信號,就無法適當調整噴油量,會造成混合氣過濃或過稀,使發(fā)動機轉動異常,甚至會造成零部件損壞。空氣流量傳感器分為體積式和質量式,其中體積式包括葉片式、卡門渦街式、量芯式, 質量式包括熱線式、熱模式。



車身感知:氣體傳感器


氣體傳感器是檢測氣體的種類和濃度等信息的裝置。氣體傳感器按照技術原理的不同可以劃分為半導體氣體傳感器、固體電解質氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學氣體傳感器、光學氣體傳感器等;根據(jù)被測氣體的種類不同作用在汽車上的氣體濃度傳感器可以劃分為氧傳感器、NOX傳感器、稀薄混合氣傳感器、 煙霧濃度傳感器、柴油機煙度傳感器。



車身感知:MEMS方案


車身感知傳感器遍布汽車全身,被廣泛應用于動力系統(tǒng)(新能源車是三電系統(tǒng))、底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng),實現(xiàn)對汽車自身信息的感知并作出決策、執(zhí)行,是汽車的“神經末梢”,目前發(fā)展較為成熟,以MEMS傳感器為主。MEMS系統(tǒng)即微機電系統(tǒng),是指可批量制作的,集微型傳感器、執(zhí)行器、機械結構、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微米或納米級器件或系統(tǒng)。MEMS傳感器是在微電子技術基礎上發(fā)展起來的多學科交叉的前沿研究領域。MEMS傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。


與傳統(tǒng)的傳感器相比,它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現(xiàn)智能化的特點。同時,在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能。MEMS傳感器沒有標準化的生產工藝流程,每種MEMS傳感器都是針對下游特定的場景來生產,按照工作原理MEMS傳感器可分為物理類、化學類、生物類,細分種類多樣、幾乎涵蓋車用傳感器的所有類型。



以MEMS壓力傳感器的制造過程為例,需要在硅片上通過氮化硅薄膜熱沉積、光刻、金屬離子注入等工藝制備出壓力敏感電阻與金屬的互連引線后,在硅片背面進行各向異性濕法腐蝕,通過調整腐蝕速率和時間來控制壓力敏感膜的厚度。最后用玻璃進行鍵合作為芯片的支撐架構。估計需要7-8層襯底,需要一層一層去做沉積、光刻、注入、腐蝕等過程,對溫度控制精度、應力的要求非常高。



關鍵詞:汽車傳感器 氣體傳感器 壓力傳感器    瀏覽量:2555

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