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一文读懂中国汽车传感器发展历程及分类


  来源: 传感器专家网​ 时间:2022-10-19 编辑:清风
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(线)加速度传感器:线加速度传感器又称加速度传感器,是通过测量传感器内部的惯性力并计算加速度数据的装置。按照工作原理的不同加速度传感器可分为交流响应型和直流响应型。交流加速度传感器的感测机构通常使用压电元件,分为电压输出式压电传感器和电荷输出式压电传感器;直流加速度传感器根据感测技术的不同可分为电容式和压阻式。


角(加)速度传感器:角加速度传感器又称角速度传感器,实质是陀螺仪。陀螺仪是利用动量矩(自转转子产生)敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置,可与加速度计共同构成惯性导航系统,是决定惯性导航系统精度的主要因素。



车身感知:空气流量传感器


空气流量传感器又称空气体流量计,可用于检测发动机进气量大小,是电喷发动机最重要的传感器之一。空气流量传感器通常安装在进气管上,将进气量信号转化为电信号传递给ECU,以供ECU确定喷油量和点火时间。对汽油喷射发动机进行电子调节,使其在各种旋转条件下基本都能获得最佳浓度的混合气,需要测量每时每刻吸入发动机的空气量,作为ECU计算(调节)喷油量的关键依据。如果空气流量传感器或电路出现故障,ECU得不到良好的进气信号,就无法适当调整喷油量,会造成混合气过浓或过稀,使发动机转动异常,甚至会造成零部件损坏。空气流量传感器分为体积式和质量式,其中体积式包括叶片式、卡门涡街式、量芯式, 质量式包括热线式、热模式。



车身感知:气体传感器


气体传感器是检测气体的种类和浓度等信息的装置。气体传感器按照技术原理的不同可以划分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等;根据被测气体的种类不同作用在汽车上的气体浓度传感器可以划分为氧传感器、NOX传感器、稀薄混合气传感器、 烟雾浓度传感器、柴油机烟度传感器。



车身感知:MEMS方案


车身感知传感器遍布汽车全身,被广泛应用于动力系统(新能源车是三电系统)、底盘系统、车身系统,实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行,是汽车的“神经末梢”,目前发展较为成熟,以MEMS传感器为主。MEMS系统即微机电系统,是指可批量制作的,集微型传感器、执行器、机械结构、电源能源、信号处理、控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微米或纳米级器件或系统。MEMS传感器是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。


与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。MEMS传感器没有标准化的生产工艺流程,每种MEMS传感器都是针对下游特定的场景来生产,按照工作原理MEMS传感器可分为物理类、化学类、生物类,细分种类多样、几乎涵盖车用传感器的所有类型。



以MEMS压力传感器的制造过程为例,需要在硅片上通过氮化硅薄膜热沉积、光刻、金属离子注入等工艺制备出压力敏感电阻与金属的互连引线后,在硅片背面进行各向异性湿法腐蚀,通过调整腐蚀速率和时间来控制压力敏感膜的厚度。最后用玻璃进行键合作为芯片的支撑架构。估计需要7-8层衬底,需要一层一层去做沉积、光刻、注入、腐蚀等过程,对温度控制精度、应力的要求非常高。



关键词:汽车传感器 气体传感器 压力传感器    浏览量:2090

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