隨著對于汽車行車安全與智能型車輛系統(tǒng)需求的增加,,車用傳感器的需求將大幅提升,。根據(jù)調(diào)查,,2005年車用傳感器產(chǎn)值為105億美元,,預(yù)估到 2010年將攀升到142億美元,,其中年平均增長率為6.1%,。在所有車用感測組件中,,以車用安全感測組件的年平均增長率最高,,達到13.7%,,這些跡象顯示,對于安全的需求還是汽車產(chǎn)業(yè)最主要的驅(qū)動力,。
所謂的傳感器,,簡單來說:就是能夠感測到外在環(huán)境中物理狀態(tài)變化的電子組件,而其中的物理變化,,則包括速度,、溫度與電量等,車用傳感器即是安裝于汽車上,并用于感測行車過程中外在變化的傳感器,。最早的車用傳感器是應(yīng)用在感測引擎與或是驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài),,包括:氧氣、流體,、溫度,、地壓與電流等。
然而,,受到行車安全與操控性要求的提升,,這些傳感器的應(yīng)用漸漸向致動器(Actuator)或馬達方向延伸,其中包括:ABS煞車系統(tǒng)及感應(yīng)式電動窗馬達,、座椅等,,當然已是車上基本配備的安全氣囊也是汽車安全的一項主要應(yīng)用領(lǐng)域。
目前全球汽車行車安全的主要驅(qū)動力是來自各國政府法規(guī),、消費者意識與汽車廠商本身,,因此有關(guān)于安全的相關(guān)產(chǎn)品增長率,這些年來大都能保持穩(wěn)定的成長,,也造就了車用傳感器市場蓬勃發(fā)展,。
基本上,汽車上所使用的傳感器組件較容易在行駛過程中受到環(huán)境嚴格考驗,,包括:沙塵,、濕度、鹽分,、燃油添加劑,、震動與劇烈沖擊等,因此,,嚴格的標準是必需的,。
此外,溫度也是一個重要考量,,通常車用感測組件需要忍受較大的環(huán)境溫度變化,,并在組件使用壽命期間量測精度,要求必須要能保持在規(guī)范中的精確度,。
從2005年到2010年,,車用安全感測組件的年平均增長率為13.7%,其次為車內(nèi)用傳感器,,其增長率為6.2%,。在此期間,位置,、速度與氧氣傳感器的增長率為6.7%,,而壓力與加速度傳感器為5.7%,。
最后,空氣流量,、溫度與其它傳感器的增長率為4.6%,。在所有傳感器中,位置,、角度,、速度及氧氣傳感器的產(chǎn)值維持在最高檔,分別為2005年的62億美元至2010年的86億美元,。
傳統(tǒng)上,,車用傳感器的市場是以O(shè)EM模式運作,并通常不需要直接面對消費者,,因此,,汽車制造商與第一供貨商具有決定相關(guān)傳感器規(guī)格的權(quán)利,換句話說,,對于傳感器的供貨商而言,,汽車制造商與第一供貨商就是他們的客戶。
此外,,若進一步區(qū)分不同供應(yīng)端,,這個市場可以再細分為三類:自行生產(chǎn)傳感器直接供給汽車廠的系統(tǒng)供貨商,包括:Denso,、Delphi,、 SIEMENS與Bosch;而半導(dǎo)體制造商,,則包括:FREESCALE,、TI、INFINEON,、PHILIPS與ANALOG Devices等,,這些公司同時提供傳感器給OEM廠商與系統(tǒng)制造商。
另外,,專門生產(chǎn)傳感器的廠商,包括:Kavlico,、Melexis,、ALLEGRO、Sensonor,、Ruf,、HITACHI、 Systron-Donner,、MURATA與VTI-Hamlin等,,這些公司同時提供傳感器給OEM廠商并與系統(tǒng)供貨商相互合作,。
最后,為了講求人車合一的最高境界,,應(yīng)用傳感器發(fā)揮其最大功效,,使車輛與駕駛者雙方的能力能夠達到互補機制,不再是單方面由人來對汽車進行操控,,在未來電子汽車的發(fā)展前提下,,這是不可欠缺考量的觀念。
車用傳感器是一個吸引人且高度成長的市場,,因為隨著車子安全性與舒適性要求的增加,,通常需要更大量的感測組件,此外,,對于相關(guān)組件的穩(wěn)定性與低價要求,,也是車用傳感器的主要采用考量。因此,,隨著車用零組件的電子化程度不斷提升,,在市場高度的需求下,本期將介紹車用傳感器解決方案,。
FREESCALE
作為汽車行業(yè)領(lǐng)先的微控制器供貨商及FlexRay Consortium的創(chuàng)建者之一,,F(xiàn)REESCALE正在積極幫助汽車制造商實現(xiàn)車內(nèi)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),以開發(fā)更智能,、集成度更高的安全系統(tǒng),。
FREESCALE所研發(fā)一系列MPVZ4006G的車用傳感器產(chǎn)品,能在惡劣的汽車應(yīng)用和工業(yè)環(huán)境下,,這些產(chǎn)品具有優(yōu)秀的可靠性和性能表現(xiàn),,并有很強的抗振動和抗機械沖擊能力。這些傳感器對震動不敏感是因為采用了過阻尼敏感元,,這些高精度傳感器有卓越的超載和壓力及機械沖擊承受力,。
另外,F(xiàn)REESCALE所發(fā)展一系列的傳感器,,包括:加速度,、壓力、和安全和警報ICs 為可應(yīng)用在各式各樣的市場中,,包括:醫(yī)療器具,、工業(yè)和汽車市場中。
TI
德州儀器在HVAC/R汽車和工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)是壓力感測技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,,其產(chǎn)品能使設(shè)備營運性能更佳,,使汽車、加熱和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)更安全更高效,。該廠商的壓力傳感器使用陶瓷電容和密封技術(shù),,應(yīng)用于所有汽車和運輸,、非常規(guī)道路行駛車輛系統(tǒng),既能加強安全性和營運性能,,又能減少汽車廢氣,,提升燃油率,利于環(huán)保概念,,并具有改善的放射的高效率的A/C系統(tǒng),。
傳感器的設(shè)計可確保車輛在整個使用周期內(nèi)的可靠性,并經(jīng)過耐久的封裝模式,,可用于引擎蓋下和底盤安裝應(yīng)用,,其設(shè)計緊湊,可直接安裝與壓力測試點,,適用壓力范圍可調(diào)節(jié)至5000 PSI,,使用專用的集成電路技術(shù)設(shè)計制造的電子信號調(diào)節(jié)器,提供了在較寬在工作溫度范圍內(nèi)(-40-135℃)的精確,、穩(wěn)定的信號輸出,,這種類型的傳感器可用于汽車液壓系統(tǒng)控制。
MURATA
汽車的先進設(shè)計來自人們對舒適性,、安全性及防護性能的越來越高的需求,。因此,汽車變得越來越智能化,,越來越依賴于電子設(shè)備,,MURATA致力于最新的應(yīng)用技術(shù),如:車載信息服務(wù)(Telematics),、ITS,、 ETC、CAN-BUS及ECU等,,可提供體積小巧,、高度先進的組件和模塊。
在汽車領(lǐng)域,,MURATA所發(fā)展的產(chǎn)品能應(yīng)用在通訊,、安全、信息及傳動系統(tǒng),,其產(chǎn)品之所以在這些要求極其嚴格的應(yīng)用中獲得認同,,主要原因在于MURATA所擁有的核心競爭力,即陶瓷材料與工藝技術(shù)及射頻和傳感器技術(shù),。
另外,也采用壓電陶瓷和磁阻組件,,開發(fā)了一系列的感測溫度,、紅外線,、超聲波、振動,、加速度,、角速度、角位移,、旋轉(zhuǎn),、磁氣和電位。這些產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用,,特別是在汽車電子設(shè)備,,對設(shè)備的用戶有極大的貢獻。
VTI
該廠商在為汽車工業(yè)開發(fā)和批量生產(chǎn)加速度傳感器時積累的大量經(jīng)驗現(xiàn)在已應(yīng)用到絕對壓力傳感器上,;除了低阻抗模擬比例度量輸出,,新產(chǎn)品還有數(shù)字SPI總線接口,它為微控制器提供11位分辨率的直接接口,。
不管是加速度信號還是溫度資料都可以通過數(shù)字接口讀取,。在典型應(yīng)用中,仿真輸出的最終精度受噪聲水準50μV/Hz的限制,。為方便監(jiān)視系統(tǒng)可靠性,,這些產(chǎn)品有非常強大的自檢監(jiān)視功能。
自檢既包括由檢測品質(zhì)塊偏移引起的外部觸發(fā)模式,,又包括連續(xù)內(nèi)部互連失敗探測,。這使得外部錯誤,比如短路或開路都很容易監(jiān)測出來,。SCA1000 和SCA1020系列產(chǎn)品是SMD DIL-12器件,,提放式安裝,回流可焊的,。這些器件完全是載體自由的,,其設(shè)計可滿足自由載體焊接程序的要求
通過使用高度集成電子,靈活的產(chǎn)品封裝和成熟的MEMS傳感器技術(shù),,VTI科技已經(jīng)研發(fā)出兩個系列的雙軸加速度傳感器,。SCA1000和 SCA1020系列均有內(nèi)部溫度測量和補償部分以使它們能夠用于高精度的應(yīng)用。這些再加上優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性,,可獲得全工作溫度范圍內(nèi)的非常高的精度,。在工業(yè)級溫度范圍內(nèi),典型的零點精度在±40mg ,。
ANALOG Devices
ANALOG Devices采用微型傳感器利用微機械加工技術(shù),,將微米級的敏感組件、信號處理器,、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上,,由于具有體積小,、價格便宜、便于集成等特點,,可以明顯提高系統(tǒng)測試精度,。
目前ANALOG Devices所發(fā)展的溫度傳感器,其技術(shù)逐步成熟,,可以制作各種微型溫度傳感器,;另外,多附加功能化也是該廠商最大的特色,,能應(yīng)用一個溫度傳感器能檢測兩個或兩個以上的特征參數(shù)或化學(xué)參數(shù),,從而減少車上溫度傳感器的數(shù)量,提高系統(tǒng)的可靠性,。
Systron-Donner
Systron-Donner所研發(fā)的石英晶體微機電傳感器,,能夠表現(xiàn)出車用產(chǎn)品的高可靠性、短小,、輕量級石英晶體微機電傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢,。DIGI-Q是整合微機電及集成電路技術(shù)制程之微氣體傳感器,適用在低噪聲,,和高抗振動表現(xiàn)的低成本方面的應(yīng)用,。
在應(yīng)用系統(tǒng)整合技術(shù)方面,該廠商也已開發(fā)出新一代具備車用安全監(jiān)控與自動監(jiān)測的微機電傳感器,。另外,,DIGI-Q的雙重協(xié)議(RS- 232/RS-422)增加兼容性選擇,經(jīng)實驗后DIGI-Q證明出慣性石英微機電傳感器的技術(shù),,DIGI-Q規(guī)范了一個新標準為高性能和低價格,。