基于MEMS技术的传感器在汽车工业中的应用与开发

发布时间:2018-06-17  发布者:利坤电子

微电子技术的发展在一方面使集成电路向减小加工尺寸、增大集成度发展,另一方面使平面集成向三维加工方向发展。九十年代出现了MEMS这种全新的设计理念,它是体积微型化、机电一体结合、用微电子方法代替传统机械方法进行机械加工的新器件。微机电传感技术的兴起和发展标志着传感技术从单一的物性型传感器进入微机电系统(MEMS)技术为主导技术的阶段。追溯MEMS技术发展的过程,微机电传感器是MEMS技术实用化和产业化的先导产品和主流产品,对MEMS其它相关技术领域的发展起到推动和引导作用。微机电传感技术是关于微机电传感器的设计、制造、测试和应用的综合技术,对传统的传感技术进行革命性的创新和改革,从直接可视、简单结构和过程,到微观组合结构和过程的变化潜在着许多高新技术的开发和应用机遇。
  车辆行驶的   性和燃油经济性与轮胎的充气压力密切相关。充气压力过高或过低都将降低车辆性能,缩短轮胎使用寿命,并对环境产生不利影响。据统计,   每年有26万例交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的,占交通事故的75%。而中国高速公路上交通事故的70%是由于爆胎引起的。轮胎质量专家认为,“保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。”2002年NHTSA的联邦法案,规定   汽车从2003~2006年,每年分别以15%、35%、65%、100%的比例装配TPMS系统,这将掀起汽车压力传感器应用的高潮。轮胎压力检测系统即TPMS(TirePressureMonitoringSystem)是在每一个车胎中
  安装上胎压监测传感器和射频发射器,通过射频技术与安装在汽车仪表盘上的接受器及显示器相配合,实时检测轮胎气压,并可实现在气压异常时及时向驾驶员报警的装置。使驾驶员可以随时掌握轮胎的压力情况,控制车辆以   佳的状态工作,减少和预防由于轮胎原因而引起的交通事故的发生,提高车辆的行驶性能和   性。汽车轮胎工作于   的环境条件下,决定了对胎压实时监测的压力传感器的高要求,要求宽温区(-40℃~+150℃),宽电源电压范围内较高的实用总精度,可靠性好,反应快,低功耗,无线信号传输,抗干扰,抗震,耐恶劣环境和低成本,只有满足这样的要求才能准确地将汽车运行上的有关量值进行实时检测,将它们转换成电信号供给   控制器。基于MEMS技术的传感器芯片以其尺寸小、不改变压力场状态、动态频响高,具有可以获得   准确仿真的测试结果的特性,可以实现在汽车轮胎上的应用,是较理想的器件。微电子机械系统(MEMS)技术已经成为传感器发展的核心技术,且发展   为迅速。采用这种技术设计与制造的传感器产品以其优越的性能和   的性价比迅速取代了传统的传感器产品,也必将在汽车工业中得到很好的应用。
  由于汽车传感器在汽车电子控制系统中的重要作用和快速增长的市场需求,世界各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都都非常重视。未来的汽车用传感器技术,总的发展趋势是多功能化、集成化、智能化。多功能化是指一个传感器能检测2个或者2个以上的特性参数或者化学参数。集成化是指利用IC制造技术和精细加工技术制作IC式传感器。智能化是指传感器与大规模集成电路相结合,带有MPU,具有智能作用。新近研发的汽车用传感器具有如下特点:数字化信号输出、线性化微处理器补偿、传感器信号共用和加工、传感器间接测量、复合传感器信号处理、IC化和精细加工等。

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