在汽車電子控制系統快速增長的市場需求下,汽車傳感器技術不斷發展。未來汽車傳感器的發展總體趨勢是智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工藝制成的新型傳感器。
汽車市場已經成為傳感器的重要應用市場,MEMS汽車傳感器作為汽車電子控制系統的重要信息源,對溫度、壓力、位置、轉速、加速度和振動等各種信息進行實時、準確的測量和控制。當前,一輛普通家用轎車上大約安裝了近百個傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量多達200個。
車用MEMS傳感器的應用
車用MEMS傳感器的應用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(ABS)、電子車身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等。
隨著高端汽車與智能汽車的普及,以及無人駕駛技術的推進,超聲波傳感器、圖像傳感器、激光雷達傳感器、微波傳感器、紅外傳感器等也都被采用。汽車傳感器已經成為MEMS傳感器的一個主要的應用市場。
車用MEMS的應用
目前,壓力傳感器、加速計、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計占汽車MEMS系統的99%。其五年增長率均在3%~12%。MEMS壓力傳感器是汽車中應用最多的傳感器,汽車用MEMS壓力傳感器的價格大概在5~7美元。在汽車領域,MEMS壓力傳感器營業收入2013年預計達到12.6億美元,占當年總體產業營業收入的74%。至少18個汽車應用領域將促進壓力傳感器的增長,包括:輪胎壓力,電子穩定控制系統中的剎車傳感器,側面氣囊,與日益嚴格的排放標準相關的引擎控制,大氣壓力與廢氣再循環壓力。
按銷售額計算,最大的五種汽車MEMS應用按降序排名是:ESC,安全氣囊,進氣歧管絕對壓力(MAP),TPMS與翻滾探測。
具體應用體現:
1)MEMS傳感器的大批量高精度生產和高可靠性及單價廉價,特別適宜在汽車電控系統中應用;
2)安全氣囊中的汽車安全氣囊感應器;
3)MEMS汽車微加速度計正替代以往的機電式加速度傳感器;
4)MEMS陀螺儀在高端汽車中的應用包括:懸架控制、翻滾;
5)汽車MEMS壓力傳感器和輪胎氣壓自動監測系統,MEMS壓力傳感器適合于任何類型的輪胎,在輪胎胎壁埋設一小塊感壓力敏芯片,自動測量輪胎氣壓、溫度、轉速和其它一些數據,并用特定的代碼發送出來;
6)發動機管理系統中的MEMS應用;
7)微機械陀螺是一種振動式角速率傳感器,在汽車領域的應用開發倍受關注,主要用于汽車導航的GPS信號補償和汽車底盤控制系統;
8)汽車電控燃油噴射系統EFI要使用多重壓力MAP傳感器,監測發動機進氣歧絕對壓力,提高其動力性能,降低油耗,減少廢氣排放;
9)微型硅壓阻式MEMS壓力傳感器可用于發動機廢氣循環系統,替代陶瓷電容式壓力傳感器。
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原文標題:MEMS技術如何在汽車上大展拳腳?
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