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      汽車傳感器技術與應用趨勢 國內技術堪憂
      2018-05-16 16:34:25

      資訊公司INTECHNOCONSULTING的市場報告顯示,2008年全球傳感器市場容量為506億美元,預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區,而美國、德國、日本依然是傳感器市場分布最大的國家。就世界范圍而言,傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場。 


      “沒有傳感器技術就沒有現代汽車”已成為業內共識,這意味著汽車電子化越發達,自動化程度越高,對傳感器依賴性就越大。對此,業內專家認為,未來新型汽車應用系統將催生新的汽車傳感器與之配套。傳感器的最大特點是不斷引入新技術發展新功能,未來汽車傳感器技術總發展趨勢是微型化、多功能化和智能化。  


      世界車用傳感器開發趨勢  


      資料顯示,一輛普通家用轎車上大約安裝幾十只傳感器,豪華轎車上的傳感器數量可多達200余只。據市場研究機構StrategyAnalytics預計,到2012年汽車傳感器銷售額達158億美元。 


      車用傳感器大致分為3類:動力系統、安全管理系統和車身舒適系統傳感器。其中動力系統傳感器市場所占比例最大,體現了汽車傳感器的最先進技術。例如,油門踏板位置傳感器的角度誤差必須在0.4%以內;節氣門位置傳感器需要極高的可靠性,并要能夠在-50度到150度工作。 


      在動力系統中,有源傳感器引領發展趨勢。凸輪和曲軸傳感器因為與汽車的“心臟”發動機密切相關,成為動力系統的關鍵。而有源的凸輪傳感器和曲軸傳感器能夠為動力系統提供更多的保護,因此將引領未來發展趨勢。預計在2009年,將有5820萬個有源曲軸傳感器投入使用,而無源傳感器則將減少到2150萬個。  


      在安全管理系統中,壓力傳感器實現側氣囊控制。汽車安全管理系統也是廣泛使用傳感器的領域。汽車側邊氣囊的控制有加速度傳感器和壓力傳感器兩種方案。權威數據表明,與加速度傳感器相比,壓力傳感器在檢測側邊撞擊的速度方面,比加速度傳感器快了將近3倍,而誤動作的概率則更小。  


      在車身舒適系統中,車門、變速箱、被動安全讓汽車更智能。車門模塊中,車門把手、車窗控制上使用了直流馬達位置傳感器,采用分布式門模塊架構,并通過LIN總線相連接。變速箱通過使用2軸或3軸角度/線性傳感器,能夠滿足不同的變速箱位置要求并節省成本,具體的傳感器選擇則要根據汽車變速箱的功能和設計需求來決定。被動安全裝置包括座椅承重的檢測、安全帶打開/扣住的監測、座椅位置調節的檢測(保證氣囊系統的有效保護)等等,這些控制的細節對汽車傳感器的需求也十分可觀。  


      加速度、振動、速度傳感器是汽車運動測量中的三種主要傳感器,一直保持穩定而強勁的增長勢頭。目前,世界生產這三種傳感器的大型企業有30多家,其中前5名公司占據了31.3%的市場份額。例如Endevco占13.6%,WilcoxaResearch占9.1%,摩托羅拉占4.2%,IMI占3.0%,AnalogDevices占1.4%。  


      西方發達國家排放法規對尾氣排放量日益嚴格的要求,推動了汽車用氧傳感器的開發與生產。目前,已實用的汽車氧傳感器有氧化鍺氧傳感器、二氧化鈦氧傳感器等幾種。  


      值得一提的是,微型化傳感器利用微機械加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于其體積小、價格便宜、便于集成等特點,可以提高系統測試精度,例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起,同時測出壓力和溫度,便可通過芯片內運算消去壓力測量中的溫度影響。目前已有不少微型傳感器面世,如壓力傳感器、加速度計、用于防撞的硅加速度計等。  


      在汽車輪胎內嵌入微型壓力傳感器可以保持適當充氣,避免充氣過量或不足,從而可節約燃油10%。多功能化的特性使得傳感器能夠同時檢測2個或2個以上的特性參數。

        

      智能傳感器配有專用計算機,它的迅速發展將汽車的安全性能提高到一個前所未有的高度。隨著微電子技術和微機械加工技術的發展,傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發展。


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