汽车应用中的新型传感技术犹如双目共视透过传感器图片以对偶的姿态揭示未来
汽车设计中,新型传感技术的应用犹如双目共视,以对偶之姿展现未来。这些器件需提供超越传统位置感应技术的性能与灵活性,同时保持通用性,适应多种应用需求。这要求在器件内融合接触式和非接触式传感器技术中的最佳设计要素。
随着现代汽车日益依赖电子与控制系统,工程师面临集成电子元件到车内所带来的挑战尤为严峻。特别是对于保证安全、节能、降低辐射的传感器和反馈电路,这些挑战尤其显著。
为了与处理高速度I/O功能的处理器保持一致,电子系统设计师不断面对提升系统分辨率和信号质量等问题。在当今汽车环境中使用的任何传感技术,其机械灵活性、环境稳定性及信号完整性都是关键设计特点。
电子器件的一大要求就是能够承受工作温度范围,从-40摄氏度至+150摄氏度甚至更高,如可变涡轮增压器可能达到+180摄氏度以上,这就需要开发出满足这些极限条件的材料和封装。
同时,传感器必须符合整体系统需求中的各种机械配置。例如电位计和霍尔效应器件采用线型或环形封装,每种都有其优势—成本较低且结构灵活,但磨损小且信号质量好—具体选用哪一种取决于系统需求。更先进的电感式传感技术则结合了两者的优点,为实现更加鲁棒性的传感系统提供了可能性。
图1展示了一些包括电位计和霍尔效应在内的典型传统感觉设备示例,其中可以看出它们各自具有不同的优缺点,如磨损易发生于电位计,而霍尔效应相对稳定,但承载结构限制了其灵活性。此外,还有新的开发正在进行,比如OPTEK公司生产的一个名为Autopad的事物,它利用了两块印刷电路板之间产生耦合并由ASIC测量转换,使得它成为一个真正数字化且具有12位PWM通信能力,并且允许在X、Y轴上的错置操作,不需要精确承载结构。此类创新解决方案正逐步成为满足当前苛刻汽车电子行业标准所必需的手段。