随着电子技术的发展以及汽车电子控制系统应用的日益广泛,以及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非常重视。在此,对未来汽车传感器技术发展趋势进行分析。
首先,从未来的汽车用传感器技术总的发展趋势来看会向微型化、多功能化、集成化和智能化几个方面发展。
微型化——指由新型的采用微电子技术的传感器来替代传统的采用机电技术的传感器。微型传感器利用微机械加工技术将微米级的敏感元件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上。由于基于微电子机械系统技术的微型传感器在降低汽车电子系统成本及提高其性能方面的优势,它们已开始逐步取代基于传统机电技术的传感器。
多功能化——指一个传感器能检测两个或者两个以上的特性参数或者化学参数,从而减少汽车传感器数量,提高系统可靠性。
集成化——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——指传感器与大规模集成电路相结合,带有cpu,具有智能作用,以减少ecu的复杂程度,减少其体积,并降低成本。
其次,从新材料应用、产品开发方面来看,金刚石的耐热性好、热稳定高,在真空中1200℃以上其表面才开始出现炭化,在大气中也要600℃以上才开始炭化,利用这一特性,制作适用于高温的热敏传感器,从常温到600℃范围内进行温度监测与控制,并且适用在高温且有腐蚀气体的恶劣环境下使用,性能稳定,使用寿命长,可用于发动机中的高温测量。此外金刚石在高温下形变率很高,利用这一特性可制作高温环境下使用的振动传感器和加速度传感器。与其它材料振动膜相结合可作为高温、耐腐蚀、灵敏度高的压力传感器,用于振动检测以及发动机、气缸压力等测量。
光导纤维型传感器由于其抗干扰性强、灵敏度高、重量轻、体积小、适于遥测等特点正受到人们的普遍重视。目前已有不少成熟的产品问世,如光纤转矩传感器,以及温度、振动、压力、流量等传感器。
在开发利用新材料同时,由于微电子技术和微机械加工技术的发展,传感器正朝着微型化、多功能化、智能化方向发展。微型化传感器利用微机械加工技术将微米级的敏感元件、信号调理器、数据处理装置集成封装在一块芯片上。由于其体积小、价格便宜、便于集成等特点,可以提高系统测试精度,例如把微型压力传感器和微型温度传感器集成在一起,同时测出压力和温度,便可通过芯片内运算消去压力测量中的温度影响。目前已有不少微型传感器面世,如压力传感器、加速度计、用于防撞的硅加速度计等。据说在汽车轮胎内嵌入微型压力传感器可以保持适当充气,避免充气过量或不足,从而可节约燃油10%。多功能化的特性使得传感器能够同时检测2个或2个以上的特性参数。而智能传感器由于带有专用计算机,因而具有智能特点。此外,传感器响应时间、输出与计算机的接口等问题也是重要的研究课题。随着电子技术的发展,车用传感器的技术必将趋于完善。
总之,随着电子技术的发展和汽车电子控制系统应用的日益广泛,汽车传感器市场需求将保持高速增长,微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器,成为汽车传感器的主流。