汽车大舞台上的传感奇迹：揭秘多重视角的科技神器！

导语：在追求卓越性能和灵活性的同时，汽车设计师还需考虑这些器件的通用性，以适应各种应用。因此，他们必须将传统接触型与非接触型传感技术融合，选取最佳设计要素。

随着现代汽车越来越依赖电子和控制系统，工程师面临集成更多电子元件到车内所带来的挑战。尤其是那些保证安全、降低油耗、减少辐射的传感器和反馈电路，它们需要更高速度和I/O功能处理器才能匹配。

为了保持与快速处理器一致的系统分辨率以及信号质量，电子系统设计师不断面对改善挑战。这对于当前用于现代汽车环境中的任何传感技术来说，机械灵活性、环境稳定性以及信号完整性都是关键特征。

对于电子元件而言，其承受工作温度范围也是一个关键要求，从-40摄氏度寒冷环境到+150摄氏度引擎室内温度，以及可能超过+180度的可变涡轮增压应用，这些都极限了材料所能承受的极限温度。这种需求促使设计师开发出能够满足这些需求的材料和封装。

此外，传感器必须适应各种机械配置，如线形或环形封装。在选择电位计或霍尔效应技术时，每种都有优势—电位计成本较低且技术成熟，而霍尔效应磨损小且信号质量好——具体选用哪一种，要根据系统需求决定。而新兴电感式技术则结合了两者的优点，为实现更具鲁棒性的传感系统提供了一种方式。

图1：包括电位计和霍尔效应在内的传统感应技术

然而，对于某些高速网络通信总线应用，当每个位置计需要一个AD转换器时，这会增加成本。此外，当位置计磨损严重时，它们可能产生过高噪声，这会成为回馈控制环路中的问题。

霍尔效应传感器通常输出模拟信号，由ASIC直接转换为数字信号，但它仍然受到精密支撑系统限制，加大成本。尽管如此，由于它们是非接触设备，所以不会像位置计那样因为磨损而失去性能。不过，因为它们测量的是磁通量变化，它们需要精确支撑以保持整体结构，并且运动距离有限，大约在180度旋转角度或者25毫米直线运动距离之内。

最近，一种名为Autopad新型电感式检测技术取得进展，该设备利用两个印刷电路板之间产生非接触耦合，并由板上ASIC进行测量与转换。这让它不仅具有霍尔效果，而且可以允许X、Y轴错开，不再需要严格承载支持。此外，由于ASIC，其成为真正数字化，可以直接与高速网络通信并生成12位PWM信号，还可以被转换为模拟格式。如果需要的话，该设备可以采用多种物理结构，如旋转或线形结构，使其适用于不同场景下的使用。此外，在360度角度错开的情况下，可实现高度灵活性的旋转设计；而在20～200毫米甚至更远范围内，有助于解决长距离移动检测的问题的小行星激光雷达（LIDAR）等先进驾驶辅助系统（ADAS）。

随着汽车行业不断发展，对性能和灵活性的要求也日益增长，因此开发具有高性能、高灵活性的检测工具至关重要。虽然现有的感觉技巧具有其优势，但新的感觉技巧如Autopad提供了一种解决当今苛刻标准下各项挑战并满足需求的手段，这使得它成为许多车辆应用中可靠且经济实惠的一般方案。