汽车之旅中的感知英雄新型传感技术的上演
在汽车设计师不断追求提供比传统位置感应技术更高性能和灵活性的器件时,要求这些器件既要通用,又能适应多种应用。这种需求促使将传统接触型和非接触型传感器技术中最佳设计要素整合到一体。
随着现代汽车日益依赖电子和控制系统,工程师面临集成电子器件到车内所带来的挑战。特别是对于保证安全性、降低油耗及辐射的传感器及其回馈电路来说,这是一个巨大的挑战。
为了与处理更高速度和I/O功能的处理器保持同步,电子系统设计师一直面对改善分辨率和信号质量方面的各种挑战。这对于今天使用到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。
对电子器件的一个重要要求就是它们能够承受工作温度范围,从-40摄氏度寒冷环境至引擎车箱内超过+150摄氏度。甚至一些特殊应用,如可变涡轮增压器,将这一极限温度推向可能超过+180度。这迫使设计师开发出能满足这些需求的材料和封装。
同时,传感器必须适应各种机械配置。像电位计和霍尔效应式等老旧但仍然有效的心得化工产品可以采用线型或环形封装。而新兴电感式技术则结合了两者的优势,以实现更具鲁棒性的传感系统。
电位计在其机械灵活性方面表现突出,但模拟输出信号限制了其数字化转换能力。而且,由于长期工作与振动造成磨损,其信号噪声问题常需解决。此外,它们是一种接触式设备,对于需要长时间稳定运行的情况不太理想。
霍尔效应类型则以模拟形式产生信号,并通过ASIC直接转换为数字格式,但由于涉及精密支撑系统,其机械封装灵活性受到限制,同时成本也较高。但它不会因磨损而减弱性能,因此具有较好的耐久性。
最近,一些新的电磁式(Electromagnetic)探测仪被开发出来,它们结合了两个古典探测方法——旋转轴上的霍尔探测头与沿直线运动方向上的微机电(MEMS)加速度计——来捕捉物体移动情况。在这个过程中,它们利用了两个不同类型探测头之间相互作用产生变化来检测物体移动,而不是单纯依赖一个点或区域进行检测。这种方法能够提供更加精确地空间信息,而且还可以通过改变探测头间距来调整所需空间范围,从而适用于不同的应用场景,比如从几厘米到数十厘米不等的距离都有可能实现。此外,这样的装置通常非常小巧,可以轻易安装在任何需要监控的地方,使得他们成为许多工业自动化任务中的理想选择之一。