汽车传感器技术推动非车用嵌入式设计的发展

技术分类: 测试与测量  消费电子设计  | 2003-03-01
Dan Strassberg,EDN资深技术编辑

反向偏置的光电二极管的漏电流就会过大。但是,改变该器件掺杂就可使它在125℃的环境温度下工作。
  螺旋形的供应链
  购买传感器的大多不是汽车制造商本身,而是汽车制造商的供应商,或者是向汽车制造商提供组件的供应商。举例来说,公司A可能向公司B出售电动车窗调节器(特种电动机),而公司B则将完整的车门组件卖给制造汽车的公司C。在这种情况下,最有可能需要第二家供货商的公司是公司B,然而,公司B很可能会误以为自己拥有多个供货商。
  假定电动车窗调节器是一种以电动机为主制造的新型"一按即上升"装置,内含撬杆(或遮挡)传感器。为了防止有人因其手或颈档住窗户向上运动而受伤,老式调节器要求驾驶员或乘客在窗户向上运动期间始终按住按钮。而"一按即上升"调节器只需要按一下就行了;如果一个芯片上的传感器能确定电动机的扭矩过大,则电动机里的控制IC就会使窗户反向运动。即使是公司B有第二家供应商D可供应调节器,公司A和D都可能从公司E获得这种检测撬杆的电动机控制IC。因此,如果公司E那里出了问题,就会停止向公司A、D供应这种调节器。
  有些非汽车用嵌入式系统采用为汽车设备开发的元件。这种非汽车用嵌入式系统的开
发人员所关心的一个问题是将来能否得到必需的支持。许多非汽车公司想购买这些元件,但购买较少,只有几千甚至几百,而汽车供应商签订合约购买的元件数量则是几十万,或几百万个。
  半导体制造商对这样的问题有几种答复。首先,他们说,他们认识到非汽车传感器的总销售潜力可能是一笔有利可图的大买卖。为了向设备设计师们提供他们所需要的信息,大多数制造汽车传感器的IC公司都公布详细的数据资料,其中有打算将这些元件用于非汽车设备的设计工程师们所需的各种信息。IC公司也正努力提高其分销商的应用支持能力。此外,有几家IC公司说,它们的工厂应用支持人员真的盼望着能为购买量不大的客户提供帮助。
  有些公司(例如Melexis公司)不仅提供演示板,而且还提供其传感器产品的开发套件。Melexis公司已经建立了它自己的网站,让客户上网购买这些器材。内含非易失性RAM的传感器,之所以可以网上购买,是因为对于传感器规范制定者和使用这些器件的设备设计师们来说,可编程性是一个关键的问题。IC公司认识到,它们必须提供能使那些设计师在实验室里为传感器编程的信息和设备。此外,设备制造商们也常常需要在生产中用不同的工具来对传感器IC进行编程,而IC公司则承诺为这一设备提供或开发相应的资源。
  多样化需要
  现代汽车使用的传感器种类繁多。


几种传感器装在现代豪华小汽车中什么地方


     图1示出了几种传感器装在现代豪华小汽车中什么地方。表1的矩阵列出了若干被测参数值和通常用来测量这些参数的技术(传感器种类)。但是,这一矩阵是不全面的。例如,它既没有包括流量传感器,也没有列出检测具体化学成分和元素(如O2)的传感器(图2)。化学传感器是汽车排放控制系统中的关键元件。
   矩阵列出了若干被测参数值和通常用来测量这些参数的技术


它既没有包括流量传感器


     参考文献1比较全面地阐述了可用的部件和技术。但是要记住,因为该书是一家主要的汽车传感器制造商编写的,所以它引用的例子全都是来自自己公司的各个产品系列。
  目前被认为几乎与汽车设备同义的一个传感技术领域是基于MEMS(微电子机械系统)技术的加速度计。正如参考文献2所述,尽管MEMS器件的制造与IC的制造密切相关,而且某些基于MEMS的传感器就是既有传感元件又有IC信号调节器的一块芯片,但是MEMS制造商不喜欢把它们的产品称之为IC。
  然而,有些批量生产的、指甲大小(或更小)的廉价器件能检测或产生运动,这种器件的思路既新颖又与众不同,足以使人有科幻的感觉。毫无疑问,以MEMS为基础的汽车传感器的应用,除了当今电容式加速度计之外还将继续扩大。确实,MEMS很有可能会成为首要的汽车传感器技术,例如,据报道,一些MEMS制造商正在积极地开发以MEMS为基础的陀螺仪。
  远不如MEMS传感器那样具有吸引力但仍然占有极为重要地位的是磁性器件,例如参考文献3所述的传感器。尽管参考文献3所述的旋转位置传感器和速度传感器大多利用霍尔效应,但是某些较新的传感器则是以GMR(巨磁阻)效应为基础的。GMR技术因其在提高硬盘驱动器的面密度方面的重要性而受到广泛关注。但是,霍尔器件的优点在于它能够将检测功能和信号的调节功能组合在一块IC芯片上。图3示出了磁阻角度传感器在汽车上的应用。
  在汽车上设置总线
  汽车传感器提供数据的方法是许多论文(如参考文献4和5)的主题。大多数传感器基本上都是以模拟方式检测物理现象的模拟传感器。几十年来,每一种传感器产生的模拟输出,对于该传感器技术所检测的变量范围而言都是独一无二的。把这些输出信号转变为可以利用的形式是独立的信号调节器的任务,而该调节器通常都以电路模块的

0
0
(请您对文章做出评价)
1】【2】【3
加载中

对文章的评论

更多评论

剩余字数:  

相关在线研讨会

我要参加

简化DisplayPort调试验证和一致性测试

时间:2008-01-23 10:00:00-12:00:00
简介:DisplayPort是计算机、监视器和家庭影院系统使用的新型数字显示接口技术,此技术可降低使用成本,并改善视频性能。DisplayPort 1.1为LCD…

浏览该文章的用户还看过...

  • 文 章

  • 论 坛

  • 博 客

  • 小 组

  • 博客推荐

  • 论坛推荐

  • 在线研讨会