Libérer la puissance des capteurs MEMS pour les applications automobiles, pour plus intelligent, Des véhicules plus sûrs
Les capteurs jouent un rôle essentiel dans les automobiles modernes, assurer la sécurité, efficacité, et des expériences de conduite améliorées. En fait, la plupart des systèmes critiques d'un véhicule s'appuient sur des capteurs pour mesurer et surveiller les paramètres clés, qui est devenu un facteur central pour rendre nos routes plus sûres, réduire la pollution et améliorer notre expérience de conduite.
Parmi les différentes technologies de capteurs, MEMS (Systèmes micro-électro-mécaniques) les capteurs se distinguent par leur précision, miniaturisation, et polyvalence. Les capteurs MEMS pour les applications automobiles seront essentiels à mesure que le conducteur humain cède de plus en plus le contrôle aux systèmes électroniques., dans le monde des véhicules autonomes de demain.
Que sont les capteurs MEMS?
Systèmes microélectromécaniques (MEMS) combiner de minuscules pièces mécaniques, appareils électriques, et circuits électroniques utilisant des circuits intégrés (CI) technologies de fabrication. Les caractéristiques structurelles de ces systèmes sont assez petites (allant de 1 à 100 microns), permettant une plus grande intégration dans les espaces limités des véhicules modernes.
Les capteurs MEMS peuvent détecter les changements dans l'environnement, comme le mouvement, pression, et champs magnétiques, et les convertir en signaux électriques.
Types de capteurs MEMS pour applications automobiles
1. Accéléromètres
Les accéléromètres mesurent à la fois les statiques (pesanteur) et dynamique (mouvement ou vibration) accélération. Les accéléromètres MEMS fonctionnent généralement sur la base de l'un des deux principes suivants: soit le mouvement d'une masse, soit l'effet piézoélectrique.
Selon le premier principe, un poids est fixé à un ressort. Lorsqu'il est accéléré, l’inertie s’efforce de maintenir la position de la masse, exerçant ainsi une force sur le ressort, qui produit un signal électrique proportionnel au mouvement de l’objet.
Dans le principe piézoélectrique, les forces d'accélération ont un impact sur une structure cristalline microscopique, générer une tension correspondante.
2. Gyroscopes
Les gyroscopes détectent les changements angulaires. Les gyroscopes MEMS utilisent généralement des objets vibrants appariés, comme un diapason. Ces objets vibrants ont tendance à maintenir leur mouvement dans le même plan. Si les objets appariés subissent une accélération linéaire, ils se déplacent ensemble dans la même direction sans aucune différence notable dans leur mouvement.
Cependant, quand le diapason tourne, chaque objet subit une force dans des directions opposées en raison de l'effet Coriolis, les faisant sortir de l'avion. Ces forces peuvent être converties en tensions de sortie qui correspondent à la vitesse du changement angulaire.
En détectant les mouvements de rotation, les gyroscopes aident à maintenir la stabilité du véhicule dans les virages serrés et assurent une navigation précise en complétant les données GPS.
3. Capteurs de pression
Les capteurs de pression MEMS évaluent la différence de pression à travers un diaphragme en silicium. Un côté du diaphragme maintient une pression de référence fixe, tandis que l'autre côté est exposé à l'environnement mesuré.
La différence de pression provoque une contrainte mécanique sur la membrane, qui peut être détecté par des changements dans la résistance électrique des matériaux du diaphragme dus à l'effet piézorésistif.
Les capteurs de pression sont essentiels dans les systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS) et gestion du moteur. Dans TPMS, ils veillent à ce que les pneus soient correctement gonflés, améliorer la sécurité et l’efficacité énergétique.
Dans la gestion moteur, les capteurs de pression optimisent les performances de l'injection de carburant et du turbocompresseur, améliorer l’efficacité du moteur et réduire les émissions.
4. Magnétomètres
Un magnétomètre mesure la force et la direction d'un champ magnétique, utilisé dans les systèmes de navigation et les boussoles électroniques.
Un capteur MEMS utilise généralement la force de Lorentz, ce qui se produit lorsqu'une particule chargée (comme dans une boucle de courant électrique) se déplace dans un champ magnétique. La déviation mécanique résultante de la structure électrique, proportionnel à la force du champ, peut être détecté électroniquement ou optiquement.
Le magnétomètre fournit des informations directionnelles, aidant au positionnement et à la navigation précis du véhicule, en particulier dans les zones où les signaux GPS peuvent être faibles ou indisponibles.
5. Unités de mesure inertielle (IMU)
Les centrales inertielles combinent des accéléromètres, gyroscopes, et parfois des magnétomètres pour offrir des données de mouvement complètes. Ils jouent un rôle crucial dans les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et technologies de conduite autonome, facilitant le suivi précis des mouvements du véhicule et améliorant les fonctions de sécurité telles que les avertissements de sortie de voie et le régulateur de vitesse adaptatif.
6. Capteurs thermiques
Les capteurs thermiques sont conçus pour mesurer les températures, et au sein des MEMS, cette détection est généralement réalisée à l'aide d'un détecteur de température à résistance. Ces détecteurs analysent les variations de la résistance électrique d'une fine couche de matériau de test (comme le platine, germanium, ou polysilicium) en réaction aux fluctuations de température.
7. Capteurs de gaz
Les capteurs de gaz sont utilisés pour évaluer les concentrations de gaz comme le dioxyde de carbone et d'autres composés volatils.. Une gamme de technologies de détection est utilisée, y compris électrochimique, pellisteur, et méthodes de photoionisation.
8. MEMS optiques
Les composants optiques MEMS sont conçus pour diriger et détecter la lumière sur un spectre allant de la lumière visible aux longueurs d'onde infrarouges.. Ces composants utilisent des réseaux de lentilles et des miroirs microscopiques pour collecter et diriger la lumière., tandis que la détection de l'intensité lumineuse est réalisée grâce à des photodiodes, qui produisent un courant électrique lors de l'exposition à la lumière, ou photorésistances, qui subissent un changement de résistance électrique en réponse à la lumière.
Déploiement de capteurs MEMS dans les automobiles
Les capteurs MEMS sont largement utilisés dans les véhicules modernes, avec leur gamme d'applications en constante expansion. Tandis que le capteur séparé, contrôle, et les modules d'actionneurs étaient répandus il y a quelques années, il y a maintenant une tendance à intégrer ces fonctions dans des packages micro-intégrés.
CFSensor est un pionnier et le principal fournisseur de capteurs MEMS dans l'industrie automobile et électronique grand public.. Grâce à ce vaste savoir-faire en matière de systèmes, nous pouvons concevoir la technologie MEMS pour que nos clients s'adaptent de manière optimale à l'application respective.
CFSensor fournit des capteurs MEMS pour une large gamme d'applications automobiles.
Systèmes de sécurité
- Utilisé pour la détection de la pression du gaz par micropuce, faire une surveillance continue de la pression lorsque la puce fonctionne, avec la gestion de l'emballement thermique par microchipl.
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Capteur de niveau d'eau XGZP6830D
- Gammes étendues: 0kPa～100kPa…3000kPa
- 1.8Alimentation V~3.3V，Faible consommation
- Type de pression absolue
- Pour gaz ou air ou liquide non corrosif
- Signal numérique calibré (Interface I2C)
- Consommation de courant:<80uA (mesure unique à 128 RSO)
- Courant de veille:<100n / a (25°C)
- Temp. Compensé
- Précision de la température:±1 °C
Capteur de courant XGZC6201
- Linéarité de ±0,5 % sur toute la plage de température
- Temps de réponse rapide de l'étape de sortie: 1.8µs
- 240bande passante du signal kHz
- 5.0Alimentation V CC
- -40Température de fonctionnement °C à 105°C
- Plage de détection du courant nominal: (bidirectionnel) --- ±10A~±120A
- Détecte les signaux de courant AC et DC
- Mode de sortie fixe indépendant de la puissance
- Tension de sortie au repos extrêmement stable
- Sortie de tension de référence intégrée
- Installé dans les tuyaux d'entrée et de sortie d'eau du système de refroidissement liquide, détection de la pression du liquide de refroidissement, pour système de gestion thermique de batterie.
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- Comme accessoire d'affichage numérique de pression résistant à la corrosion, il est utilisé pour détecter les milieux liquides ou gazeux corrosifs dans les semi-conducteurs, batterie et autres équipements de production.
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Capteur de pression de liquide de transmission XGZP136
- Type de pression absolue
- 0~7 bars...50 bars
- Principe piézorésistif MEMS
- Structure de remplissage d'huile à membrane isolée
- Méthode d'installation du joint radial
- Résistant aux hautes températures
- Résistant à divers supports
- Dérive à basse température
- Excellente stabilité et linéarité
- Excitation à tension constante(l'alimentation à courant constant est personnalisée)
Systèmes de gestion des moteurs/émissions
- À utiliser dans les systèmes de contrôle de l'évaporation de l'essence (ÉVAP), peut être monté sur des pompes à carburant, bidons de charbon actif ou réservoirs de carburant pour détecter la pression des vapeurs de carburant.
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Capteur de pression de suralimentation XGZP6182
Ce produit est fabriqué avec des principes MEMS avancés, et la technologie de base est une puce de capteur de pression MEMS à base piézorésistive et une puce AISC de conditionnement de signal haute performance est de haute qualité et d'emballage précis. Utilisation d'une technologie expérimentée et fiable pour l'étalonnage, indemnisation et protection , Vitesse de réponse rapide, grande fiabilité, bonne stabilité, c'est un produit de capteur rentable. Le capteur de pression de carburant par évaporation est une mesure de pression en temps réel dans le tube de carburant, qui garantit que le système de cartouche de carbone fonctionne correctement et réduit les émissions.
- Monté sur le carter de volant moteur pour détecter la vitesse du disque du signal du vilebrequin.
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Capteur de position d'arbre à cames XGZR6191
Utilisation de petit volume, aimants samarium cobalt à faible coût comme source de champ magnétique du produit; Utilisation de fer pur électromagnétique avec une faible coercivité et une perméabilité élevée pour améliorer le taux d'utilisation du champ magnétique à aimant permanent et le temps de réponse; Le fil vitré résistant à la tension d'impulsion élevée est utilisé comme source du signal du produit.
Enfin, les bobines, des aimants permanents et du fer pur magnétiquement conducteur sont assemblés et moulés par injection. Le processus est simple, la consistance du moulage par injection du produit est bonne, la taille est petite, et le coût est faible.
- Détection de déphasage d'arbre à cames sur carter de vitesse moteur.
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Capteur de position de vilebrequin XGZR6192
L'adoption de composants Hall de marque bien connue peut assurer la précision de la sortie du produit et la fiabilité de la qualité. L'utilisation d'aimants samarium cobalt comme champ magnétique constant du produit peut garantir des performances et une stabilité élevée. Adopter un schéma de structure de moulage par injection monobloc, réduire le nombre de pièces et raccourcir le flux de processus, réduire les coûts de matériel et de production.
- Détection de pression d'admission moteur ou de pression atmosphérique.
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- Détection de pression d'huile moteur, détection de la pression de freinage.
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- Détection de pression différentielle des gaz d'échappement pour différentiels de pression GPF ou DPF.
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Systèmes de confort du véhicule
- Détection de pression d'airbag de siège automobile, utilisé dans le système de soutien lombaire des sièges automobiles.
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Avantages des capteurs MEMS dans les automobiles
Les capteurs MEMS offrent plusieurs avantages, y compris une haute précision et exactitude, essentiel pour les applications critiques en matière de sécurité et de performances. Leur miniaturisation permet une intégration dans des espaces compacts au sein des véhicules. Ils consomment peu d'énergie, contribuer à l’efficacité globale du véhicule.
En outre, Les capteurs MEMS sont rentables et présentent une durabilité et une fiabilité dans les environnements automobiles difficiles, garantir des performances à long terme.
Tendances et développements futurs
L’avenir des capteurs MEMS pour les applications automobiles semble prometteur, surtout avec l'avènement des véhicules autonomes. Alors que certains dispositifs MEMS tels que les micromiroirs prennent en charge les véhicules autonomes (AV), un nouveau terrain doit être innové.
Les progrès de la technologie et de la fabrication MEMS conduiront à des capteurs encore plus précis et fiables. Intégration avec l'Internet des objets (IdO) améliorera les capacités des véhicules connectés, tandis que les applications émergentes dans les véhicules électriques et hybrides renforceront encore leur importance.
Les capteurs MEMS sont indispensables dans les automobiles modernes, fournir des données critiques pour la sécurité, performance, et systèmes d'aide à la conduite. Leur précision, miniaturisation, et leur polyvalence les rendent idéaux pour une large gamme d'applications. Alors que la technologie automobile continue d’évoluer, Les capteurs MEMS joueront un rôle de plus en plus vital dans l’avenir des transports.
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Nos experts en capteurs de pression sont à votre disposition pour vous aider à faire le bon choix pour votre application.
