在加利福尼亞高速公路上注冊(cè)使用自動(dòng)駕駛汽車(chē)時(shí)，難道有多少針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用的新型傳感器正在爆炸式增長(zhǎng)？傳感器產(chǎn)品的增長(zhǎng)和傳感器技術(shù)的進(jìn)步不僅僅是朝著無(wú)人駕駛的方向發(fā)展，而且對(duì)于為OEM和一級(jí)供應(yīng)商創(chuàng)建大量新的安全和信息娛樂(lè)產(chǎn)品至關(guān)重要。

今天的車(chē)輛是依賴于高度復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)在各種傳感器上收集和提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括汽車(chē)性能，安全性，舒適性和便利性。傳感器成本仍然是選擇標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)重要因素，如果要實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)，就要著眼于降低價(jià)格標(biāo)簽。在大多數(shù)情況下，傳感器使用完全支持給定的車(chē)輛功能然而，在某些情況下，它們是在新設(shè)計(jì)的車(chē)輛中實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者愿望清單功能的差異化因素。

本文將介紹新傳感器及其應(yīng)用的代表性樣本，以及它們的使用將如何快速影響改變汽車(chē)行業(yè)

從電池管理到穩(wěn)定控制

寶馬剛剛宣布它正在使用集成汽車(chē)傳感器接口的AMS AG AS8510，以確保其“i3”系列中的電池電壓和電流測(cè)量極其準(zhǔn)確。電動(dòng)汽車(chē)（EV）。目前批量生產(chǎn)的i3型號(hào)包括電池傳感器中的AS8510。關(guān)鍵的電池管理系統(tǒng)（BMS）監(jiān)控400 V鋰離子電池的電壓和電流，為汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，并確保車(chē)輛電池系統(tǒng)的功能安全.AS8510提供的精確測(cè)量（圖1）使BMS可以高精度地計(jì)算鋰離子電池的充電狀態(tài)（SOC）。在電池完全放電之前，駕駛員可以準(zhǔn)確估算車(chē)輛的行程范圍。

BMS中的傳感器系統(tǒng)能夠測(cè)量電流，精度僅為±0.5％，電壓精度優(yōu)于±0.1％在AS8510的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)（-40°C至+ 125°C）及其使用壽命。 AS8510的特性包括零偏移架構(gòu)，低噪聲，高線性度，多通道架構(gòu)和低漂移。

圖1：ams AS8510非常適合基于分流器電池。寶馬剛剛宣布將其集成到i3電動(dòng)車(chē)系列中。

AS8510提供集成數(shù)據(jù)采集前端，其中包括兩個(gè)獨(dú)立的16位Σ-ΔADC。在幾個(gè)毫安到1 kA的范圍內(nèi)測(cè)量一個(gè)通道中分流電阻的電流，它通過(guò)串行外設(shè)接口提供數(shù)字輸出。通過(guò)第二個(gè)通道，它可以與當(dāng)前樣本同時(shí)捕獲三個(gè)不同的電壓源。 AS8510完全符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。該設(shè)備支持汽車(chē)制造商的功能安全合規(guī)性工作，符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的要求。

Allegro Microsystems A1468優(yōu)化的霍爾效應(yīng)傳感IC為數(shù)字環(huán)形磁鐵傳感提供了極具吸引力的解決方案，或者與磁鐵，三線應(yīng)用中的鐵磁目標(biāo)傳感。該器件（圖2）非常適合在基于環(huán)形磁鐵的速度，位置和定時(shí)應(yīng)用中獲得速度和占空比信息，例如在速度表中。小型器件封裝可以很容易地組裝成應(yīng)用，以與各種目標(biāo)形狀和尺寸結(jié)合使用。它采用雙霍爾效應(yīng)元件，間距為2.2 mm，信號(hào)處理可根據(jù)環(huán)形磁極產(chǎn)生的差分磁信號(hào)進(jìn)行切換。

圖2：Allegro A1468為速度計(jì)等三線應(yīng)用中的數(shù)字環(huán)形磁鐵傳感或鐵磁目標(biāo)傳感提供解決方案。

復(fù)雜的數(shù)字電路可減少系統(tǒng)偏移，校準(zhǔn)氣隙增益，獨(dú)立開(kāi)關(guān)點(diǎn)，并通過(guò)峰值檢測(cè)算法進(jìn)行零速操作。信號(hào)優(yōu)化通過(guò)組合偏移和增益調(diào)整在上電時(shí)發(fā)生，并且在整個(gè)操作過(guò)程中通過(guò)運(yùn)行模式校準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)，該校準(zhǔn)可以抵抗諸如目標(biāo)的微振蕩或突然的氣隙變化等環(huán)境影響。 》值得考慮用于氣候控制，除霧控制以及防止冷凝的系統(tǒng)的部件是Amphenol Advanced Sensors的ChipCap 2-SIP CC2D23，這是一種單列直插式封裝類(lèi)型的ChipCap，具有已安裝的V-Core電容器方便快捷的應(yīng)用。它是一種先進(jìn)且具有成本效益的濕度和溫度傳感器，帶有電容聚合物芯片和CMOS集成電路，EEPROM集成在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中。

該器件經(jīng)過(guò)單獨(dú)校準(zhǔn)和測(cè)試，從20％到80％執(zhí)行±2％相對(duì)濕度（在整個(gè)濕度范圍內(nèi)±3％），既簡(jiǎn)單又隨時(shí)可用，無(wú)需進(jìn)一步校準(zhǔn)或溫度補(bǔ)償。除校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償外，還包括數(shù)字（I2C）輸出，精度和精度（±2％RH，±0.3°C，14位），自由工作電壓（最小2.3 V至最大5.5 V） ，低電流消耗。

針對(duì)具有高穩(wěn)定性和可靠性要求的汽車(chē)應(yīng)用，如電子穩(wěn)定控制（ESC），發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量，懸架調(diào)整和防翻滾，Murata Electronics SCA610-E23H1A Single帶模擬接口的軸加速度計(jì)（圖3）由硅塊微機(jī)械傳感元件芯片和信號(hào)調(diào)理ASIC組成。芯片安裝在預(yù)先模制的封裝上，并通過(guò)導(dǎo)線連接到觸點(diǎn)上。

圖3：SCA610-E23H1A加速度計(jì)的功能框圖。 Murata加速度計(jì)基于該公司專有的3D MEMS技術(shù)。

傳感元件和測(cè)量ASIC采用雙列直插或雙扁平線塑料封裝，帶有用于表面貼裝和重新定位的引腳流焊。它們采用硅膠環(huán)保，在潮濕環(huán)境和溫度循環(huán)下具有出色的性能和可靠性。它們即使在惡劣和振動(dòng)的環(huán)境中也能保持性能，并包括增強(qiáng)的故障檢測(cè)：數(shù)字激活自檢，校準(zhǔn)存儲(chǔ)器奇偶校驗(yàn)或總和檢查以及連續(xù)故障檢測(cè)?？傊?chē)是變化最快的之一傳感器市場(chǎng)細(xì)分。傳感器包括安全和駕駛輔助，電機(jī)控制和頂級(jí)通信應(yīng)用;基于傳感器的進(jìn)步和傳感器集成，車(chē)輛中幾乎每個(gè)系統(tǒng)都在升級(jí)。我們簡(jiǎn)要介紹了一些最近可供設(shè)計(jì)工程師使用的汽車(chē)傳感器。