全球传感器市场正出现出快速增长态势。据悉,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,估计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。东欧、亚太区和加拿大年夜成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依然是传感器市场分布最大年夜的国度。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场。
“没有传感器技巧就没有现代汽车”已成为业内共鸣,这意味着汽车电子化越蓬勃,主动化程度越高,对传感器依附性就越大年夜。对此,业内专家认为,将来新型汽车应用体系将催生新的汽车传感器与之配套。传感器成长的最大年夜特点是赓续惹人新技巧成长新功能,将来汽车传感器技巧总成长趋势是微型化、多功能化和智能化。
世界车用传感器的开辟趋势
材料显示, 一辆通俗家用轿车上大年夜约安装几十只传感器,豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。估计,到2012年汽车传感器发卖额达158亿美元。
车用传感器大年夜致分为三类:动力体系、安然治理体系和车身舒适体系传感器。个中动力体系传感器市场合占比例最大年夜,表现了汽车传感器的最先特技巧。例如,油门踏板地位传感器的角度误差必须在0.4%以内;骨气门地位传感器须要极高的靠得住性,并要可以或许在-50度到150度工作。
在安然治理体系中, 压力传感器实现侧气囊控制。汽车安然治理体系也是广泛应用传感器的范畴。汽车侧边气囊的┞菲握有加快度传感器和压力传感器两种筹划。威望数据注解,与加快度传感器比拟,压力传感谱钥潇测侧边撞击的速度方面,比加快度传感器快了将近3倍,而误动作的概率则更小。
在车身舒适体系中,车门、变速箱、被动安然让汽车更智能。车门模块中,车门把手、车窗控制上应用了直流马达地位传感器,采取分布式门模块架构,并经由过程LIN总线相连接。变速箱经由过程应用二轴或三轴角度/线性传感器,可以或许知足不合的变速箱地位请求并节俭成本,具体的传感器选择则要根据汽车变速箱的功能和设计需求来决定。被动安然装配包含座椅承重的检测、安然带打开/扣住的监测、座椅地位调节的检测(包管气囊体系的有效保护)等等,这些控制的细节对汽车传感器的需求也十分可不雅。
加快度、振动、速度传感器是汽车袈渌动测量中的三种重要传感器,一向保持稳定而强健的增长势头。今朝,世界临盆这三种传感器的大年夜型企业有30多家,个中前5名公司占据了31.3%的市场份额。例如Endevco占13.6%,Wilcoxa Research占9.1%,摩托罗拉占4.2%,IMI占3.0%,Analog Devices占1.4%。
西方蓬勃国度排放律例对尾气排放量日益严格的请求,推动了汽车悠揭捉传感器的开辟与临盆。今朝,已实用的汽车氧传感器有氧化锗氧传感器、二氧化钛氧传感器等几种。
值得一提的是,微型化传感器应用微机械加工技巧将微米级的敏感元件、旌旗灯号疗养器、数据处理装配集成封装在一块芯片上。因为其体积小、价格便宜、便于集成等特点,可以进步体系测试精度,例如把微型压力传感器和微型温度传感器集成在一路,同时测出压力和温度,便可经由过程芯片内运算消去压力测量中的温度影响。今朝已有不少微型传感器面世,如压力传感器、加快度计、用于防撞的硅加快度计等。
在汽车轮胎内嵌入微型压力传感器可以保持恰当充气,避免充气过量或不足,大年夜而可节约燃油10%。多功能化的特点使得传感器可以或许同时检测2个或2个以上的特点参数。
智能传感器配有专用计算机,它的敏捷成长将汽车的安然机能进步到一个前所未竽暌剐的高度。跟着微电子技巧和微机械加工技巧的成长,传感器正朝着微型化、多功能化、智能化偏向成长。
在动力体系中,有源传感器引领成长趋势。凸轮和曲轴传感器因为与汽车的“心脏”发念头密切相干,成为动力体系的关键。而有源的凸轮传感器和曲轴传感器可以或许为动力体系供给更多的保护,是以将引领将来成长趋势。
微型传感器的大年夜范围应用将不仅限于发念头燃烧控制和安然气囊,在将来5~7年内,包含发念头运行治理、废气与空气质量控制、ABS、车辆动力的┞菲握、自适应导航、车辆行驶安然体系在内的应用,将为MEMS技巧供给广阔的市场。
中国车袈湄传感器的成长近况
汽车传感器是汽车电子技巧范畴研究的核心内容之一,本文简单介绍了国内汽车传感器的应用成长情况,以及汽车上几种重要的传感器,并对成长趋势进行了瞻望。
● 汽车传感器市场范围大年夜
市场研究数据显示,2002年全球汽车传感器的市场范围为70.1亿美元,全球2002年汽车传感器的市场需求量为10.38亿只,我国的汽车工业成长加快,估计2010年将达1500万辆的临盆才能,若每辆车用10只传感器,将需15000万套传感器及其配套变送器和仪表。
将来的汽车传感器技巧的成长趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化。汽车传感器和电子体系向着采取MEMS传感器的偏向成长。
我国现有汽车2000万辆,并且每年以5%以上的速度递增,然则今朝“电喷”汽车还只占10%阁下,国度规定停止“化油器”汽车的临盆,新出厂的汽车请求全部安装“电喷”体系。上海结合汽车电子如今年产120万套“电喷”体系传感器,约4000~6000元/套,个中,汽车传感器占60%以上的产值。国内电喷体系应用传感器占体系的70%以上,ABS传感器的成本为50元阁下,国内产量为100万套,产值为5000万元;安然气囊的传感器占体系成本的70%以上,安然气囊的传感器售价为2000元阁下,需求量为100万套/年,则传感器的产值可达20亿元。
● 汽车传感器举足轻重
汽车传感器作为汽车电子控制体系的信息源,是汽车电子控制体系的关键部件,也是汽车电子技巧范畴研究的核心内容之一。汽车传感器对温度、压力、地位、转速、加快度和振动等各类信息进行及时、精确的测量和控制。衡量现代高等轿车控制体系程度的关键就在于其传感器的数量和程度。当前,一辆国内通俗家用轿车上大年夜约安装了近百个传感器,而豪华轿车上的传感器数量多达200只。
近年来大年夜半导体集成电路技巧成长而来的微电子机械体系(MEMS)技巧日渐成熟,应用这一技巧可以制造各类能敏感和检测力学量、村校量、热学量、化学量和生物量的微型传感器,这些传感器的体积和能耗小,可实现很多全新的功能,便于大年夜批量和高精度临盆,单件成本低,易构成大年夜范围和多功能阵列,异常合适在汽车上应用。
● 国内汽车传感器临盆程度低
自20世纪80年代以来,国内汽车仪表行业引进国外的先特技巧及与之相配套的传感器临盆技巧,根本知足了国内小批量、低程度车型的配套需求。因为起步较晚,还没有形成系列化、配套化,尚未形成自力的家当,仍然依附于汽车仪表企业。
浩瀚轿车、轻型车及部分载货车中采取新的电子产品,须要大年夜批量、高程度的汽车传感器,但国内现有最高程度的汽车传感器产品比国外同类产品落后10多年,每年要进口50万套以上的高机能汽车传感器。
很多传感器厂家为了加强产品的竞争力,采取与国外同业业进行合伙经营的方法,消化接收国外先辈的传感器技巧,使产品进级换代,大年夜而慢慢成长强大年夜,有的已成为几大年夜“电喷”体系厂家的下流供给商。但绝大年夜多半企业还只是配套临盆其它车用传感器,处于利润少、产品单一、产品德量和技巧程度低下的状况。
伴跟着国内汽车产量的敏捷增长,往后几年国内汽车工业对传感器及其配套变速器和仪表的需求亦将大年夜大年夜增长,实现汽车传感器国产化势在必行。为适应这一形势,应重点开辟新型压力、温度、流量、位移等传感器,尽快为汽车工业解决电喷体系、空调排污体系和主动驾驶体系所需的传感器是十分急切的义务。汽车传感器半数车厂而言,是二级配套产品,必须以体系情势进入整车厂配套。一级体系配套商的实力关系到主机厂的品牌,所以必须建立体系平台,以体系带动传感器的成长。
中国车袈湄传感器的成长趋势
20世纪末期,设计技巧、材料技巧, 特别是MEMS 技巧的成长使微型传感器进步到了一个新的程度,应用微电子机械加工技巧将微米级的敏感元件、旌旗灯号处理器、数据处理装配封装在同一鸢熏上,它具有体积小、价格便宜、靠得住性高等特点,并且可以明显进步体系测试精度。今朝采取MEMS技巧可以制造检测力学量、村校量、热学量、化学量和生物量的微型传感器。因为MEMS微型传感器在降低汽车电子体系成本及进步其机能方面的优势,它们已开端慢慢代替基于传统机电技巧的传感器。MEMS传感器将成为世界汽车电子的重要构成部分。
沃森仪表Philips Electronics 公司和Continental Teves公司10年发卖1亿只用于汽车ABS体系的传感器芯片,临盆上达到了一个新的里程碑。两个公司合营开辟有源磁场传感器的前瞻性技巧,产品应用在汽车厂家临盆的最新的轿车上。Continental Teves公司用这种磁阻式转速传感器制造了轮速传感器,用于ABS体系、防滑体系等。
MEMS传感器成本低、靠得住性好、尺寸小,可以集成在新的体系中,工作时光达到几百万个小时。MEMS器件最早的是绝压传感器和蔼囊加快度传感器。今朝,正在研发和小批量临盆的MEMS/MST产品有:轮速扭转传感器、胎压传感器、制冷压力传感器、发念头油压传感器、刹车压力传感器和偏离速度传感器等。往后,MEMS器件将大年夜量应用到汽车体系中。
跟着微电子技巧的成长和电子控制体系在汽车上的应悠揭捉速增长,汽车传感器市场需求将保持高速增长,以MEMS技巧为基本的微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将慢慢代替传统的传感器,成为汽车传感器的主流。 (end)