Katalog
U pozadini brzo rastuće tržišne potražnje za elektroničkim kontrolnim sustavima u vozilima (kao što je prikazano), tehnologija automobilskih senzora nastavlja napredovati. Opći trendovi za buduće automobilske senzore uključuju:
Inteligencija: Senzori s ugrađenom obradom i mogućnostima donošenja odluka.
Minijaturizacija: Faktori manjeg oblika za lakšu integraciju i niže troškove.
Integracija: Kombinacija više senzorskih funkcija ili elektronike u jedan paket.
Multifunkcionalnost: Jedan uređaj za mjerenje nekoliko fizičkih parametara.
Novi materijali & Procesi: Nove strukture senzora omogućene naprednim materijalima i tehnikama proizvodnje.
Senzori temeljeni na MEMS-u postali su ključne komponente u modernom automobilskom senzoru.
Klasifikacija automobilskih senzora
Na temelju konteksta i funkcije sustava, automobilski senzori mogu se grupirati u:
Sustav upravljanja pogonskim sklopom MEMS
Sustav tjelesne elektronike MEMS
Sustav sigurnosne elektronike MEMS
ADAS (Napredni sustav pomoći vozaču) MEMS
1. Sustav upravljanja pogonskim sklopom MEMS
Mjerač protoka zraka – kontrola unosa
Senzor za kucanje – upravljanje motorom
Senzor visine vožnje – kontrola ovjesa
Pametni senzor baterije – upravljanje baterijom
Senzor za kisik – praćenje i kontrola ispušnih plinova
Senzor položaja papučice – funkcije start-stop / auto-hold
Kut & Senzori položaja – kontrola motora / kontrola upravljanja
Senzori tlaka – kontrola motora, mjenjača, turbopunjača i ubrizgavanja goriva
2. Sustav tjelesne elektronike MEMS
Senzor ambijentalnog svjetla – automatsko upravljanje prednjim svjetlima
Senzor brzine podizanja prozora – zaštita od priklještenja električnih prozora
Senzor za kišu – automatski brisači vjetrobrana
Senzori tlaka – sustav centralnog zaključavanja
Senzor kvalitete zraka – HVAC dovod zraka
Senzor temperature – HVAC
Senzor vlažnosti – HVAC
3. Sustav sigurnosne elektronike MEMS
Senzor visokog tlaka – ESC (elektronička kontrola stabilnosti)
Senzor kuta upravljača – ESC
Akcelerometar – zračni jastuci / ABS
Senzor zauzetosti sjedala – zračni jastuci
Senzor žiroskopa (brzina skretanja). – zračni jastuci
Senzor brzine kotača – ABS
Senzor tlaka – TPMS (sustav nadzora tlaka u gumama)
Senzor temperature – TPMS
4. ADAS MEMS
CMOS senzor slike – držanje trake / 360° okružujući pogled
Radar dugog dometa milimetarskih valova – adaptivni tempomat/upozorenje na sudar
LiDAR – upozorenje na sudar / autonomna vožnja
Radar milimetarskih valova kratkog dometa – pomoć u mrtvom kutu
Ultrazvučni senzor – pomoć pri parkiranju
Infracrveni senzor – noćni vid
Primjena automobilskih MEMS-a
Tržište automobila glavno je polje primjene senzora. MEMS automobilski senzori služe kao kritični izvori informacija za elektroničke upravljačke sustave vozila, pružajući točna mjerenja temperature, tlaka, položaja, brzine, ubrzanja, vibracija i više u stvarnom vremenu. Tipična obiteljska limuzina sada ima gotovo 100 senzora; luksuzna vozila mogu imati do 200.
Osim MEMS-a, tržište automobilskih senzora uključuje klasične aktivne senzore kao što su senzori brojača kilometara, senzori usisnog/tlaka ulja, senzori temperature rashladne tekućine, mjerači protoka zraka, TPMS senzori, kemijski senzori, inercijski senzori, magnetski senzori, ultrazvučni senzori, senzori slike, radar i LiDAR.
Ključne vrste i funkcije senzora
Senzor odometra (kilometraže).
Načelo: Hall-efekt ili fotoelektrična detekcija.
Funkcija: Izračunava brzinu vozila i udaljenost pomoću brzine vrtnje kotača/osovine (ω) i poznatog polumjera gume (r):
Udaljenost=r×ω×t.
Dizajn: Zupčanički pogon s dva ležaja na pogonskom vratilu, smanjujući okretni moment i trenje. Konektor se nalazi na kućištu mjenjača.
Senzor tlaka u usisnoj grani
Funkcija: Mjeri apsolutni tlak u usisnoj grani, šalje napon u ECU za određivanje osnovne količine ubrizgavanja goriva.
Uobičajene vrste: Poluvodički piezorrezistivni senzori.
Prijave: Koristi se na vozilima kao što su Audi 100 (V6 motor), Santana 2000, Jeep Cherokee 2.5 L, Toyota Crown 3.0 L, itd.
Senzor tlaka ulja
Funkcija: Prati tlak ulja u motoru, signalizira vozaču kada tlak ulja padne ispod sigurne razine.
Vrste: Silikonski piezorezistivni i silicij-kapacitivni MEMS senzori, integrirani senzorski element, kondicioniranje signala i elektronika sučelja.
Senzor temperature rashladnog sredstva
Unutarnji element: Poluvodički termistor—otpor se smanjuje kako temperatura raste.
Mjesto: Ugrađeno u blok motora ili vodeni omotač glave cilindra.
Uloga: Daje ECU podatke o temperaturi rashladne tekućine za korekcije ubrizgavanja goriva i vremena paljenja.
Senzor protoka zraka (MAF)
Funkcija: Pretvara masu ili volumen usisnog zraka u električni signal za ECU izračun ubrizgavanja goriva.
Vrste:
Lopatica (npr. Toyota Previa),
Vrtložno rasipanje (npr. Lexus LS400),
Hot-wire (npr. Nissan Sunny VG30E),
Vrući film (volumetrijski i model masenog protoka).
ABS senzor brzine kotača
Mjesto: Postavljen na čeljust kočnice blizu rotora.
Načelo: Induktivna zavojnica osjeća nazubljeni tonski prsten na glavčini kotača; generira kvazi-sinusni AC signal proporcionalan brzini kotača, koji se šalje u ABS ECU.
Senzor sudara (udara) zračnog jastuka
Vrste:
Senzori okidača: Otkrijte brzo usporavanje tijekom sudara i pokrenite aktiviranje zračnog jastuka.
Sigurnosni senzori: Spriječite lažnu implementaciju u događajima bez sudara.
Tehnologije: Rezonantni i nerezonantni akcelerometri (piezoelektrični ili magnetostrikcijski).
Senzor kisika u ispušnim plinovima
Svrha: Mjeri koncentraciju O₂ u ispušnim plinovima za kontrolu omjera zrak-gorivo.
Varijante:
Cirkonijski keramički senzor (–40 °C do 900 °C, ±1% točnost),
Senzor koncentracijske ćelije cirkonija (300 °C do 800 °C),
Senzor za kisik s krutim elektrolitom (0 °C do 400 °C, ±0,5% točnost),
TiO₂ poluvodički senzor (otporan protiv onečišćenja olovom).
Položaj & Senzori brzine
Funkcije: Pratite kutove radilice/bregastog vratila, položaj leptira za gas, brzinu vozila, ubrzanje/usporavanje.
Vrste: Alternatorski, magnetnootporni, Hall-effect, reed-switch, optički i tranzistor-magnetski senzori.
Senzor položaja leptira za gas: Detektuje kut pločice gasa putem mehaničkog povezivanja—prekidača, promjenjivog otpornika ili integriranog dizajna.
Senzor položaja radilice: Pruža signale gornje mrtve točke, kuta radilice i brzine. Vrste uključuju induktivne, Hallove i optičke varijante.
Senzor za kucanje: Montira se na blok motora za otkrivanje udarca putem vibracija—magnetostriktivnih ili piezoelektričnih.
Brzina vozila & Senzori broja okretaja motora (EV)
Senzor broja okretaja motora: Induktivno, optičko ili Hallovo, beskontaktno mjerenje za sigurnost i preciznost.
Senzor brzine vozila: Elektromagnetski, optički, s promjenjivom otpornošću ili Hallovim efektom za mjerenje brzine vožnje.
Pregled tržišta
Segment automobilskih senzora postao je glavno područje primjene MEMS uređaja. Senzori tlaka, akcelerometri, žiroskopi i senzori protoka zajedno predstavljaju 99% automobilskih MEMS aplikacija, s petogodišnjim stopama rasta od 3-12%. MEMS senzori tlaka su najčešće korišteni, čija je cijena oko 5-7 USD svaki. U 2018. prihod od automobilskih MEMS senzora tlaka dosegnuo je 1,8 milijardi dolara, što čini 74% ukupnog prihoda industrije MEMS senzora. Ključni pokretači rasta uključuju TPMS, ESC senzore kočnica, sustave bočnih zračnih jastuka, strože kontrole emisija (EGR tlak) i nadzor tlaka okoline.
Pet najboljih automobilskih MEMS aplikacija prema prihodu
Elektronička kontrola stabilnosti (ESC)
Sustavi zračnih jastuka
Apsolutni tlak u razvodniku (MAP)
Nadzor tlaka u gumama (TPMS)
Detekcija prevrtanja
Značajne MEMS aplikacije
MEMS velike količine, visoke preciznosti i niske cijene idealni su za automobilske ECU.
MEMS akcelerometri zamjenjuju stare elektromehaničke akcelerometre u zračnim jastucima i ABS sustavima.
MEMS žiroskopi u vrhunskim vozilima podržavaju aktivni ovjes i zaštitu od prevrtanja.
MEMS senzori tlaka ugrađeni u TPMS bežično prenose tlak u gumama, temperaturu i brzinu kotača.
MAP senzori s više točaka poboljšavaju ekonomičnost goriva i emisije u EFI sustavima.
Silikonski MEMS senzori tlaka zamjenjuju keramičke kapacitivne senzore u EGR sustavima.
Kina, kao najveći svjetski proizvođač i potrošač automobila, postala je najveće tržište za aplikacije automobilskih senzora. Prema IMARC grupi, globalno tržište automobilskih senzora doseglo je 29,2 milijarde dolara u 2024. i predviđa se da će porasti na 72,1 milijardu dolara do 2033. (CAGR 10,04% od 2025. do 2033.). MEMS tehnologija uporno istiskuje tradicionalne senzore kao glavni tok za automobilska detekcije.
Kina, kao najveći svjetski proizvođač i potrošač automobila, postala je najveće tržište za aplikacije automobilskih senzora. Prema IMARC grupi, globalno tržište automobilskih senzora doseglo je 29,2 milijarde dolara u 2024. i predviđa se da će porasti na 72,1 milijardu dolara do 2033. (CAGR 10,04% od 2025. do 2033.). MEMS tehnologija uporno istiskuje tradicionalne senzore kao glavni tok za automobilska detekcije.
Zaključak
Ukratko, brza ekspanzija automobilskih elektroničkih kontrolnih sustava potaknula je kontinuirani napredak senzorskih tehnologija. Automobilske senzore budućnosti karakterizirat će povećana inteligencija, minijaturizacija, integracija, multifunkcionalnost i usvajanje novih materijala i procesa. Senzori koji se temelje na MEMS-u sada su okosnica detektiranja vozila, uključujući upravljanje pogonskim sklopom, elektroniku karoserije, sigurnosne sustave i ADAS. Kako vozila postaju povezanija, autonomnija i elektrificirana, potražnja za visokoučinkovitim, pouzdanim i isplativim MEMS senzorima samo će rasti. Do 2030. globalna i kineska tržišta automobilskih senzora spremna su zabilježiti značajan rast, učvršćujući MEMS tehnologiju kao dominantan izbor za sljedeće generacije aplikacija za senzore vozila.
Gornji uvod samo zagrebe površinu primjene tehnologije senzora tlaka. Nastavit ćemo istraživati različite vrste senzorskih elemenata koji se koriste u različitim proizvodima, kako rade te njihove prednosti i nedostatke. Ako želite više pojedinosti o tome što se ovdje raspravlja, možete provjeriti povezani sadržaj kasnije u ovom vodiču. Ako ste u stisci s vremenom, također možete kliknuti ovdje za preuzimanje pojedinosti o ovim vodičima Podaci o senzoru zračnog tlaka PDF podaci.
Za više informacija o drugim tehnologijama senzora, molimo Posjetite našu stranicu senzora.
Često pišem blog i iskreno vam zahvaljujem na informacijama. Ovaj izvrstan članak doista je pobudio moje zanimanje. Zabilježit ću vaš blog i provjeravati nove informacije jednom tjedno. I ja sam se pretplatio na tvoj RSS feed.