傳感器已大舉進軍汽車、醫(yī)療、工業(yè)和航天應用領域。但您也許尚未看到任何變化。在安全、便利、娛樂以及效率因素等方面日益增長的需求，加上世界各地政府的法令將會使傳感器的應用得到空前膨脹。
除了預計傳感器將在無線和消費品領域應用的急劇膨脹之外，您還會明白為何傳感器生產商有望在2010年結束前迅速開發(fā)龐大的市場和應用領域。這些傳感器中的大多數將是微機電系統(tǒng)(MEMS)和微系統(tǒng)技術(MST)類型，以及應用前景十分廣闊的微傳感器。
對于汽車系統(tǒng)，傳感器生產商可很容易地發(fā)現大量的傳感應用，不僅包括測量傳感壓力，而且包括通過傳感系統(tǒng)測量慣性、位置、接近度、溫度、流速、力量強度、張力、扭矩、震動和傾斜狀況。用于測量這些參數的傳感技術各不相同。通用汽車技術中心的技術人員Alex Cade認為，“汽車領域的傳感需求正呈跳躍式增長。”他列舉了底盤控制、車輛定位/位置、物體探測、視覺強化、汽車環(huán)境加溫、通風、空調以及引擎和傳動控制等傳感器的增長領域。增強車輛穩(wěn)定性只是他列舉的眾多例子中的一個。
美國國家公路運輸管理局(NHTSA)最近關于側面碰撞安全氣囊的提議要求在每輛汽車上增加兩至六個傳感器。盡管該提議沒有被強制要求使用，但美國、歐洲和日本的汽車生產商表示，出于安全考慮，他們將在2010年結束前為所有車輛安裝側面碰撞安全氣囊。某些汽車供應商，如TRW和Delphi將一組加速計和壓力傳感器(后者反應速度較前者快)應用于側面碰撞安全氣囊。
汽車慣性傳感已成為另外一個熱點。實際上，Motorola和Analog Devices提議使用慣性傳感元件組來管理大量的將用于車輛動態(tài)、導航、安全和電子轉向應用的傳感功能(插圖1)。
“防抱死制動系統(tǒng)、電子制動力分布系統(tǒng)、循跡控制系統(tǒng)和主動偏航控制系統(tǒng)之間的相互作用使得汽車具有動態(tài)穩(wěn)定性，”Analog Devices的高級應用工程師Harvey Weinberg如是說。Motorola的John P. Schuster補充道：“元件組方法可利用一個核心平臺支持多種應用。它以航天陀螺儀為基礎，且成本低，體積小，可應用于汽車?！?/p>
光傳感技術嶄露頭角
一種由Optrand開發(fā)的用于測量引擎壓力的新方法采用了一種多功能設備，該設備將一個基于光纖技術的壓力傳感器裝入一個用于柴油引擎的電熱塞中。壓力感應電熱塞由一個感應頭、一根光纜和許多信號調節(jié)電子元件組成，在壓力超過5巴時,其水冷式參考變頻器能提供62%的精確度，在壓力低于5巴時，誤差低于0.2巴。該公司預計將于2007年首次采用該設備。
Honeywell計劃在低成本的無鍵輸入的無源系統(tǒng)中采用光傳感技術，部分采用該技術的產品可嵌入汽車的門把手。該傳感器將包含一個裝有收發(fā)器的鑰匙狀光學元件。為進入車內，車主在車門把手和車身之間放置了一個鑰匙狀元件。
霍爾效應感應器將在眾多汽車功能中找到應用場所，包括感應減速和制動踏板的位置、凸輪軸位置和轉速、氣壓以及歧管絕對壓力(MAP)。Infineon Technologies AG的應用工程師Werner Roessler認為，有源霍爾效應傳感器可用于傳動系控制以及凸輪和曲軸等相關應用。“與無源感應器相比，這提供了更高的精確性、更佳的啟動策略并且具有探測曲軸啟動點位置的能力，”他說。Melexis Inc計劃將此技術用于感應非接觸式位置。
一個新的感應范例
電場感應利用電極和它們之間的電場來工作。Freescale Semiconductor認為，它可用來替代安全氣囊和其它用途的感應器。
“該感應方法有助于使安全氣囊更為智能化，由于不僅考慮了乘客的頭部位置(即頭部是否移動？)，而且考慮了乘客的體積和重量，氣囊將不會過早打開，”Freescale的應用工程師Don Laybourn說。
此類傳感器可安裝在邊沿或其它地方帶有電極的方向盤上，這樣可確定方向盤是否被松開(如當一名駕駛員睡著時或被致殘時)，然后將發(fā)出警告信號。此方法同樣也可以讓車輛慢慢停下來。
車輛座位電極可在車輛行駛時確定駕駛員位置沒有人的情況下對車輛進行制動。這將防止車輛進入失控狀態(tài)，例如當汽車?？吭谛逼律蠒r。車窗雨水和積霜感應則是另外一種應用。
