汽车传感器发展趋势研究

2012-11-13 20:18:23来源: 互联网

    全球传感器市场正呈现出快速增长态势。东欧、亚太区和加拿大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的国家。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。

    “没有传感器技术就没有现代汽车”已成为业内共识,这意味着汽车电子化越发达,自动化程度越高,对传感器依赖性就越大。对此,业内专家认为,未来新型汽车应用系统将催生新的汽车传感器与之配套。传感器的最大特点是不断引入新技术发展新功能,未来汽车传感器技术总发展趋势是微型化、多功能化和智能化。

    资料显示,一辆普通家用轿车上大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。车用传感器大致分为3类:动力系统、安全管理系统和车身舒适系统传感器。其中动力系统传感器市场所占比例最大,体现了汽车传感器的最先进技术。例如,油门踏板位置传感器的角度误差必须在0.4%以内;节气门位置传感器需要极高的可靠性,并要能够在-50度到150度工作。

    在动力系统中,有源传感器引领发展趋势。凸轮和曲轴传感器因为与汽车的“心脏”发动机密切相关,成为动力系统的关键。而有源的凸轮传感器和曲轴传感器能够为动力系统提供更多的保护,因此将引领未来发展趋势。预计在2009年,将有5820万个有源曲轴传感器投入使用,而无源传感器则将减少到2150万个。

    在安全管理系统中,压力传感器实现侧气囊控制。汽车安全管理系统也是广泛使用传感器的领域。汽车侧边气囊的控制有加速度传感器和压力传感器两种方案。权威数据表明,与加速度传感器相比,压力传感器在检测侧边撞击的速度方面,比加速度传感器快了将近3倍,而误动作的概率则更小。

    在车身舒适系统中,车门、变速箱、被动安全让汽车更智能。车门模块中,车门把手、车窗控制上使用了直流马达位置传感器,采用分布式门模块架构,并通过LIN总线相连接。变速箱通过使用2轴或3轴角度/线性传感器,能够满足不同的变速箱位置要求并节省成本,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。被动安全装置包括座椅承重的检测、安全带打开/扣住的监测、座椅位置调节的检测(保证气囊系统的有效保护)等等,这些控制的细节对汽车传感器的需求也十分可观。

    加速度、振动、速度传感器是汽车运动测量中的三种主要传感器,一直保持稳定而强劲的增长势头。目前,世界生产这三种传感器的大型企业有30多家,其中前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%。

    西方发达国家排放法规对尾气排放量日益严格的要求,推动了汽车用氧传感器的开发与生产。目前,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,微型化传感器利用微机械加工技术将微米级的敏感元件、信号调理器、数据处理装置集成封装在一块芯片上。由于其体积小、价格便宜、便于集成等特点,可以提高系统测试精度,例如把微型压力传感器和微型温度传感器集成在一起,同时测出压力和温度,便可通过芯片内运算消去压力测量中的温度影响。目前已有不少微型传感器面世,如压力传感器、加速度计、用于防撞的硅加速度计等。

    在汽车轮胎内嵌入微型压力传感器可以保持适当充气,避免充气过量或不足,从而可节约燃油10%。多功能化的特性使得传感器能够同时检测2个或2个以上的特性参数。

    智能传感器配有专用计算机,它的迅速发展将汽车的安全性能提高到一个前所未有的高度。随着微电子技术和微机械加工技术的发展,传感器正朝着微型化、多功能化、智能化方向发展。

    中国市场更是车用传感器发展的沃土。近几年来,中国传感器的市场一直持续增长。最新调查数据显示,2007年~2010年期间中国汽车传感器市场销售额的年度复合增长率将超过35%。预计2009年中国市场销售额将接近10.5亿美元,其同比增长率为40.5%;预计中国2010年市场销售额将超过13.2亿美元,其同比增长率为35.2%。业内专家由此看好汽车传感器在中国的发展前景。他们认为,汽车数量的增加以及每辆汽车上所采用传感器的增多,决定了中国汽车传感器市场容量必将不断增大,中国传感器市场正进入蓬勃发展期。

    但是中国汽车传感器产业整体水平较低,多种传感器尤其是高水平汽车传感器仍旧依赖进口。传感器市场被西门子、博世、霍尼韦尔等国际零部件巨头占据大半江山,而国内汽车传感器产业发展缓慢。目前,汽车技术升级换代,国内外企业都将车用传感器技术列为重点发展的高技术。微型化、智能化、非接触测量和MEAS传感技术,将逐步取代传统的机械式、应变片式、滑动电位器等传感技术,汽车传感器在安全、节能、环保以及智能化方面将取得重大突破。

关键字:汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/1113/article_6320.html
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