令人驚訝的是，1995年大約有10個(gè)傳感器用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制應(yīng)用。到2012年，這一數(shù)字增長到30多個(gè)。由于安全要求以及提高運(yùn)行效率，降低排放和降低燃料消耗的趨勢，汽車和卡車引擎蓋下的傳感器使用已經(jīng)蓬勃發(fā)展。加上汽車環(huán)境另一個(gè)快速增長的部分，即信息娛樂，預(yù)計(jì)到2022年整個(gè)汽車傳感器市場將達(dá)到335.9億美元，復(fù)合年增長率為7.8％。隨著汽車和卡車智能系統(tǒng)數(shù)量的增長隨著客戶對(duì)舒適性，信息娛樂和燃油效率的要求，傳感器的數(shù)量以及傳感器融合和集成的水平將會(huì)飆升。根據(jù)一項(xiàng)新的市場研究報(bào)告，就單位而言，汽車使用的傳感器數(shù)量預(yù)計(jì)將在2022年達(dá)到89.3億單位，高于2012年的29.65億單位，從2013年到2022年的復(fù)合年增長率估計(jì)為11.7％。 MarketsandMarkets出版的“汽車應(yīng)用傳感器市場2012 - 2022”。

傳感器正在履行車輛中的許多重要任務(wù)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)性能和乘客安全性，以及舒適性和車輛動(dòng)態(tài)行為。汽車傳感器技術(shù)進(jìn)步的未來高度依賴于傳感器技術(shù)，如MEM，無線傳感器，雷達(dá)等等。

北美，歐洲，日本，中國和韓國的政府法規(guī)繼續(xù)推動(dòng)對(duì)安全功能的需求范圍從被動(dòng)式到集成式主動(dòng)和被動(dòng)安全系統(tǒng)。這些發(fā)展背后是應(yīng)用程序的增長，以幫助司機(jī)并保證他們的安全。發(fā)動(dòng)機(jī)管理，乘員舒適性，便利性和娛樂性以及先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)正在迅速發(fā)展。隨著各種子系統(tǒng)在車輛內(nèi)部以及與外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行內(nèi)部通信，網(wǎng)絡(luò)的使用也在增加。對(duì)汽車傳感器的需求和依賴性從未如此強(qiáng)烈。

顯然，汽車應(yīng)用中有許多傳感器和基于傳感器的系統(tǒng)。在所有這些中，我們選擇了三個(gè)值得注意的部件，這些部件特別代表了當(dāng)今使用的汽車傳感器類型。請記住，這些部件，如同其他設(shè)計(jì)用于汽車用途的部件，正在不斷升級(jí)和重新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最高效率，更小尺寸和更低功耗。

SS360PT/SS460P高靈敏度鎖存數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器霍尼韋爾（中國）內(nèi)置的上拉電阻IC（圖1）用于汽車和工業(yè)應(yīng)用，如流量傳感，速度和轉(zhuǎn)速感應(yīng)，轉(zhuǎn)速計(jì)，計(jì)數(shù)器拾取以及電機(jī)和風(fēng)扇控制。傳感器使用來自永磁體或電磁體的磁場進(jìn)行操作，并響應(yīng)交替的北極和南極。

上拉電阻可以省去外部元件以降低成本。

圖1：霍尼韋爾SS350PT/SS460P高靈敏度鎖存數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器框圖。

與使用穩(wěn)定斬波器的競爭性高靈敏度霍爾效應(yīng)雙極鎖存?zhèn)鞲衅鱅C相比，該傳感器IC不會(huì)在霍爾元件上使用斬波器穩(wěn)定，提供干凈的輸出信號(hào)和更快的響應(yīng)時(shí)間。

SS350PT/SS460P在全-40°C至125°C ［-40°F至257°F］的溫度范圍內(nèi)，典型溫度范圍僅為30高斯，最高溫度為25°C ［77°F］，最大值為55高斯，允許使用小型磁鐵或更寬的氣隙。其內(nèi)部上拉霍爾IC設(shè)計(jì)可降低元件成本并簡化安裝，雙極鎖存磁性元件可提供精確的速度感應(yīng)和RPM測量。它采用堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的材料符合2002/95指令。

MEMSIC MXR7900A/C/D（圖2）是一款低成本，高性能的±1.0 g雙軸加速度計(jì)，帶有比例式在單個(gè)CMOS IC上制造的輸出。它以900 mV/g的靈敏度測量加速度，并在電源電壓的50％處提供高于/低于零g點(diǎn)的g比例比例模擬輸出。

獨(dú)特的設(shè)計(jì)基于熱對(duì)流，不需要堅(jiān)固的檢測質(zhì)量，消除了與競爭設(shè)備相關(guān)的典型問題。以硅芯片為中心的單個(gè)熱源懸掛在腔體上。等間距的鋁/多晶硅熱電堆（熱電偶組）等距地位于熱源的所有四個(gè)側(cè)面上（雙軸）。在零加速度下，溫度梯度關(guān)于熱源對(duì)稱，使得所有四個(gè)熱電堆的溫度相同，導(dǎo)致它們輸出相同的電壓。

由于自由對(duì)流，任何方向的加速都會(huì)干擾溫度分布傳熱，使其不對(duì)稱。然后，四個(gè)熱電堆的溫度和電壓輸出將不同。熱電堆輸出端的差分電壓與加速度成正比。 MXR7900A/C/D上有兩個(gè)相同的加速度信號(hào)路徑;一個(gè)用于測量x軸的加速度，另一個(gè)用于測量y軸的加速度。

圖2：Memsic MXR7900C用于汽車側(cè)翻應(yīng)用。

它可以測量動(dòng)態(tài)加速度，如振動(dòng)和靜態(tài)加速度，如重力。它還提供大于50，000克的沖擊存活率。該裝置可確保在組裝期間和現(xiàn)場操作時(shí)由于處理而顯著降低故障率和降低損耗。對(duì)于汽車應(yīng)用，它用于翻轉(zhuǎn)傳感，VSC/EPS應(yīng)用。

其他功能包括：

采用混合模式信號(hào)處理的單片設(shè)計(jì)

符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

溫度變化的片上靈敏度補(bǔ)償

按需自檢

900 V/g靈敏度

獨(dú)立軸可編程性（可選）

分辨率優(yōu)于1 mg

19 Hz帶寬

》 50，000 g電擊存活率

4.50至5.25 V單電源運(yùn)行

小型表面貼裝封裝，尺寸為5 x 5 x 2 mm

另一個(gè)主要的例子是STMicroelectronics AIS329DQ，一種高性能，超低功耗三通用于汽車應(yīng)用的帶數(shù)字輸出的軸加速度計(jì)（圖3）

圖3：意法半導(dǎo)體的AIS329DQ加速度計(jì)在汽車設(shè)計(jì)中執(zhí)行許多功能。

功能包括2.4 V至3.6 V的寬電源電壓范圍，低壓兼容IO（1.8 V），超低功耗模式功耗低至10μA，±2 g/±4 g/±8 g動(dòng)態(tài)可選滿量程，SPI/I 2 C數(shù)字輸出接口，16位數(shù)據(jù)輸出，兩個(gè)獨(dú)立的可編程中斷發(fā)生器，系統(tǒng)休眠/喚醒功能和高沖擊生存能力（高達(dá)10，000 g）。

AIS328DQ能夠測量0.5 Hz至1 kHz輸出數(shù)據(jù)速率的加速度。 AIS328DQ也可以設(shè)置為低功耗工作模式，其特點(diǎn)是較低的數(shù)據(jù)速率刷新。通過這種方式，即使處于休眠狀態(tài)，設(shè)備也會(huì)繼續(xù)檢測加速度并產(chǎn)生中斷請求。

該設(shè)備的超低功耗運(yùn)行模式可實(shí)現(xiàn)高級(jí)省電和智能睡眠喚醒功能。當(dāng)睡眠喚醒功能被激活時(shí)，AIS328DQ能夠在檢測到中斷事件后立即自動(dòng)喚醒，從而提高輸出數(shù)據(jù)速率和帶寬。

AIS328DQ也可以配置為生成慣性喚醒和自由落體中斷信號(hào)，基于沿啟用軸的編程加速事件。自由落體和喚醒都可以在兩個(gè)不同的引腳上同時(shí)使用。

自檢功能允許用戶在最終應(yīng)用中檢查傳感器的功能。 AIS328DQ采用小型四方扁平無引腳封裝（QFPN），占位面積為4 x 4 mm，可響應(yīng)應(yīng)用小型化的趨勢，并保證在-40至+ 105°C的溫度范圍內(nèi)工作。

此加速度計(jì)用于車載導(dǎo)航，傾斜/傾斜測量，防盜設(shè)備，智能節(jié)電，沖擊識(shí)別和記錄，振動(dòng)監(jiān)控和補(bǔ)償以及運(yùn)動(dòng)激活功能等應(yīng)用。

對(duì)于參與傳感器開發(fā)或應(yīng)用的工程師來說，汽車行業(yè)將變得更加激動(dòng)人心。出于安全原因以及便利性，人為因素得以減少，并且更多的信息被置于高度智能和基于傳感器的系統(tǒng)中。