MEMS傳感器即微機(jī)電系統(tǒng)（Microelectro
Mechanical Systems），采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來(lái)的新型傳感器。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。
MEMS微型傳感器應(yīng)用于汽車安全技術(shù)許多領(lǐng)域，在降低汽車電子系統(tǒng)成本及提高其性能方面的優(yōu)勢(shì)，已開始逐漸取代基于傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的傳感器，成為汽車電子的重要構(gòu)成部分。
MEMS傳感器在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下方面：
發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)
進(jìn)氣壓力監(jiān)測(cè)：MEMS 壓力傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的壓力變化。進(jìn)氣壓力是燃燒控制系統(tǒng)的關(guān)鍵信號(hào)反饋，通過(guò)精確測(cè)量進(jìn)氣壓力，電子控制單元（ECU）能根據(jù)該數(shù)據(jù)精準(zhǔn)地控制噴油嘴的噴油時(shí)間和噴油量，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都能保持理想的空燃比，提高燃油的利用效率，降低油耗，同時(shí)減少尾氣排放。
渦輪增壓壓力檢測(cè)：對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，MEMS 壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)渦輪增壓器產(chǎn)生的增壓壓力。確保增壓壓力在發(fā)動(dòng)機(jī)可承受的安全范圍內(nèi)，防止壓力過(guò)高對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損害，也避免壓力過(guò)低影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。當(dāng)增壓壓力異常時(shí)，ECU 可以及時(shí)調(diào)整渦輪增壓器的工作狀態(tài)或發(fā)出故障警報(bào)。
機(jī)油壓力監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的壓力狀況，保證發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各部件之間的潤(rùn)滑效果。如果機(jī)油壓力過(guò)低，可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)零部件磨損加??；而機(jī)油壓力過(guò)高，則可能會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封件等造成損壞。MEMS 壓力傳感器能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量機(jī)油壓力，為發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行提供保障。
制動(dòng)系統(tǒng)
制動(dòng)壓力監(jiān)測(cè)：MEMS 壓力傳感器安裝在制動(dòng)系統(tǒng)的管路中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制動(dòng)液的壓力變化。當(dāng)踩下剎車踏板時(shí)，壓力傳感器迅速感知壓力信號(hào)，并將其傳遞給制動(dòng)控制系統(tǒng)。制動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)壓力信號(hào)的大小和變化速度，精確地控制制動(dòng)液的流量和壓力，確保制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)快速、有效的制動(dòng)，提高汽車的制動(dòng)安全性。
電子駐車系統(tǒng)（EPB）：在電子駐車系統(tǒng)中，MEMS 傳感器用于檢測(cè)駐車制動(dòng)裝置的工作狀態(tài)和受力情況。例如，當(dāng)駕駛員操作電子駐車按鈕時(shí)，傳感器能夠準(zhǔn)確地感知駐車制動(dòng)裝置的動(dòng)作，并將相關(guān)信息反饋給車輛的控制系統(tǒng)，確保駐車制動(dòng)的正常工作，防止車輛在停車時(shí)發(fā)生溜車等危險(xiǎn)情況。
輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）
壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：MEMS 壓力傳感器被嵌入到輪胎內(nèi)部或安裝在輪胎氣門嘴上，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎的氣壓變化。當(dāng)輪胎壓力異常時(shí)，傳感器會(huì)及時(shí)向駕駛員發(fā)出警告，提醒駕駛員及時(shí)調(diào)整輪胎氣壓，避免交通事故的發(fā)生。
車身穩(wěn)定系統(tǒng)
加速度和角速度檢測(cè)：加速度傳感器和角速度傳感器（陀螺儀）能夠檢測(cè)車輛的加速度、減速度以及車身的旋轉(zhuǎn)角速度等參數(shù)。當(dāng)車輛在行駛過(guò)程中出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎、急加速、急減速等情況時(shí)，傳感器會(huì)將這些信息實(shí)時(shí)傳輸給車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的信號(hào)，判斷車輛的行駛狀態(tài)是否穩(wěn)定，并通過(guò)控制制動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率等方式，對(duì)車輛的行駛姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，確保車輛的穩(wěn)定性和安全性。
懸掛系統(tǒng)
振動(dòng)監(jiān)測(cè)與反饋：MEMS 傳感器安裝在懸掛系統(tǒng)的各個(gè)部位，用于測(cè)量車輛行駛過(guò)程中懸掛系統(tǒng)的振動(dòng)情況。根據(jù)傳感器反饋的振動(dòng)數(shù)據(jù)，懸掛控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)調(diào)整懸掛的阻尼系數(shù)和彈簧剛度，使懸掛系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的路況和行駛狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，提高車輛的行駛舒適性和操控性。例如，當(dāng)車輛行駛在顛簸路面時(shí)，懸掛系統(tǒng)可以自動(dòng)增加阻尼系數(shù)，減少車身的振動(dòng)；而在高速行駛時(shí)，懸掛系統(tǒng)可以降低彈簧剛度，提高車輛的穩(wěn)定性。
導(dǎo)航系統(tǒng)
姿態(tài)和位置輔助：加速度傳感器、陀螺儀傳感器、地磁傳感器等 MEMS 傳感器與汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車輛的位置、速度、方向以及姿態(tài)等信息。這些傳感器為導(dǎo)航系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，幫助導(dǎo)航系統(tǒng)更精確地定位車輛的位置，并根據(jù)車輛的行駛方向和速度實(shí)時(shí)更新導(dǎo)航路線，為駕駛員提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息，提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和可靠性。
安全氣囊系統(tǒng)
碰撞檢測(cè)：加速度傳感器是安全氣囊系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，加速度傳感器能夠迅速感知車輛的加速度變化，并將碰撞信號(hào)傳遞給安全氣囊控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)傳感器的信號(hào)判斷碰撞的強(qiáng)度和方向，在極短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)安全氣囊膨脹，為駕駛員和乘客提供有效的保護(hù)，減輕碰撞對(duì)人員的傷害。
無(wú)人駕駛技術(shù)
環(huán)境感知與車輛定位：在無(wú)人駕駛汽車中，MEMS 傳感器起著至關(guān)重要的作用。例如，激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器中通常會(huì)集成 MEMS 技術(shù)，用于提高傳感器的性能和精度。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車輛周圍的環(huán)境，包括障礙物的距離、速度、方向等信息，為無(wú)人駕駛汽車的決策系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的環(huán)境感知數(shù)據(jù)。同時(shí)，MEMS 陀螺儀、加速度傳感器等還可以與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合，在衛(wèi)星信號(hào)較弱或丟失的情況下，通過(guò)慣性導(dǎo)航技術(shù)實(shí)時(shí)推算出車輛的位置和姿態(tài)，為無(wú)人駕駛汽車提供可靠的定位信息，確保車輛的安全行駛。
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