Xtrinsic 压力传感器 - 功能和应用

对话飞思卡尔半导体公司传感器和执行器解决方案部副总裁兼总经理 Seyed Paransun 就 Xtrinsic 压力传感器进行了交谈。

您能解释一下飞思卡尔的 MPXHZ9000 压力传感器是如何工作的吗？

MPXHZ9000 是一款 Xtrinsic 气压传感器。 该装置用于测量大气压力。 大气压力是燃油喷射系统实现最佳发动机性能和低排放的必要数据输入。

MXPHZ9000 Xtrinsic 压力传感器是一种系统级封装 (SiP)。 超小型封装 (SSOP) 包含两个裸片。 一个MEMS压力传感器和一个数字信号处理IC。 MEMS 压力传感器基于压阻式 (PRT) 惠斯通电桥，该电桥实现在通过深度反应离子蚀刻 (DRIE) 工艺实现的薄可变形隔膜上。

该系列压力传感器有哪些优势？

MPXHZ9000 Xtrinsic 压力传感器本质上是老化产品线的替代品。随着技术在经过几年的服务和生产后变得过时，有必要在晶圆处理、修整和设备测试方面基于最新最有效的技术开发新一代设备。这也是经济上的迫切需要。

因此，MPXH9000 Xtrinsic 压力传感器是我们最新的汽车气压传感器系列，使用 DRIE 工艺蚀刻隔膜和数字信号处理 ASIC，允许对设备进行数字微调、改进测试和附加诊断功能。上一代使用的是湿 KOH 蚀刻和模拟信号处理链。设备的修整是用激光完成的。这种技术不再用于大批量生产。

对我们的客户而言，主要优势是保证从经过验证的汽车传感器供应商处以具有竞争力的价格提供大量供应。 MPXHZ9000 Xtrinsic 压力传感器将在未来 10 到 15 年用于全球数百万个汽车应用。

这种压力传感器最适合什么类型的汽车发动机？

这种压力传感器的典型应用是用于柴油发动机管理的大气压力测量。与汽油发动机不同，柴油发动机总是在空气过剩的情况下运行。然而，在高海拔地区，空气密度较低，无法有效地运行发动机。该信息由传感器传送到柴油 ECU，从而自动减少注入气缸的柴油量。这是为了防止排放大量黑碳烟雾。

另一个典型应用是汽油发动机进气歧管气压的测量。该信息与空气温度一起用于计算进入气缸的适当空气/燃料比。这种传感器用于所有燃油喷射汽车（现在接近 100%），也可以在燃油喷射摩托车或其他小型发动机上找到。

这些类型的传感器也用于液化石油气 (LPG) 发动机。

您能描述一下这种传感器技术的主要应用领域吗？

这种传感器技术的主要应用领域是柴油和汽油发动机的大气压力测量。然而，相同的传感器技术也用于 GPS 中的高度计传感器，以及在侧面碰撞期间测量车门中的压力变化（碰撞传感器）。

这些传感器将如何帮助控制污染？

传感器向发动机控制 ECU 提供大气压力信息。该信息用于计算需要注入气缸的正确燃油量。大气压力随着天气条件和海拔高度而变化。如果没有大气压力信息，发动机将在高海拔地区运行不佳，并产生过多的黑碳烟雾和有毒排放物。

这些压力传感器与市场上类似的传感器技术相比如何？

市场上绝大多数气压传感器都是使用 MEMS 工艺生产的。原理是创建一个响应施加压力的隔膜。有不同的技术用于测量隔膜的变化。飞思卡尔正在使用压阻惠斯通电桥，这是一种经过验证的准确可靠的技术。

这个压力传感器系列有哪些独特的特点，这对它们的应用有什么好处？

这个新系列压力传感器的特点之一是在形式和功能方面与上一代产品完全兼容。这消除了我们客户的任何电路板重新设计 - 新传感器可用作直接替代品。

该设备还有一些其他独特的特点。削波水平（低压和高压）可以在工厂进行编程，以满足特定客户在诊断方面的需求。出于同样的诊断原因，该设备包括开放接地诊断功能。

在坚固性方面，传感元件由特定的硅胶保护，使设备能够抵抗高湿度和常见的汽车介质，从而延长产品寿命。在包装方面，该设备可通过我们的不带移植选项获得。移植选项可用于远程传感应用的管连接。