日立汽车量产应用于物联网的应变传感器
2015-07-07 09:11:13   来源：微迷   评论：0   点击：

日立制作所和日立汽车系统联合开发出了将传感器元件和控制电路等集成在一个芯片中的半导体应变传感器（以下简称应变传感器）及独特的接合技术。日立汽车系统已开始正式量产这种应变传感器。

在车载设备、工业设备及基础设施构造物中，要想长期稳定地使用机器装置及构造物，就要用传感器测量和分析应变量等物理变化。但是，这些机器装置及构造物大多长期在高温高湿的严酷环境下使用，传感器会承受很大的负荷。

但是，现在主流的电阻丝应变计存在接合部分的有机材料劣化，难以长期使用的课题。另外，还面临着有的被测物体，比如马达等受到电磁波噪声的影响，无法准确测量数据的课题。因此，高性能、高可靠性、长寿命且可应用范围广的传感器备受期待。

此次，日立和日立汽车系统将采用通过开发车载部件培育的高耐用性技术和量产基础，制作应变传感器。今后将充分利用这些技术基础，在车载、电力、工业设备等广泛领域推广应变传感器，以使其应用于物联网（IoT）解决方案服务。

测量很多物理变化

日立汽车系统开始量产的应变传感器可以测量加重、压力、扭矩、张力、剪切力及低频振动等广泛的物理变化。通过使传感器元件变得极小，可以将电磁波噪声的影响降至最小限度。这样，就可以应用于原来难以配备的小型医疗器械及基础设施构造物等。

传感器元件采用CMOS半导体工艺，与控制电路群、放大器及A-D转换器一起集成在了一个芯片上。由于控制电路群能补偿伴随温度变化的测量数据误差，能够实现灵敏度为应变计2.5万倍的1微应变级（百万分之一的应变量）测量。并且，耗电量仅为应变计的1/1000。

这种应变传感器采用自主开发的耐高温、低蠕变型（+140℃下的蠕变量是AuSn接合的1/1000以下）金属接合技术与被测物体接合。这样，可在－40～＋120℃的环境下长期进行高精度测量。另外，由于可以将整个传感器与被测物体接合，因此不容易剥落，可以实现更高的可靠性。