全球首创,保持领先——敏之捷重磅推出一款基于硅基半导体技术的EPB力传感器
随着汽车技术的不断进步,电子驻车制动系统(Electrical Parking Brake, EPB)因其便捷性和安全性逐渐成为现代汽车的标准配置。EPB拉力传感器作为该系统的关键组件,扮演着至关重要的角色。
市场上目前的EPB拉力传感器大多是电磁感应式位移传感器,其采用感应磁铁位移的方式,同时使用弹簧作为感应源;弹簧的一端采用带有磁铁的金属件,拉动弹簧,弹簧形变的同时感应磁铁位移,通过形变力和位移量来换算拉力。
但是电磁感应式拉力传感器使用弹簧作为感应源,长期使用弹簧会疲劳过度,导致形变力与位移测量不一致,导致极大的输出信号零漂和弹簧疲劳断裂等严重失效模式,可靠性极低,且弹簧结构导致传感器体积较大,安装拆卸都存在极大困难。
敏之捷传感科技依托自身成熟的玻璃微熔(MSG)技术,以MSG硅基应变片敏感单元为基础,研发出了一款可替代电磁感应式位移传感器、稳定性更好的EPB拉力传感器,输出精度更高,可达±2%。
敏之捷EPB拉力传感器
敏之捷EPB拉力传感器由不锈钢弹性体、硅应变片、EMA信号调理组件、壳体、固定基座、线束等组成。传感器为微应变计结构,微应变计组成惠斯通电桥,弹性体应变通过桥臂阻值变化改变桥路输出电压,进而换算成拉力。
▲惠斯通电桥图 (左) ;弹性体感应端应力/应变CAE分析(右)
硅基应变计通过玻璃微熔高温烧结在不锈钢弹性体感应端,弹性体的受力端通过套在轴杆上的轴承与驻车制动电机拉力机构套连,不锈钢弹性体受拉力后在其感应端产生微应变,硅基应变计电阻值发生变化,硅基应变计组成的惠斯通电桥产生输出信号,经EMA信号调理组件处理后输出模拟或者数字信号。
敏之捷EPB拉力传感器弹性体与壳体之间采用激光焊接方式,设计使用温度范围为-40℃—130℃,设计载荷根据不同整车驻车力值设计,可应对汽车底盘系统严苛的工作环境,且精度可达到±2%,对不同测量拉压力兼容性强,可在全温度范围内可靠工作。
敏之捷EPB拉力传感器结构示意图
与目前市面上的电磁感应式位移传感器相比,敏之捷EPB拉力传感器最突出的技术创新点在于利用弹性受力体的微小形变来实现拉力的检测,输出精度较高,解决了传统位移输出误差大的问题,且该拉力传感器体积较小,为汽车EPB的布置留有更大的空间余量。
该创新发明为汽车领域内力传感器应用全球首创技术,并已获得国家知识产权局的发明专利授权,专利号ZL202411107785.2,本产品将于2024年11月实现批量生产。
EPB拉力传感器产品的开发并成功投放汽车应用市场,表明敏之捷在车规级高压压力/力感知产品技术创新的征途上又迈出了极为重要的一步,同时奠定了敏之捷传感科技在汽车行业内车规级力传感器保持领先、率先量产的坚实基础,为即将到来的EMB智能制动系统所需的制动力传感器规模化量产谱写了响亮的前奏曲。