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EPS轉矩轉角一體化傳感器的研究

方向盤的轉矩傳感器、轉角傳感器是汽車電動助力轉向系統的重要組成部分,其輸出信號的品質直接影響電動助力轉向系統的性能。為了滿足電動助力轉向系統對方向盤轉矩、轉角的測量要求,本文研究了一種同時輸出轉矩、轉角信號的非接觸式智能傳感器。首先,本文對國內外現有的轉矩傳感器、轉角傳感器進行了分析,并對能夠同時提供復合信號的轉矩、轉角傳感器進行了重點討論。

然后介紹了霍爾效應的基本理論,并對轉矩的常用測量方法進行了歸納總結。根據汽車轉向特性及霍爾芯片的性能,提出了一種全新的測量方法,實現轉角、轉矩的同時測量。其次,通過對齒輪傳動的推導分析,確定了齒輪的基本參數要求,并對傳感器總成中的各傳動齒輪進行了詳細的設計。再次,對傳感器的電路進行了模塊化的設計。本文將傳感器的測量電路分為單片機管理模塊、轉矩傳感器芯片模塊、角度傳感器電路芯片模塊,并分別對各測量電路進行了選材和設計。

復合式磁傳感器

弱磁探測技術的發展，歸根結底依靠的是磁傳感器技術的進步。近年來，隨著各種物理效應在磁場測量中的應用，各種弱磁測量的方法已經逐漸趨于完善，而根據不同測量方法，各類磁傳感器也應運而生。從霍爾效應磁傳感器、磁通門磁傳感器、磁電阻傳感器到光泵磁強計和超導量子干涉器件(SQUID)，磁傳感器技術不斷的向前發展。這其中，為熟知的探測精度達到fT量級的弱磁傳感器當屬基于超導約瑟夫森效應的超導量子干涉器件。目前，單獨的SQUID 器件在低溫下靈敏度可以達到0.2—2 pT，而通過加入耦合線圈磁通放大器，在4.2 K靈敏度可以達到10 fT 以下。然而，對于低溫超導SQUID 而言，需要昂貴的低溫制冷設備(液氦、低溫制冷機等)；高溫超導SQUID由于超導材料的相干長度短，在約瑟夫森結的制備方面存在困難。這些因素都制約了SQUID的大規模應用。

伴隨著科技進步和信息技術的發展，除了靈敏度之外，人們也對磁傳感器的尺寸、穩定性、功耗、制備工藝的簡單化等提出了越來越高的要求。其中基于磁電阻效應的傳感器因其具備高靈敏度、功耗低、體積小、加工技術成熟等優點正在越來越大規模的使用。其中，基于巨磁電阻(GMR)及隧道磁電阻(TMR)效應制備的磁電阻傳感器因其飽和磁場較低、單位磁場靈敏度高、溫度特性穩定等優點，目前已被廣泛用于生產應用中。特別是TMR磁傳感器，擁有小型化、低成本、低功耗、高集成性、高相應頻率和高靈敏度特性，使其成為未來競爭的制高點。

另一方面，作為高靈敏度傳感器而言，GMR和TMR的固有噪聲仍然較大，特別是在低頻下，傳感器存在明顯的1/f 噪聲。并且在探測精度方面相比于SQUID、光泵磁力儀等高靈敏度磁傳感器仍然有較大差距，這也限制了其在生物磁性、等一些弱磁探測領域的應用。

CMOS圖像傳感器Ic設置參數是否有規定

CMOS圖像傳感器ic的關鍵參數：ISO感光度（表示傳統相機所使用的底片的感光度。當ISO數值越大時，感光度就越大）、分辨率（像素）、暗電流（在沒有入射光時光點二極管所釋放的電流量，一下被隔離的反向偏置的光電二極管即使在沒有任何光照的條件下，也會產生放點現象）、噪聲特性（主要由于數碼相機本身采用的大量電子器件，在拍攝影像質量時很容易受到電子元器件的電磁溢波干擾，CMOS圖像傳感器上殘留的能量以及運作環境溫度的上升，就會產生自然噪聲）、快門方式（主要分成卷簾式快門（Rolliong Shutter）和全局式快門（Global Shutter），卷簾式快門的優勢在于沒有采樣保持單元，結構簡單噪音低、全局式快門的優勢在于拍攝運動物體不會失真）、動態范圍（傳感器非飽和信號上限與暗條件下噪聲均方差之比）