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Design and implementation of smart pressure sensor for automotive applications
Measurement ( IF 3.364 ) Pub Date : 2021-02-22 , DOI: 10.1016/j.measurement.2021.109184
Hakkı Soy; İbrahim Toy

No doubt that the measurement is an important matter in the precise and accurate control of automotive subsystems to improve the performance and efficiency. The key tool to achieve high degree of precision and accuracy in control applications is sensor. In recent years, the rapid technological advances have revolutionized the automotive industry and a great variety of new sensors are introduced to the market with the purpose of accelerating the development of autonomous vehicles technology. However, the increasing legal pressures from regulatory authorities have led to strengthened requirements for robust pressure sensors in vehicles. On the other hand, the cost of such devices need to remain low due to the continual competition in the market. In this study, we have proposed a low cost piezoresistive sensing method based smart pressure sensor, which combines the signal conditioning, analog/digital signal processing and communication circuitry directly to the sense element in a single compact housing. The introduced smart pressure sensor achieves the improved reliability and greater accuracy due to its built-in temperature compensation, filtering and self-calibration capabilities. The measurement performance of our prototype design has been tested in dynamic test device, which can control the working status of a typical vehicle compressor. The experimental results validate the robustness of the proposed smart pressure sensor in terms of linearity, repeatability and data transmission.



中文翻译:

汽车应用智能压力传感器的设计与实现

毫无疑问,测量对于精确,准确地控制汽车子系统以提高性能和效率至关重要。在控制应用中实现高精度和高精确度的关键工具是传感器。近年来,快速的技术进步彻底改变了汽车工业,并以加速自动驾驶汽车技术的发展为目的,向市场推出了各种各样的新传感器。然而,来自监管机构的日益增加的法律压力导致对车辆中坚固的压力传感器的要求不断提高。另一方面,由于市场上的持续竞争,这种设备的成本需要保持低廉。在这项研究中,我们提出了一种基于低成本压阻传感方法的智能压力传感器,它将信号调理,模拟/数字信号处理和通信电路直接结合到单个紧凑型外壳中的传感元件。引入的智能压力传感器具有内置的温度补偿,滤波和自校准功能,从而提高了可靠性和准确性。我们的原型设计的测量性能已经在动态测试设备中进行了测试,该设备可以控制典型的汽车压缩机的工作状态。实验结果验证了所提出的智能压力传感器在线性,可重复性和数据传输方面的鲁棒性。引入的智能压力传感器具有内置的温度补偿,滤波和自校准功能,从而提高了可靠性和准确性。我们的原型设计的测量性能已经在动态测试设备中进行了测试,该设备可以控制典型的汽车压缩机的工作状态。实验结果从线性,可重复性和数据传输方面验证了所提出的智能压力传感器的鲁棒性。引入的智能压力传感器具有内置的温度补偿,滤波和自校准功能,从而提高了可靠性和准确性。我们的原型设计的测量性能已经在动态测试设备中进行了测试,该设备可以控制典型的汽车压缩机的工作状态。实验结果从线性,可重复性和数据传输方面验证了所提出的智能压力传感器的鲁棒性。

更新日期:2021-02-25
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