汽车传感器检测

2024年1月19日，共进微电子和西安电子科技大学共建的"传感器与汽车电子封测关键技术联合实验室"正式揭牌，该实验室旨在促进封测领域的科研合作，推动封测技术的创新和产业的发展。同时，西安电子科技大学博士生导师、封装系首任主任田文超教授也将担任共进微电子首席科学家。封装测试在传感器和汽车电子芯片性能和可靠性方面扮演着至关重要的角色。联合实验室将在传感器与汽车电子芯片的相关结构设计、材料研究、应力、热、电磁仿真和可靠性验证等方面展开合作。此外，联合实验室还将成为为学生提供实习和培训机会的平台，促进人才培养和技术交流。共进微电子总经理张文燕表示：“共进微电子一直致力于封测技术的研发与创新，而西安电子科技大学在封装领域具有丰富的研究经验和优秀的学术背景。通过合作，我们期待能够取得更多突破性的研究成果，并将其应用于实际生产中。”西安电子科技大学田文超教授也表示：“西安电子科技大学的封装专业是2009年国家首批电子封装技术本科专业，同时也是全国唯一的电子封装类国家级特色专业。通过与共进微电子建立联合实验室，我们将充分发挥双方的优势，推动封装技术的创新，促进企业技术进步和生产力提升。”未来，共进微电子将充分利用联合实验室的优势，夯实并增强共进微电子在传感器与汽车电子芯片的封装能力，为客户提供高质量的封测一体化服务！| 关于共进微电子上海共进微电子技术有限公司，简称“共进微电子”，成立于2021年12月。共进微电子由上交所主板上市公司共进股份（603118）、探针智能感知基金（国家新兴产业创业投资引导基金参股）以及一流的技术和管理团队创立，专注于智能传感器领域的先进封装测试业务。专注于智能传感器及汽车电子芯片领域的先进封装测试业务。共进微电子拥有上海研发销售中心和苏州太仓生产基地。已建设1.8万平米先进的研发中心和生产基地，生产基地包含百级、千级和万级无尘室，建设传感器及汽车电子芯片的封装测试量产生产线。共进微电子拥有完整的封装产线，涵盖从晶圆研磨、切割到前段工艺的固晶、引线键合、点胶、贴盖、回流焊，以及后段工艺的注塑成型、打标、切单。提供多种产品封装类型，包括LGA、QFN、Fan-out、SIP和2.5D/3D等。测试能力包括晶圆测试、CSP测试和成品级测试能力。共进微电子封装测试产品包括惯性、压力、电磁、环境、声学、光学、射频和微流控等传感器和汽车电子芯片。公司以满足客户需求为宗旨，制定完整的封装测试方案、流程及品质管控，为客户提供一站式解决方案，打造集研发、工程、批量生产于一体的专业综合封装测试服务平台。共进微电子致力于建设全球知名的规模大、种类齐全、技术先进的传感器及汽车电子芯片封装测试产业基地和领军企业，填补国内相关领域在批量封装、校准和测试领域的空白，突破产业链瓶颈。

据报道，近年来，电动汽车(EVs)作为替代传统汽油内燃机汽车的环保型汽车，受到越来越多用户的欢迎，同时，科研人员也加大针对高效电动汽车电池的研发力度。然而，由于对电池电量的估计不准确，导致电动汽车效率较低，通常是通过电池输出电流评估电动汽车电池充电状态，这将用于计算车辆剩余行驶里程数。一般而言，电动汽车电池电流可达到数百安培，然而，能检测到该电流的商用传感器无法测量毫安等级电流的微小变化，从而导致电池电量估计不确定性约10%，这意味着电动汽车的行驶里程可以延长10%，反之，如果提高电动汽车电池电量评估精度，将增强电池使用率。幸运的是，日本一组科学家已找到了解决方法，他们研究发现一种基于钻石量子传感器的检测技术，在测量电动汽车典型的大电流时，可以在1%的精度内估计电池电量。该研究报告发表在9月6日出版的《科学报告》杂志上。该研究负责人是东京理工大学Mutsuko Hatano教授，他解释称，我们研发的钻石传感器对毫安电流非常敏感，而且足够紧凑，可以在汽车上使用，此外，我们能在电动汽车嘈杂环境中检测到精度较高的毫安等级电流状态。在这项研究中，研究人员开发了一个传感器原型，使用两个钻石量子传感器，放置在汽车母线(输入和输出电流的电气接点)的两侧，然而，他们使用一种叫做“差分检测”的技术来消除由两个传感器检测到的常见噪声，仅保留实际信号，反之，使用这种钻石量子传感器能在背景环境噪声中检测到10毫安等级的小电流。接下来，科学家团队利用两个微波发生器产生频率的模拟-数字混合控制，在1千兆赫带宽内追踪分析量子传感器的磁共振频率，结果发现磁共振频率可实现±1000安的较大动态范围(检测到的最大电流和最小电流之比)，此外，该传感器的工作温度范围较广，从零下40摄氏度至零下85摄氏度，适用于普通车辆的温度范围。最后，该研究团队对这款原型进行了全球协调轻型车辆测试周期(WLTC)驾驶测试，这是电动汽车能耗的标准测试，该传感器能够准确跟踪-50安至130安的充放电电流，电池电量估计精度在1%以内。Mutsuko Hatano教授表示，这些发现意味着什么呢？电池使用率每提高10%，电池重量则减少10%，这将使2030年2000万辆新型电动汽车的运行能耗减少3.5%，生产能耗降低5%，这相当于2030年全球交通运输领域二氧化碳排放量减少0.2%。

p　　汽车尾气排放分析仪是在汽车发动机正常运转时，对汽车排放的尾气进行检测、分析, 从而判断汽车发动机是否工作正常、排出的有害气体是否超出标准的一种仪器。作为机动车尾气检验以及维修机构的核心设备，这种仪器的质量和性能直接影响到对汽车尾气排放超标进行检查的效率和效果。因此，获得具有法定效力的计量认证证书是产品应用于市场的重要前提条件。/pp　　随着新的汽车尾气排放检测法规《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速及简易工况法)》GB18285-2018和《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB3847-2018的发布，汽车尾气分析检测逐渐标准化。凭借在环保领域多年的气体分析仪器仪表研发制造经验，湖北锐意自控全新推出测量精准度更高、稳定性更好的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong新法规变化分析/strong/spanstrong style="font-size: 18px "/strong/pp　　新法规规定，汽车尾气排放分析仪应至少能自动测量HC、CO、CO2、NO、O2五种气体浓度。在检测方法上也发生了较大的变化：一是规定原来的电化学法测量NOx的原理不再适用，必须用光学法原理测量 二是柴油车增加了NOx的检测。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "如何准确测量NOx?/span/pp　　新标准的出台直接影响着NOx的测量，光学检测原理有非分光红外(NDIR)、微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)，原理不同测量的精度和结果也不同。除了检测原理不同外，还有两种测量方式的区别：一种是直接测量，把NOx分为NO 和NO2两个组分分别测量，测量浓度相加得到NOx 另一种是间接测量，采用转化炉将NO2转化为NO，通过测量NO间接得出NO2和NOx的浓度。/pp　　此外，《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB 3847-2018中规定采用转化炉将NO2转化为NO时，转化效率应≥90%，对转化效率要定期检验，转化效率不合格的转化炉要及时更换。/pp　　因此，采用转化炉间接测量法的汽车尾气分析仪会遇到以下问题：/pp　　1、转化效率会影响测量精度，造成测量结果不准确 /pp　　2、转化炉定期进行检测会增加作业成本 /pp　　3、转化炉的使用寿命一般不超过一年，需定期更换。/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" width="648"tbodytr class="firstRow"td valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"特性/span/strong/p/tdtd valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"直接测量spanNO/span、/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"NOsub2/sub/span/strongstrong/strong/p/tdtd valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"间接测量spanNO/span、/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"NOsub2/sub/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"（转换炉）/span/strong/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"准确性/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"测量精度较高，spanNOx/span测量误差低至span style="background:white"± span4%/span/span/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"测量精度受转化效率影响较大/span/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"便利性/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height: 150% font-family:等线"1/spanspan style="font-size: 13px line-height:150% font-family:等线"台仪器集成span2/span个测量平台，操作方便/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height: 150% font-family:等线"1/spanspan style="font-size: 13px line-height:150% font-family:等线"台仪器外加span1/span台转换炉，操作繁琐/span/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"成本效益/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"无需更换后期耗材，后期免维护/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"需定期更换转换炉，成本增加/span/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "strong表一、直测法VS转化炉法特性对比分析/strong/pp style="text-align: center "span style="font-size: 18px "strong/strong/span/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong锐意自控解决方案/strong/span/pp　　湖北锐意自控系统有限公司自汽车尾气排放检测新国标发布以来，在核心气体传感器的测量原理及结构上取得突破。针对标准中规定的汽车尾气排放分析仪的检测组分、量程、精度的要求，以及市场普遍面临的NOx测量受水分干扰及转化炉转化效率影响的技术难点，成功研发出满足汽油车和柴油车尾气检测用的气体传感器平台。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "1、 采用微流NDIR技术直测NO/span/pp　　目前国际上的微流红外气体传感器在使用过程中，测量结果随着温度变化，以及光源、探测器的老化等原因造成漂移。对此，湖北锐意自控在采用了隔半气室设计，分别设计了参考气室和测量气室，但是使用同一个光源和探测器，因此，可以通过光源通过参考气室和测量气室的信号比值来修正由于温度、光源老化、探测器老化等造成的信号漂移，从而提高微流红外气体传感器的测量精度和长期稳定性。/pp　　此外，基于非分光红外(NDIR)测量NO、NO2易受水分干扰的问题，配备水分补偿调节装置，增加传感器对被测气体的响应灵敏度 通过调节叶片及线性修正，对H2O(气)干扰信号进行调整，使传感器受H2O(气)的影响相互抵消，从而消除H2O(气)的干扰，进一步保证测量的准确性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 234px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/24ce5fd9-be58-465e-83c5-5411ae0dbd4f.jpg" title="图片.jpg" alt="图片.jpg" width="450" height="234" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "①红外光源 ②切光器 ③切光电机 ④测量气室 ⑤参比气室 ⑥检测器 ⑦微流传感器⑧第2组分检测器 ⑨信号处理及输出系统/span/pp style="text-align: center "strong图一 微流NDIR双气室技术原理/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 293px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/aed0659f-3c0a-4edc-93bd-8bdffb75a6b6.jpg" title="22.jpg" alt="22.jpg" width="450" height="293" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图二 微流NDIR NO气体传感器/strong/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "2、 非分光紫外(NDUV)直测NO2/span/pp　　不同于红外(IR)，紫外(UV)光谱吸收波段是纳米级别的，波长更短，波峰比较独立。非分光紫外(NDUV)可准确测量NO2气体浓度，不受水分干扰，精度更高，且非分光紫外(NDUV)相对于紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)成本较低。采用非分光紫外(NDUV)直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO，采用红外光学平台测量NO浓度，再通过NO浓度计算得出NO2浓度的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f6bf8cf2-ddb5-4eed-a6d8-13e96be55e38.jpg" title="33.jpg" alt="33.jpg" width="450" height="299" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "　　strong图三 紫外吸收光谱/strong/pp　　锐意自控的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230采用微流NDIR直测NO、非分光紫外(NDUV )直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、非分光红外(NDIR)及电化学技术均为湖北锐意自控自主掌握。/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong新产品介绍/strong/span/pp　　基于核心汽车尾气传感器平台，湖北锐意自控针对汽油车和柴油车的检测需求，成功开发出汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px"tbodytr class="firstRow"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"湖北锐意自控汽油车尾气分析仪/span/pp style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"Gasboard-5260/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"湖北锐意自控柴油车尾气分析仪/span/pp style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"Gasboard-5230/span/p/td/trtr style=" height:102px"td width="300" style="background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height="102"p style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 210px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5afda047-238b-4bfb-8334-58263b308cad.jpg" title="尾气分析仪.jpg" alt="尾气分析仪.jpg" width="280" height="210" border="0" vspace="0"//pp style="text-align:center line-height:115%"br//p/tdtd width="283" style="background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height="102"p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bf78c478-51d3-480f-a564-e862ee53eb95.jpg" title="44.jpg" alt="44.jpg"//pp style="text-align:center line-height:115%"br//p/td/trtr style=" height:36px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="36"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量气体：spanHC/span、spanCO/span、spanCO2/span、spanNO/span、/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"、spanO2/span/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="36"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量气体：spanCO2/span、spanNO/span、/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/span/p/td/trtr style=" height:39px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量原理：/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"HC/spanspan style="font-size:13px font-family:等线"、spanCO/span、spanCO2/span：非分光红外spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NO: /spanspan style="font-size:13px font-family:等线"微流spanNDIR /span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px font-family:等线"：非分光紫外spanNDUV/span/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"O2/spanspan style="font-size: 13px line-height:115% font-family:等线"：电化学/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量原理：/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"CO2/spanspan style="font-size:13px font-family:等线"：非分光红外spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NO/spanspan style="font-size:13px font-family:等线"：微流spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线": /spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"非分光紫外spanNDUV/span/span/p/td/trtr style=" height:39px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用标准：/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速及简易工况法）》spanGB18285-2018/span/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用标准：/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》spanGB3847-2018/span/span/p/td/trtr style=" height:34px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"检测方法：/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线 background:white"汽车排放总量分析（/spanspan style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"VMAS/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"）/span/ph3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"简易稳态工况法（/spanspan style="font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal"ASM/spanspan style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"）/span/h3h3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"双怠速/span/h3/tdtd width="283" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"pspan style="font-size:13px font-family:等线"检测方法：/span/ph3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"加载减速工况法（/spanspan style="font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal"Lugdowm/spanspan style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"）/span/h3/td/trtr style=" height:34px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用车型：汽油车/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"p style="line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用车型：柴油车/span/pp style="line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线" /span/p/td/tr/tbody/tablep　　根据汽车尾气排放分析仪的计量要求，湖北锐意自控对产品进行了充分严格的测试，已一次性批量通过河南省、湖北省、广西省计量院的检定。除上述三省外，湖北锐意自控正在加快推进全国其他省市的计量校准工作，以满足更多地区检测站(I站)和维修站(M站)的使用需求。/p