Mit der zweiten Generation Drucksensor für Airbag-Anwendung von Bosch, PPS2, wurde die technische Performance gegenüber der Vorgängergeneration nochmals verbessert. Gehäuse und Aufbau des Sensors basieren auf bewährter Technik aus der Vorgängergeneration. Kern des Sensors und Hauptgegenstand der Neuerungen ist das Sensormodul SMD187, welches ASIC und mikromechanisches Sensorelement integriert. Das Sensorelement wird im APSM-Prozess unter Verwendung von rein oberflächenmikromechanischen Prozessschritten gefertigt. Die resultierende Membran zeichnet sich in erster Linie durch Robustheit und Zuverlässigkeit aus. Beim neuen ASIC kommt ein HV-fähiger CMOS-Prozess zum Einsatz, der hohe Logik-Integration erlaubt und gleichzeitig nur einfache externe Beschaltung durch passive Bauelemente erfordert. Die Auslegung des Sensors erlaubt den Betrieb des Systems in Höhen -100 bis 4000m über NN bei Drücken von 526 bis 1100 mbar und berücksichtigt einen dynamischen Signalbereich im Crashfall von -5 bis +15 %. Der Sensor führt eine interne Signalverarbeitung durch und überträgt das im Crash-Fall vom Umgebungsdruck unabhängige P(n)-Signal an das Airbag-Steuergerät. Die Schnittstelle des Sensors setzt auf die bewährte 2-Draht Stromschnittstelle mit Manchester-Codierung auf und ist kompatibel zur PSI5-Spezifikation. Der reduzierte Stromverbrauch ermöglicht eine bzgl. Hardware kompatible Schnittstelle für Beschleunigungs- und Drucksensor. Der Drucksensor verfügt über umfangreiche Selbsttestfunktionen während der Initialisierungsphase und im laufenden Betrieb, die dafür ausgelegt sind, Sensorfehler intern zu erkennen und Fehlfunktionen im System zu vermeiden. Die Möglichkeit den Absolutdruck P(0) zu übertragen bietet den Vorteil, dass dieser einerseits zur Erkennung von Fehlern wie verstopften Einlasskanälen verwendet werden kann, und andererseits der Absolutdruck in anderen Systemen oder Steuergeräten des Fahrzeugs verwendet werden kann. Hinsichtlich Einbau und Mechanik stehen einerseits im Feld bewährte Lösungen zur Verfügung, andererseits wurden neue Montagekonzepte vorgestellt, mittels derer die Montage des Sensors deutlich vereinfacht werden kann.
Neuer mikromechanischer Drucksensor für Airbaganwendungen im Automobilbereich
2007
20 Seiten, 19 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Mikrowelt : mikromechanischer Drucksensor von Bosch
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