Blog de la compañía Suministro de Sensores de Presión Infineon: Sensor BAP/MAP, Sensor IoT, Sensor SAB, TPMS

Sensores de Presión Infineon: Sensor BAP/MAP, Sensor IoT, Sensor SAB, TPMS

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I. Sensores de Presión Barométrica y de Presión del Múltiple de Admisión (BAP/MAP)

Los sensores de presión barométrica (BAP) y de presión absoluta del múltiple de admisión (MAP) son componentes centrales de los sistemas de control del motor automotriz y elementos fundamentales en la monitorización de presión industrial general. Se utilizan principalmente para recopilar datos en tiempo real sobre la presión atmosférica ambiental y la presión dentro del múltiple de admisión del motor, proporcionando la base esencial para que la ECU del vehículo regule con precisión el volumen de inyección de combustible, el tiempo de encendido y la admisión de aire. Estos sensores son componentes clave para garantizar la potencia del motor, la eficiencia del combustible y las bajas emisiones.

Los sensores XENSIV™ BAP/MAP de Infineon utilizan un proceso de integración MEMS monolítico, combinando la unidad de detección de presión, el circuito de procesamiento de señal y el módulo de compensación de temperatura. Al eliminar la necesidad de diseños de componentes discretos tradicionales, simplifican significativamente la estructura del circuito final. El producto admite la detección de presión de amplio rango, atendiendo a los requisitos de monitorización de admisión de vehículos de gasolina e híbridos con diferentes cilindradas de motor, al tiempo que es compatible con aplicaciones de monitorización de presión industrial general. En términos de rendimiento, esta serie de sensores ofrece detección de alta precisión en un amplio rango de temperatura, manteniendo una precisión estable en las duras condiciones de temperatura del vehículo de -40 °C a 125 °C. Esto contrarresta eficazmente los errores de medición causados por la deriva de temperatura, resolviendo el problema de la distorsión de datos en condiciones de operación de alta y baja temperatura que se encuentran típicamente con sensores tradicionales.

En comparación con productos similares en la industria, los sensores BAP/MAP de Infineon incorporan filtrado multietapa y diseño antiinterferencias, lo que les permite soportar perturbaciones externas como interferencias electromagnéticas en el vehículo y fluctuaciones del flujo de aire, al tiempo que ofrecen tiempos de respuesta rápidos y una excelente repetibilidad en los datos de medición. También admiten múltiples tipos de salida de señal, incluyendo analógica y digital, lo que los hace compatibles con los sistemas de control electrónico del vehículo y equipos de adquisición de datos industriales convencionales. Se utilizan ampliamente en aplicaciones como la monitorización del aire de admisión para motores de combustión interna, la regulación de la presión del aire en sistemas híbridos, la monitorización de la presión del aire ambiente en equipos industriales y la detección de presión en sistemas de postratamiento de escape, ayudando a los fabricantes de automóviles a lograr ahorros de energía y reducción de emisiones, al tiempo que mejoran la estabilidad operativa del motor.

II. Sensores de Presión para Internet de las Cosas

Diseñada para aplicaciones ligeras, de bajo consumo y miniaturizadas como Internet de las Cosas (IoT), wearables inteligentes, dispositivos portátiles y sistemas de hogar inteligente, Infineon ha lanzado la serie de sensores de presión barométrica digital XENSIV™ para IoT. Esta serie aborda los desafíos clave de la industria que enfrentan los dispositivos finales de IoT, como la corta duración de la batería, las restricciones de espacio, la pobre adaptabilidad ambiental y la insuficiente precisión de medición, y sirve como el hardware de detección central para dispositivos inteligentes ligeros.

Las ventajas centrales de esta serie de sensores se centran en cuatro características clave: consumo de energía ultra bajo, empaquetado a microescala, alta precisión y facilidad de integración. Los productos utilizan una arquitectura de chip extremadamente optimizada y procesos MEMS de bajo consumo, optimizando significativamente el consumo de energía tanto en modo activo como de suspensión. Esto extiende efectivamente la vida útil de la batería de los dispositivos IoT y cumple con los requisitos de larga espera de los nodos de sensores inalámbricos y dispositivos portátiles. El tamaño de paquete altamente miniaturizado permite una integración perfecta en dispositivos con espacio limitado, como wearables, terminales de micro-monitorización y módulos de hogar inteligente, sin ocupar espacio valioso en el diseño central del dispositivo.

En términos de rendimiento de detección, estos sensores de presión específicos para IoT ofrecen una precisión absoluta y relativa sobresaliente, con una estabilidad de datos excepcional en un amplio rango de temperatura. Pueden detectar con precisión cambios minúsculos en la presión atmosférica y admiten funciones especializadas como calibración de altitud, monitorización de presión ambiental y pruebas de estanqueidad del dispositivo. Los sensores cuentan con una excelente compatibilidad de interfaz, viniendo de serie con interfaces de comunicación de alta velocidad I²C y SPI. Los datos se leen rápidamente y se transmiten de forma fiable, eliminando la necesidad de circuitos de conversión adicionales y reduciendo significativamente los costos de desarrollo y producción en masa para los dispositivos finales. Actualmente se utilizan ampliamente en escenarios como la monitorización de altitud y presión atmosférica en smartwatches y rastreadores de actividad física, nodos de detección de presión IoT inalámbricos, monitorización ambiental de hogar inteligente, equipos meteorológicos portátiles y estabilización de altitud de drones, cumpliendo perfectamente los requisitos de desarrollo de dispositivos IoT para diseño ligero, inteligencia y larga duración de la batería.

III. Sensor de Presión para Detección de Impacto Lateral (SAB)

Los sensores de presión para detección de impacto lateral automotriz son componentes centrales de los sistemas de seguridad pasiva del vehículo y forman parte de la cartera de sensores de seguridad automotriz de Infineon. Están diseñados principalmente para su uso en sistemas de despliegue de airbags laterales (SAB) y sistemas de protección de peatones, monitorizando cambios de presión repentinos en tiempo real durante un impacto lateral para proporcionar soporte de datos preciso para el despliegue rápido de airbags y protección de seguridad pasiva, mejorando así significativamente la seguridad de conductores y pasajeros.

Representados por el modelo insignia KP200, los sensores de detección de impacto lateral XENSIV™ cuentan con un diseño totalmente integrado monolítico, que incorpora todos los módulos funcionales, incluyendo detección de presión, amplificación de señal, procesamiento de datos y transmisión de interfaz, sin necesidad de circuitos auxiliares externos, lo que los hace adecuados para la instalación modular dentro de las puertas del vehículo. El producto cumple estrictamente con los estándares de la industria automotriz PSI5 y AK-LV 29. Ofrece una resistencia excepcional a la vibración, los golpes y las interferencias electromagnéticas, lo que le permite hacer frente a las complejas condiciones de baches en la carretera e interferencias electromagnéticas encontradas mientras el vehículo está en movimiento, eliminando así disparos falsos y disparos perdidos.

Su principio de funcionamiento es el siguiente: en caso de una colisión de impacto lateral, el panel de la puerta sufre compresión y deformación, causando un cambio instantáneo de presión dentro de la cavidad interna. El sensor captura la señal de pulso de presión en milisegundos y transmite una señal eléctrica proporcional precisa a la ECU del vehículo. La ECU evalúa rápidamente la gravedad de la colisión basándose en la intensidad de la señal y activa inmediatamente el despliegue de airbags laterales y airbags de cortina lateral, minimizando así las lesiones a los ocupantes. Además, este sensor admite el cumplimiento del nivel de seguridad PRO-SIL, cumpliendo los estrictos requisitos de seguridad funcional automotriz. Además de la detección de impacto lateral, también se puede adaptar para aplicaciones extendidas como la protección de peatones del vehículo y la monitorización de la presión de la cavidad de la carrocería. Gracias a su alta fiabilidad, se ha convertido en el componente elegido para sistemas de seguridad de carrocería entre los principales fabricantes de automóviles.

IV. Sensores del Sistema de Monitorización de Presión de Neumáticos (TPMS)

Los sensores del Sistema de Monitorización de Presión de Neumáticos (TPMS) XENSIV™ de Infineon son componentes centrales de los sistemas de seguridad activa automotriz. Disponibles en dos soluciones principales, directa e indirecta, monitorizan la presión interna de los neumáticos y los datos de temperatura en tiempo real, proporcionando advertencias oportunas de presión de neumáticos anormal, fugas de aire y sobrecargas de alta temperatura. Esto mitiga eficazmente los peligros de seguridad de conducción como reventones de neumáticos y desviaciones, al tiempo que ayuda a reducir el consumo de energía del vehículo y extender la vida útil de los neumáticos.

Esta serie de sensores TPMS integra módulos multifuncionales que incluyen detección de presión, detección de temperatura, codificación de datos y transmisión inalámbrica. La serie central SP400 admite un amplio rango de detección de presión de 100-1.400 kPa, cubriendo los requisitos de monitorización de presión de neumáticos de todos los tipos de vehículos, incluyendo automóviles de pasajeros, vehículos comerciales y camiones. Fabricados con estrictos estándares de grado automotriz, los productos son resistentes a altas temperaturas, alta presión y envejecimiento. Están diseñados para soportar las condiciones extremas dentro de los neumáticos, incluyendo altas temperaturas, alta presión y alta vibración, a largo plazo, asegurando una detección de datos precisa y una operación estable, al tiempo que eliminan problemas como la deriva de datos y fallos de monitorización.

En términos de funcionalidad, el sensor TPMS presenta recolección de datos autónoma, detección inteligente de anomalías y capacidades de transmisión inalámbrica de alta frecuencia. Sincroniza los datos de presión y temperatura de los neumáticos en tiempo real con el sistema de control central del vehículo, permitiendo la monitorización visual. En caso de anomalías como presión de neumáticos excesivamente alta o baja, pérdida rápida de aire o temperatura excesiva de los neumáticos, el sistema emite una advertencia inmediata para alertar al conductor a tomar medidas rápidas. Además, el producto cumple con las normas ambientales RoHS. Con un diseño de paquete optimizado que facilita la producción en masa y la integración, es compatible con las arquitecturas de sistemas TPMS de vehículos convencionales. Combinando una excelente relación calidad-precio con alta fiabilidad, se utiliza ampliamente en automóviles de pasajeros, camiones comerciales y vehículos de nueva energía, sirviendo como una solución de sensor central para la protección de seguridad activa del vehículo.

V. Resumen

Las cuatro categorías principales de sensores de presión de Infineon, respaldadas por la madura tecnología central MEMS XENSIV™, cubren con precisión los cuatro sectores clave del control de tren motriz automotriz, la protección de seguridad de la carrocería, la seguridad activa en el vehículo y la detección inteligente IoT, formando una cartera de productos diferenciada y completa. Desde la monitorización de presión atmosférica y de aire de admisión de propósito general para aplicaciones industriales y automotrices, hasta la detección IoT ligera y de bajo consumo, y hasta la detección de colisiones de grado automotriz y la monitorización de presión de neumáticos, todos los tipos de productos encarnan las fortalezas centrales de Infineon de alta precisión, alta fiabilidad, alta integración y facilidad de adaptación. No solo cumplen los requisitos de estabilidad de las exigentes condiciones operativas industriales, sino que también satisfacen las demandas de diseño ligero y larga duración de la batería en electrónica de consumo, al tiempo que cumplen plenamente con los estándares de la industria electrónica automotriz para alta seguridad, alta estabilidad y alto cumplimiento normativo. De esta manera, continúan impulsando la mejora industrial hacia la fabricación inteligente, la seguridad automotriz y las soluciones IoT ligeras.