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在ADAS在传感器模块中实现精确的温湿度传感
(2024年7月13日更新)

你的第一辆车可能和我的一样,缺乏摄像头、雷达、激光雷达等传感器

图1 现代汽车ADAS传感器

图3 RX增益 (a) 和 TX 功率 (b) 随温度变化

之所以需要高精度的温度测量,是因为雷达的性能应该尽可能提高,热损伤之间的平衡应该得到防止。为了达到这种平衡,雷达传感器必须在温度极限附近工作,并在尽可能接近极限时可靠地关闭。这可能很难实现,因为:

1.OEM开始要求更高的环境温度。

2.为了降低成本,制造商开始使用塑料模块外壳而不是金属外壳。金属是一种更好的导热通常用作散热器来释放模块内产生的热量。

3.雷达芯片功耗高,会引起自发热。

4.雷达芯片上嵌入式温度传感器的误差范围最大 ±7°C,这限制了雷达芯片的性能。由于此误差,您必须在距离工作限制 ±7°C 关闭以防止损坏。

如今,设计师的目标是使雷达芯片内裸片的温度精度达到 ±1°C。因此,您可以使用两个独立的温度传感器来测量温差,或者使用雷达芯片下的超薄温度传感器,例如 TMP114.欲了解更多关于实施温差测量的信息,请阅读应用手册用温差测量监测元件温度。

更多关于元件下温度监测的详细信息,请阅读应用手册使用超小温度传感器进行元件下监测。

激光雷达

,激光雷达传感器可以捕获短距离、中距离和远距离数据,并提供深点云 ADAS 功能安全的关键部件。激光雷达包括激光阵列,飞行时间 (ToF) 所有这些都需要温度补偿来维持其性能。温度变化会影响激光雷达的距离测量 70°C 激光阵列的性能可能会下降。ToF 传感器功耗高,会导致自发热 105°C 左右控制器通常需要降低时钟频率或完全关闭,以防止热失控。

图4 汽车激光雷达范围

激光雷达系统的一个重要设计考虑因素是目标汽车的安全完整性等级 (ASIL)。使用远程温度传感器来满足激光雷达系统的应用手册 ASIL 提供了一些快速实现冗余和多样化温度传感器的想法

激光雷达和相机模块可能会破裂透镜,因此内部光学元件可能会因潮湿而损坏。汽车级湿度传感器(如 HDC3020-Q1)可以测量相对湿度和温度。它可以检测水(这可能意味着泄漏),并计算何时超过露点(导致透镜冷凝),以便系统通知用户采取纠正措施。

如何选择温度传感器?

在评估您的下一个温度传感器时,请考虑其最大精度、报警或其他功能以及您的通信渠道。例如,如果JAE代理没有什么可用的 ADC 通道(通常存在于环视和低端驾驶员监控摄像头中),可以将数字温度传感器连接到 FPD-Link 串行器的 I2C 或 SPI 通道。如果您只是想要有迟滞功能的阈值报警,可以使用连接到通用输入/输出的温度开关。当你真的有可用的时候 ADC 模拟温度传感器的输出电压与温度成正比,度成正比,不外部元件容差的影响,如分立热敏电阻解决方案。如果确实需要热敏电阻,可以考虑硅基线性热敏电阻,可以解决负温度系数 (NTC) 热敏电阻的精度和可靠性,同时保持其低成本和小尺寸的优势。

结语

高度敏感的光学需要准确,需要准确诊断高度敏感的光学。 ADAS 模块非常相似。因此,需要使用精确的外部温度传感器 ADAS 模块的必要构建块正迅速成为未来安全的关键系统。

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