I motori termici sono posti sotto la lente d’ingrandimento a causa di norme ambientali sempre più stringenti in tutte le regioni del mondo. Sfruttando una nuova piattaforma di sensori innovativi per applicazioni che richiedono la rilevazione della pressione con un’elevata accuratezza, TDK ha sviluppato una serie di sensori di pressione resistenti al numero sempre crescente di differenti combustibili reperibili sul mercato, aiutando quindi gli stessi OEMs a essere conformi alle norme che regolano le emissioni nel settore automotive.
Il materiale fa la differenza
I sensori di pressione capaci di operare in modo accurato per l’intero ciclo di vita del veicolo quando posti a contatto con agenti chimici aggressivi, rappresentano un prerequisito fondamentale e in molti casi irrinunciabile per garantire funzionalità affidabili di OBD (On-board Diagnostics) e di sistemi di controllo all’interno della vettura. Nelle soluzioni reperibili sul mercato sono utilizzati per le interconnessioni tra l’elemento sensibile e il packaging del sensore, materiali a base di gomme naturali o sintetiche che vengono a contatto durante il funzionamento con gli agenti chimici di cui è composto il “media” da misurare. L’interazione tra il combustibile e il materiale a base di gomma rappresenta un punto sfavorevole quando si ricercano prestazioni con letture accurate e una stabilità a lungo termine, in considerazione delle crescenti tipologie di benzine e relativi additivi utilizzati nel mondo.
Il design dei sensori di pressione TDK offre un differente approccio: tutte le plastiche ed i materiali in gomma che possono venire a contatto con il “media” aggressivo sono stati sostituiti con materiali a base di vetro che non sono soggetti a fenomeni di deformazione, garantendo al tempo stesso una robustezza per il campo applicativo specifico. In questo modo si eliminano misure di pressione inaccurate o degradamenti di risposta del sensore nel tempo.
La tecnologia di TDK offre un’elevata resistenza dell’elemento sensibile a contatto con il carburante o elementi similari, fornendo un segnale di risposta accurato con tolleranza ristretta pari a +/-1% del fondo scala sul range di temperatura da -40°C a +125°C. La tecnologia TDK rappresenta quindi una piattaforma sensoristica avanzata che trasversalmente abbraccia differenti applicazioni in cui il media da misurare sia la benzina o un suo derivato; la struttura modulare del cuore del sensore (rappresentato nella figura qui sotto) permette di ingegnerizzare diversi layout e connessioni per le applicazioni del cliente.
Un esempio applicativo
Questa tecnologia può essere rinvenuta nel “tank pressure sensor” sviluppato per il segmento di mercato xEV per soddisfare le esigenze di controllo delle perdite di vapore della tanica di benzina. I sistemi di controllo per la vaporizzazione delle emissioni sono disegnati per prevenire la dispersione dei vapori di benzina nell’atmosfera. Il sensore sottostante controlla la pressione della tanica di benzina anche durante la marcia elettrica del veicolo o quando quest’ultimo è fermo; il componente deve essere in grado di rilevare deviazioni molto contenute di pressione e temperatura.
Attraverso una calibrazione specifica del sensore attraverso un algoritmo sviluppato da TDK ed integrato nell’ASIC del componente, si è reso possibile aumentare l’accuratezza di lettura della pressione relativa raggiungendo un valore pari a 0.2 %, offrendo un range di misura di pressione relativa da -100mbar fino a 350mbar. Il prodotto è equipaggiato con interfaccia digitale (SENT) per applicazioni di diagnostica (OBD) e integra anche la lettura della temperatura.
Un portafoglio in continua espansione e al passo coi tempi
Poiché la domanda di sensori è in crescita costante in tutti i settori, TDK offre un gamma sempre più completa di soluzioni adatte alle esigenze dei principali trend tecnologici del momento come l’Internet of Things (IoT) e l’Industry 4.0 oltre ai più classici settori applicativi come l’automotive e il mondo industriale. Questo portafoglio in espansione è composto da sensori di temperatura, pressione, corrente e campi magnetici.
