Applicazioni dei sensori MEMS nel settore automotive

Applicazioni dei sensori MEMS nel settore automotive

Nel corso degli ultimi anni, la tecnologia MEMS è stata ampiamente utilizzata nell’industria automotive, sino al punto che su 100 sensori installati in un veicolo, almeno 30 sono oggi realizzati con tecnologia MEMS. Nel corso dell’articolo esamineremo le principali applicazioni di questa importante tecnologia elettronica, per la quale il settore automotive occupa la seconda posizione in ordine di importanza.

Introduzione

La tecnologia MEMS sta progressivamente sostituendo larga parte dei sensori utilizzati a bordo degli attuali veicoli, portando con sé importanti e considerevoli vantaggi come riduzione dei costi, aumento dell’affidabilità e delle prestazioni. Non solo, è stato anche dimostrato come i sensori MEMS abbiano contribuito a ridurre il consumo di carburante, i costi di manutenzione e riparazione e incrementare significativamente il grado di sicurezza (sia attiva che passiva) di ogni veicolo.

La tecnologia MEMS (acronimo di Micro-Electro-Mechanical Systems) deriva dalla combinazione di dispositivi meccanici, sensori e componenti elettronici collocati su un unico substrato comune di silicio utilizzando la tecnologia di micro fabbricazione. La tecnologia MEMS consente dunque di realizzare un intero sistema su un unico circuito elettronico, potendo usufruire degli enormi vantaggi offerti dalla tecnologia allo stato solido. Con particolare riferimento alle applicazioni automotive, occorre osservare come le moderne autovetture si siano evolute notevolmente sul piano della complessità, integrando un numero sempre crescente di dispositivi legati alla sicurezza, alla riduzione dei consumi e delle emissioni inquinanti e al miglioramento del comfort di guida. I temi legati all’inquinamento e alla sicurezza hanno assunto un’importanza prioritaria, tenendo anche presente il trend di continua crescita del numero di veicoli circolanti. In Figura 1 possiamo osservare un effetto immediato dell’incremento della densità di traffico, vale a dire il numero di ore perse in coda dagli automobilisti di alcune città statunitensi; il dato allarmante è come questi indici aumentino costantemente con il passare degli anni.

Figura 1: ore perse in coda dagli automobilisti di alcune città americane

In Figura 2 possiamo invece osservare l’andamento (decrescente) nel tempo dei consumi di carburante, a partire dal momento in cui è stato introdotto obbligatoriamente il catalizzatore.

Figura 2: variazione del consumo medio di carburante di un veicolo nel tempo

Come si può subito constatare osservando l’immagine, con il passare degli anni sono stati ottenuti dei significativi miglioramenti, determinati soprattutto dal maggior numero di dispositivi elettronici installati sui veicoli, la maggior parte dei quali integra dei sensori realizzati in tecnologia MEMS. [...]

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