SCHOTT solutions Nr. 2/2009 > Tecnología de sensores

En camino hacia un mayor confort de conducción y un menor consumo de combustible: pronto será posible equipar los automóviles con hasta 10 de los nuevos sensores SAW. Foto : SCHOTT T. Bauer

Ahorro de combustible
con sensores


Un novedoso encapsulado hermético para sensores de tecnología SAW para automóviles más respetuosos con el medio ambiente.


Bernd Müller

Los fabricantes de automóviles han estado esperando este momento desde hace tiempo: sensores de par que permiten controlar con exactitud la potencia motriz, las operaciones de cambio de marcha y los movimientos de la dirección y, de esta forma, incrementar el confort de conducción y reducir el consumo de combustible. Hasta ahora no existía ningún sensor capaz de satisfacer simultáneamente las exigencias de realizar mediciones exactas y de permanecer hermético durante su vida útil completa, de mínimo un cuarto de millón de km. SCHOTT Electronic Packaging ha desarrollado, en colaboración con la compañía británica de tecnología de sensores Transense Technologies plc, un encapsulado de 3 piezas completamente novedoso para un sensor SAW (Surface Acoustic Wave) capaz de cumplir todos estos requisitos.
Por primera vez, el nuevo encapsulado para sensor de Transense y SCHOTT se compone de 3 piezas: una base, un anillo y una tapa. Fuente : SCHOTT
Los cambios automáticos son cada vez más suaves. Sin embargo, los pasajeros siguen percibiendo un tirón al cambiar de marcha y reacelerar, en especial a medida que el vehículo y su tren de propulsión envejecen y la calibración original se vuelve más imprecisa. La razón de ello es que todavía no ha sido posible producir sensores capaces de medir el par directamente en el tren de propulsión. Los intentos de varios fabricantes de producir sensores de par a partir de 2 piezas de encapsulado han fracasado, en parte porque, para realizar mediciones exactas, este encapsulado tiene que ser al mismo tiempo elástico y completamente hermético. “La solución que han desarrollado Transense y SCHOTT es un encapsulado único en su género, que combina un metal con un límite elástico elevado, para transmitir el par al sensor, con un metal endurecido, adecuado para pasantes de vidrio fundido herméticos,” explica David Vile, Business Manager Torque Systems en Transense plc. A diferencia de los encapsulados convencionales, esta unidad consta por vez primera de 3 piezas: una base, un anillo y una tapa.

El disco base redondo está hecho de acero inoxidable no endurecido mediante un tratamiento térmico, sino únicamente mediante mecanizado, lo que conserva la elasticidad del metal. Como resultado de ello, la deformación es transmitida linealmente al sensor de par unido a su cara interior. El segundo componente del encapsulado, de acero recocido inoxidable, incorpora aberturas para las 2 patillas de conexión, selladas herméticamente mediante fusión de vidrio en un horno. El anillo es soldado a la base antes de alojar el sensor. Una vez montado el sensor, se sella el encapsulado con una cubierta de acero inoxidable.
Fuente : Transense
El núcleo del sensor de par es un componente SAW. SAW significa ‘Surface Acoustic Wave’ (Onda Acústica Superficial) y designa el principio según el cual pueden producirse oscilaciones mecánicas de alta frecuencia sobre una superficie finamente estructurada, de forma similar a las olas sobre el mar. “El sensor Transense consiste en un cuarzo piezoeléctrico premoldeado sobre el que se depositan hasta 3 resonadores empleando tecnología fotolitográfica convencional,” explica David Vile. En respuesta a una señal de excitación de 433 MHz, este sensor pasivo devuelve señales a la frecuencia propia del resonador, directamente relacionadas con los esfuerzos mecánicos y térmicos a los que se ven sometidas las plaquitas de cuarzo.
Fundada en 1991, la compañía británica Transense Technologies está captando el mercado automovilístico con su innovadora tecnología SAW. Foto : Transense Technologies
Transense esta siguiendo también nuevos caminos con relación a la transmisión de los datos, porque para que un sensor sea capaz de medir con precisión el par hay que soldarlo directamente a los ejes o a las poleas, con lo que queda expuesto a aceite a alta temperatura. En este entorno los contactos eléctricos deslizantes no son fiables; en consecuencia Transense utiliza con éxito la transmisión de señales sin contacto mediante acopladores inalámbricos. Transense Technologies y SCHOTT Electronic Packaging llevan colaborando de forma continuada desde 2002. SCHOTT y Transense empezaron a trabajar juntos en el desarrollo del encapsulado de 3 piezas para un sensor de par, ahora listo para la producción en serie, en 2004. Transense está negociando actualmente con fabricantes de automóviles y proveedores Tier 1 y Tier 2 y tiene mucha confianza en que los vehículos podrán ser equipados pronto con hasta 10 sensores SAW. “Esto no sólo permitiría realizar cambios de marcha suaves y que ahorrarían combustible, sino también monitorizar los motores, mejorar la tracción mediante la vectorización del par y dosificar mejor la dirección electroasistida (EPAS),” señala Graham Storey, Commercial Director de Transense plc. <|