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[導(dǎo)讀]現(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)大都用電子燃油噴射系統(tǒng),其中有一個形似方盒子的控制元件叫“ECU(電子控制單元)”。如果說ECU就像人的大腦,負(fù)責(zé)接受各種信號,經(jīng)由內(nèi)建的基礎(chǔ)程式判別后,來控制各個系統(tǒng),以維持汽車正常的行駛。

現(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)大都使用電子燃油噴射系統(tǒng),其中有一個形似方盒子的控制元件叫“ECU(電子控制單元)”。如果說ECU就像人的大腦,負(fù)責(zé)接受各種信號,經(jīng)由內(nèi)建的基礎(chǔ)程式判別后,來控制各個系統(tǒng),以維持汽車正常的行駛。那么,支撐車載ECU核心部分的關(guān)鍵元件——“振蕩子”,就和人的心臟一樣重要。1977年,村田制作所開發(fā)出陶瓷振蕩子CERALOCKR®,該產(chǎn)品被應(yīng)用于各種各樣的電子設(shè)備中。村田利用其從材料到制造工藝等多方面積累的技術(shù)經(jīng)驗,長年向市場供應(yīng)可滿足車載設(shè)備苛刻要求的產(chǎn)品,并大力開發(fā)隨著高速車載LAN的普及而不斷擴(kuò)大的高精度產(chǎn)品。

陶瓷振蕩子CERALOCK®由具有高度穩(wěn)定性的壓電陶瓷構(gòu)成,振蕩頻率主要通過陶瓷元件的尺寸和厚度來調(diào)整。隨著IC技術(shù)的發(fā)展,各種設(shè)備均可以通過單個LSI集成電路來控制,如單片微處理器。CERALOCK®可在大多數(shù)基于微處理器的設(shè)備中用作時鐘信號源。
 
在車載用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(頻率總偏差為0.5%)方面,村田制作所目前備有振蕩頻率涵蓋2MHz~70MHz的5個系列。此外還提供將頻率的總偏差控制在±0.27%的3個系列的高精度產(chǎn)品。隨著采用CAN-BUS等高速車載LAN的汽車廠商日益增多,高精度產(chǎn)品的需求大為提升。

圖:車載陶瓷振蕩子的產(chǎn)品線 

在車載振蕩子市場上,陶瓷振蕩子和石英晶振平分秋色。陶瓷振蕩子具備以下幾個比石英晶振出色的特點:第一是機(jī)電耦合系數(shù)大(施加的電能可轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動能的比率)。這就意味著在施加相同電能時振動能量要比石英晶振大,因此在受到振動及沖擊或振蕩子附著有異物時不易受到干擾;第二是起振時間遠(yuǎn)比石英晶振短;第三是外形尺寸?。坏谒氖欠€(wěn)定振蕩的范圍大,容易選擇振蕩電路的電路常數(shù)。

對于汽車用部件,使用溫度范圍以及受到振動及沖擊時的可靠性尤為重要。為了滿足這些要求,村田在面向車載用途推出的陶瓷振蕩子上的多處采取了確??煽啃缘拇胧?

村田制作所的陶瓷振蕩子在具備外部電極的陶瓷基片上設(shè)置長方體的陶瓷壓電元件,然后在上面蓋上金屬蓋進(jìn)行密封。壓電元件的兩端用導(dǎo)電性粘合劑固定,壓電元件上印刷有電極,向此處施加電壓后,壓電元件的中央部分就會振動。也就是說,壓電元件是在由陶瓷基片和金屬蓋封閉起來的空間內(nèi)振動的。

村田陶瓷振蕩子所采用的技術(shù)中,另一不可不提的就是小型化技術(shù)。為了使振蕩子的振蕩穩(wěn)定,通常的做法是在壓電元件的兩端連接電容。而該公司的陶瓷振蕩子則不同,電容器采用與陶瓷基片合為一體的方式進(jìn)行內(nèi)置。

村田認(rèn)為,今后FlexRay®等高速車載LAN將拉動車載陶瓷振蕩子的市場。因此,村田從1990年首例車載LAN“CAN-BUS”開始使用陶瓷振蕩子起就在積極致力于車載陶瓷振蕩子的高精度化。為了滿足更高的精度要求,開始從壓電元件材料及工藝入手進(jìn)行改進(jìn)。實現(xiàn)了總頻率偏差僅為±0.27%的高精度。未來,憑借擁有從材料到制造設(shè)備的一條龍生產(chǎn)方式的優(yōu)勢,村田將繼續(xù)改進(jìn)材料及工藝,以進(jìn)一步提高精度。


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