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汽车水入侵检测

原创：Axzon

汽车水入侵检测 Automotive Water Intrusion Detection

一, 概述

RFMicron的水分传感技术解决了当今汽车行业面临的最严重保修问题之一—水侵入。尽管汽车制造商积极努力在设计、工程和制造方面解决这一问题，即对每个成品车辆进行扩展水浴和手动检查，但仍有许多车辆在生产线上被忽略掉了, 并且带着泄漏问题流向了客户。RFMicron的无源、无线抗金属水分传感器解决方案可以可靠地检测漏水，这通常是当今的手动检查技术无法达到的，并且可以为汽车制造商节省大量的成本。

RFMicron解决方案的优势：

1 能够在工厂质量测试期间远程，无线和准确地检测车辆内的水侵入。

2 采用无源，射频能量收集技术，因此无需电池为传感器供电。

3 专门设计用于在恶劣的金属化车辆底盘环境中无线操作。

4 快速检测漏水情况，并提醒职员注意问题。

5 自动记录事件，以进行质量跟踪、趋势分析和数据分析。

6 经济高效、可扩展，且易于部署可快速连接到车辆底盘的即撕即贴TM的水分传感器标签。

二, 问题：水侵入

车辆内部的漏水反映了车辆的质量非常差，并引起消费者的严重不满。污渍、气味、霉菌，电子损坏和与锈蚀相关的结构问题只是漏水造成的一些少数问题。在这样一个竞争激烈的汽车行业，水侵入车辆会对制造商的声誉造成无法弥补的损害。

窗户密封、挡风雨条和车身接缝是工厂漏水的主要原因。目前的手动检查技术成本高、劳动强度大、容易出错，并且在车辆逃脱检测时会成为相当大的负担。例如，最近召回涉及19,000辆泄漏车辆的估计返工成本超过900万美元（9,000,000美元），保守地假设每辆车在保修期内需要500美元进行检查和维修。不用多说，我们需要一种新的水入侵检测方法。

我们需要一种新的水入侵检测解决方案，但也面临重大的挑战。它必须可靠且易于部署在装配线上。它还必须能够快速检测并查明车辆水浴过程中的漏水情况，提醒职员注意问题，然后自动记录事件，以进行质量跟踪和趋势分析。从运营和资本支出的角度来看，新的水入侵检测系统对汽车制造商来说也必须具有成本效益。更糟糕的是，随着混合动力汽车和电动汽车制造业的扩大，传统的手动水侵入检查变得更加困难，并且由于泄漏造成的损坏变得更加严重。由于这些新一代车辆拥有更多的电池和容纳在半封闭底盘隔间的相关电子设备，这些电池和相关电子设备必须与元件隔离，因此可以远程检测水侵入的一种无线传感器解决方案是确保车辆质量控制的理想方法。

三, RFMicron的抗金属水分传感器解决方案

RFMicron的无源、无线抗金属水分传感器解决方案使汽车制造商能够在难以检测的位置可靠地检测到少于5毫升的水，传统的手动检测技术通常做不到这一点。RFMicron的解决方案包括（1）即撕即贴TM的水分传感器标签，可快速连接到车辆底盘和（2）手持式或固定式传感器读取器。RFMicron的抗金属水分传感器解决方案现在可以实现自动化、经济高效、可扩展的水侵入检测。

RFMicron的抗金属水分传感器标签

功能齐全的无线、无源抗金属水分传感器标签传感器仅由Magnus®S 集成电路芯片组成，该芯片连接到背面有粘合剂的天线上，通过简单的“即撕即贴”安装使其成本低廉且易于部署。Magnus®S 集成电路芯片将射频能量收集功能集成到电源传感和通信电路中，因此不需要电池。通信基于开放的行业标准超高频射频识别协议（ISO 18000-6C，俗称“Gen 2”）。实施无线传感器解决方案的最大挑战之一是汽车是一个高度金属化的环境，使得无线通信和传感变得困难。然而，RFMicron芯片采用了专利的变色龙™技术，该技术有助于在汽车底盘的困难金属环境中进行检测和优化射频通信以进行湿度感测。

Magnus®S 集成电路芯片上的变色龙™电路自动进行调整，以使芯片与天线电气匹配。更重要的是，至少出于感知的目的，它将存储和报告维持最佳匹配所必需的调整。例如，抗金属水分传感器标签经过优化，可在金属车辆底盘上工作，快速可靠地感应水分并与读取器进行无线通信。当传感器暴露在潮湿环境中时，天线的阻抗会发生变化，Magnus®S 集成电路芯片的变色龙™电路会调整芯片做出回应。变色龙™电路的调整使传感器保持调谐，以获得与读取器最大的通信速度和范围。调整的大小直接与存在的水分程度有关，并存储在名为传感器代码的芯片存储器位置。每当需要水分测量时;读取器读取和后处理传感器代码。

四, 湿度传感器标签放置

对于水侵入测试，标签放置方案是针对每个单独的车辆平台定制的。标签放置和分配给车辆平台的标签数量受车辆尺寸、底盘、历史数据、泄漏严重程度、集水点以及传感器与读取器通信能力的影响。确定每个位置后，会为其分配一个标签位置编号。然后将标签位置编号编码到片上“电子产品代码”（EPC）中。每个位置都分配有唯一的EPC编号。例如，前左地面标签可以命名为“FLF”并被指定为＃1标签位置，然后分配EPC代码值1。从那之后，所有“FLF”标签将被分配EPC代码值1。下一个标签位置可以是前右地面 “FRF”名称，并将被指定为＃2标签位置和EPC值2。此编号方案可以轻松地持续覆盖所有需要监测的位置。

为了优化传感器的放置，在车辆通过工厂水浴之前和之后，通过获取和比较相对水分测量读数，填充标签位置并测试传感器代码的可读性和可重复性。RFMicron的抗金属传感器标签可以检测多个侧面的水，因此可以优化标签放置和方向，使其位于车辆底盘内容易收集水分的位置，以确保检测。

抗金属传感器标签具有多个水分检测区域

RFMicron的无线传感器是远程检测混合动力车辆和电动汽车平台内水侵入的完美解决方案，因为在制造装配过程中，标签可以与电池和电子元件一起轻松地放置并密封在底盘隔间。此外，RFMicron的传感器标签消除了手动检查员在检查期间必须重新打开电池/电子隔间的需要。

初始标签放置设置完成后，RFMicron的水分传感器解决方案现在可以轻松地与车辆制造流程集成，因为这些即撕即贴TM水分传感器标签可以快速连接到车辆底盘内的已知泄漏位置。使用每个标签的电子产品代码编号和传感器代码值水浴前和水浴后的相对测量技术进行水侵入测试，以可靠地检测少于5毫升的水。通过将手持或固定传感器读取器与联网计算机一起使用，将水浴前读数存储在数据库中，然后与水浴后读数进行比较。在水浴后检查中，显示相对传感器代码变化的传感器标签表示水侵入。然后标记这些车辆进行返工。

RFMicron的传感器是混合动力汽车和电动汽车中水侵入检测的理想选择

车辆平台内的传感器标签放置示例

五, 汽车生产线测试的最近的“真实世界”结果

RFMicron的无线抗金属水分传感器解决方案已经在一家大型汽车制造商进行了数月的“实时生产线”测试，其中部署了数千个标签，并且测量的可靠性没有误报或漏报传感器读数。RFMicron解决方案还发现了许多手动检查没有检测到的汽车泄漏。

安装在生产线上的RFMicron OnMetal湿度传感器标签

六, 结论

RFMicron的水分传感技术正在为汽车水入侵测试创造新型低成本、无源、无线水分传感器。RFMicron的抗金属水分传感器标签提供了一个可靠的替代方案，而不是当今的手动密集且不准确的水入侵测试过程。在生产线测试期间，在已知泄漏的装配过程中，将RFMicron水分传感器标签放置在底盘内的特定位置，并能够检测到目前的手动目视检查无法检查或检测到的区域的水侵入。

逃脱工厂质量水侵入检查的泄漏车辆是不可接受的，反映出整体车辆质量差，并且可能对制造商的声誉造成不可挽回的损害。RFMicron的技术提供了一种经济高效且可扩展的解决方案，使自动水入侵检测成为可能。