关于轿车中电子器材，人们很简略一会儿列举出MCU、很多的传感器、驱动部件等，好像很难想起“不太起眼”的模数转换器（ADC）。事实上，ADC特别是Σ-Δ型ADC散布在轿车的各个旮旯中。ADC正在使传统意义上的传感器变得不再传统，传统意义上的传感器一般担任的是信号调整的人物，行将客观国际中一些十分细小的小信号转换成能够被电子器材辨认的电信号，可是现在的技能趋势是这些传统的纯模仿的传感器内部正在越来越多的引进数字处理的部分，而这其间就包括了Σ-Δ型ADC。
业界越来越多地将传感器和Σ-Δ型ADC进行交融，来优化传感器的功用。工程师们一起在模仿信号收集和数字后处理要求的两个方面调查传感器和转换器，这不仅能够使转换器“充沛激起”传感器元件的效能，以此优化传感器功用，而且将本钱减至最低。
轿车运用为何喜爱Σ-Δ型ADC
Σ-Δ型ADC一般被认为是最杂乱的模数转换器架构，它的模仿部分十分简略（类似于一个1bit ADC），而数字部分则要杂乱得多，它归纳运用共同的“采样”与“降噪”技能，依照功用划分为数字滤波和抽取单元。因为Σ-Δ型ADC更接近于一个数字器材，所以其制作本钱相对低价。
一般，Σ-Δ型ADC的分辨率十分高（16-24 位），不过速度较低（10-480 KSPS）。因为选用高倍率过采样技能，降低了对传感器信号进行滤波、前置扩大的要求，实际上取消了信号调度，所以十分合适丈量来自应变计、热电偶和电阻温度传感器等传感器的小信号而无需采样坚持扩大器或增益调整扩大器。
因为集成度的添加，先进的“数字传感器”产品具有各式各样的规划优势或愈加“智能”。ADC能够运用内部校准和线性化程序来处理传感器输出；传感器能够校对传感器增益和偏移，并产生片内传感器鼓励信号；数字控制型可编程增益扩大器可用来“优化”ADC至特定传感器读数，然后重新配置以从相同的传感器读取一个不同的信号。ADC内置温度监控功用并依据温度调理转换器输出，可计算并消除热差错。微机电（MEMS）传感器如加速度计和陀螺仪，相同也结合了数据传感器来感应惯性和旋转运动，十分适用于轿车安全及安稳控制体系等一系列轿车运用场合。总归，这意味着规划人员不用像以往那样过多重视怎么处理详细的传感器功用问题，然后加速上市并大多能改进功用。
引进数字处理的部分使轿车电子体系能够完成一些十分先进十分有用的功用，这些功用包括零点消除、自确诊、滤波频段的设定、量程可调等。而Σ-Δ型ADC之所以能在这其间担任重要人物，首要缘于它的架构。
图2.各种ADC架构比较。
如上图2所示为各种架构的ADC采样率和精度的比较。一般咱们有这样的一致：最常用的通用架构一般是逐次迫临寄存器 （SAR） 型；而用于高分辨率（要求对从小到大的各种信号进行数字化处理的工业范畴）的首要类型是Σ-Δ型；当时处理高速信号的模数转换器大多是流水线型。
咱们先来看一辆轿车对ADC动态规模和分辨率的要求。轿车运用中一般要处理大的动态规模的信号，例如假如要检测电池的电量，当发动机熄火时，这时待机电流只要几十毫安，而当起动机启动时，作业电流能够到达几百安，相差将近10万倍，要检测这么大的动态规模的信号，当然需求具有大的动态规模和十分高分辨率的ADC架构了。Σ-Δ型具有的宽动态规模十分合适这一运用。除此之外，Σ-Δ型ADC高分辨率的特性还十分合适于轿车的安全运用。
尽管Σ-Δ型ADC比较其它架构的ADC速度并不高，但这并不影响它在轿车中的运用。如关于车辆侧翻的检测，轿车一侧轮胎在开端抬起时分的角速度并不高。
Σ-Δ型ADC在轿车安全体系中的运用
图3表现了Σ-Δ型ADC在MEMS传感器中的运用实例，包括三个方面：安全气囊、电子安稳体系、侧翻的安稳体系。
图3. 集成了Σ-Δ型ADC的MEMS传感器用于轿车安全体系。
无论是安全气囊仍是电子安稳体系或许侧翻的安稳体系，其体系规划原理都是根据用MEMS传感器来检测车的姿势。比方安全气囊，当磕碰产生的时分去检测这个磕碰所带来位移的加速度和减速度，当加速度到达必定程度，才干判别这是一个磕碰，而不是轿车自身的刹车带来的减速度，这儿的MEMS传感器不只是检测信号，还作为一个决策者的人物而存在。
关于电子安稳体系，则要判别轿车在雪地上的转弯是不是还带有侧滑，轿车转弯时有一个角速度，当这个角速度到达必定的水平便是反常的侧滑而不是车辆自身的转弯。而侧翻的趋势也是一个角速度。这其间都会用到各式各样MEMS传感器，如加速度计和陀螺仪。
这些MEMS传感器由许多十分细小的微米级的小弹片组成，如上图3。当轿车产生磕碰或许有姿势改变的时分，加速度就会带来一个位移，这个位移就会带来一个电信号的改变，详细来说是电容信号的改变。经过这样的结构，就把动作的趋势转化成了电信号的改变，没有动作产生的时分，信号是0，当有动作的产生的时分，就输出信号，而且动作起伏越大，电信号也越大。
可是，MEMS传感器检测的电信号是十分弱小的，这就需求将它扩大，然后才干用必定采样位数的转换器转换成数字信号输出，再送给单片机或处理器进行剖析，才干得到详细的加速度数值。这便是传统的老一代MEMS传感器的架构，它包括一个驱动用以驱动机械MEMS的单元，然后再用沟通做鼓励，将动作产生时分差分的电信号进行扩大解调输出，所以这是一个模仿的信号，当外部动作带来位移改变的时分，经过MEMS的单元变成电信号直接输出。
