專利名稱：車用壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車用傳感器，特別是涉及一種汽車上用于測量氣、油壓力的新型壓力傳感器。
背景技術(shù)：
車用壓力傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源之一，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。車用壓力傳感器在汽車上主要用于進(jìn)氣、制動(dòng)、油路、車身安全系統(tǒng)中氣、油壓力的監(jiān)測與傳感。
由于車用壓力傳感器工作在高溫(發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫度可達(dá)150℃、排氣管可達(dá)650℃)、振動(dòng)(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100％RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，必須保證其測量精度和可靠性。
車用壓力傳感器原來通常采用機(jī)械式，從20世紀(jì)70年代國外開始研究電子式汽車傳感器以解決發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制問題，之后隨著對(duì)汽車在動(dòng)力、安全、舒適、環(huán)保等性能的追求和隨著壓力敏感元件的設(shè)計(jì)技術(shù)、集成技術(shù)、微機(jī)械加工技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)的不斷地發(fā)展，電子式車用壓力傳感器越來越多地用于汽車電子控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型就是結(jié)合壓力敏感元件技術(shù)與信號(hào)調(diào)理技術(shù)，給出了一種新型車用壓力傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)以上不足，本實(shí)用新型將壓力敏感元件技術(shù)與信號(hào)調(diào)理技術(shù)相結(jié)合，發(fā)明了一種車用壓力傳感器。本實(shí)用新型表述的車用壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于小體積、低成本、便于大批量生產(chǎn)、寬使用溫區(qū)、輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的一種車用壓力傳感器，由傳感器殼體、安裝于殼體前端的壓力敏感元件、調(diào)理該壓力敏感元件之壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電氣接頭組成，該殼體前端設(shè)有壓力引入口，該殼體中部設(shè)有呈凹槽結(jié)構(gòu)的固支臺(tái)階，該凹槽底部與該壓力引入口間設(shè)有壓力引入孔，該壓力敏感元件背面粘接在設(shè)有該信號(hào)調(diào)理電路的線路板而正面對(duì)準(zhǔn)該壓力引入孔感受壓力，該殼體后端面封固有后蓋，而該后蓋同時(shí)將該線路板緊固于該固支臺(tái)階，并且該壓力敏感元件周部基于中間緊固件貼緊于該凹槽底部，實(shí)現(xiàn)壓力進(jìn)入該壓力引入孔時(shí)該線路板與該殼體緊密閉合。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件，直接粘接在該線路板上，該硅壓力敏感元件之應(yīng)變電阻通過內(nèi)引線引接到該信號(hào)調(diào)理電路輸入端。該敏感元件可以為硅壓阻式敏感元件。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，該壓力敏感元件表面設(shè)有實(shí)現(xiàn)壓力傳導(dǎo)的凝膠。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，該壓力引入孔內(nèi)設(shè)有擋板防止被測介質(zhì)對(duì)該壓力敏感元件的瞬間沖擊。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，該信號(hào)調(diào)理電路為具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成電路元件，并具有輸出0～5VDC、0.5～4.5VDC或4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，該輸出電氣接頭具有標(biāo)準(zhǔn)輸出端，設(shè)于該傳感器殼體側(cè)部，并將該信號(hào)調(diào)理電路的輸出信號(hào)通過設(shè)于該輸出電氣接頭中的針腳引出。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果1、由于該壓力敏感元件和該信號(hào)調(diào)理電路安裝于同一線路板，接口設(shè)計(jì)合理，體積小，裝配簡單；2、采用壓力敏感元件直接測量介質(zhì)壓力，無機(jī)械觸點(diǎn)，同時(shí)該壓力敏感元件設(shè)有實(shí)現(xiàn)壓力傳導(dǎo)的凝膠，因此抗震動(dòng)性大大提高；3、采用信號(hào)調(diào)理電路對(duì)敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行溫漂、非線性補(bǔ)償，可靠性高，使用溫區(qū)極寬。
4、輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、電氣連接方式通用性好。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中所述壓力敏感元件和信號(hào)調(diào)理電路安裝于該線路板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
對(duì)照?qǐng)D1、圖2作以下說明1-殼體 9-壓力物理接口2-后蓋 10-壓力進(jìn)入孔3-線路板 11-中間緊固件4-電氣輸出接頭 12-固支臺(tái)階5-針腳 13-凹槽6-信號(hào)調(diào)理電路 14-凝膠7-壓力引入口 15-內(nèi)引線8-擋板 16-壓力敏感元件具體實(shí)施方式
以下結(jié)合圖1、圖2作進(jìn)一步描述一種車用壓力傳感器，由傳感器殼體1、安裝于殼體前端的壓力敏感元件、調(diào)理該壓力敏感元件之壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路6和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電氣接頭4組成，該殼體前端設(shè)有壓力引入口7，該殼體中部設(shè)有呈凹槽13結(jié)構(gòu)的固支臺(tái)階12，該凹槽底部與該壓力引入口間設(shè)有壓力引入孔10，該壓力敏感元件背面粘接在設(shè)有該信號(hào)調(diào)理電路的線路板3而正面對(duì)準(zhǔn)該壓力引入孔感受壓力，該殼體后端面封固有后蓋2，而該后蓋同時(shí)將該線路板緊固于該固支臺(tái)階，并且該壓力敏感元件周部基于中間緊固件11貼緊于該凹槽底部，實(shí)現(xiàn)壓力進(jìn)入該壓力引入孔時(shí)該線路板與該殼體緊密閉合。
該壓力敏感元件為具有電橋結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件16，直接粘接在該線路板3上，該壓力敏感元件之應(yīng)變電阻通過內(nèi)引線15引接到該信號(hào)調(diào)理電路輸入端。該敏感元件為硅壓阻式敏感元件。該壓力敏感元件表面設(shè)有實(shí)現(xiàn)壓力傳導(dǎo)的凝膠14。該壓力引入孔內(nèi)設(shè)有擋板8防止被測介質(zhì)對(duì)該壓力敏感元件的瞬間沖擊。該信號(hào)調(diào)理電路為具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成電路元件，并具有輸出0～5VDC、0.5～4.5VDC或4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。如美國的MAXIM公司、Analog Device公司等均有此類集成電路產(chǎn)品。該輸出電氣接頭具有標(biāo)準(zhǔn)輸出端，設(shè)于該傳感器殼體側(cè)部，并將該信號(hào)調(diào)理電路的輸出信號(hào)通過設(shè)于該接頭中的針腳5引出，輸出適用于汽車上后繼電路處理的電信號(hào)。
車用壓力傳感器通過該傳感器前端的壓力物理接口9正確安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣排放裝置、車身等應(yīng)用場合的汽油管道上，當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，氣、液通過傳感器的壓力引入口7進(jìn)入傳感器，擋板8有效地防止了氣、液對(duì)壓力敏感元件16的正面瞬間沖擊和雜質(zhì)顆粒對(duì)該敏感元件的破壞。壓力經(jīng)過固支臺(tái)階12間的進(jìn)入壓力進(jìn)入孔10作用在該壓力敏感元件的表面。集成信號(hào)調(diào)理電路6為該壓力敏感元件提供電源激勵(lì)，該壓力敏感元件感受壓力變化，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該壓力敏感元件16的引線焊接到該線路板3上的相應(yīng)焊點(diǎn)，并通過線路板布線將電信號(hào)傳送到該集成信號(hào)調(diào)理電路6進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。該集成信號(hào)調(diào)理電路6對(duì)該壓力敏感元件16輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、線性化和溫漂補(bǔ)償，并根據(jù)后繼電路的需要輸出0～5VDC、0.5～4.5VDC或4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)至線路板3上的相應(yīng)電氣連接觸點(diǎn)17，同時(shí)該集成電路的供電電源也引至相應(yīng)電氣連接觸點(diǎn)17。電氣輸出接頭4的各針腳5與相應(yīng)的電氣連接觸點(diǎn)17相連，輸出信號(hào)，并獲得傳感器供電電源。
從圖1可以看出，本實(shí)用新型車用壓力傳感器內(nèi)部安裝零件少，體積小，裝配簡單；整個(gè)結(jié)構(gòu)無機(jī)械觸點(diǎn)，克服了傳感器機(jī)械式壓力傳感器的最大缺點(diǎn)；同時(shí)敏感元件表面進(jìn)行了保護(hù)，耐高溫，耐腐蝕，可靠性高；集成電路對(duì)敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行了非線性修正和溫漂補(bǔ)償，大大提高了傳感器精度，進(jìn)一步提高了車用壓力傳感器的可靠性。
權(quán)利要求1.一種車用壓力傳感器，由傳感器殼體(1)、安裝于殼體前端的壓力敏感元件(16)、調(diào)理該壓力敏感元件之壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路(6)和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電氣接頭(4)組成，其特征在于，該殼體前端設(shè)有壓力引入口(7)，該殼體中部設(shè)有呈凹槽(13)結(jié)構(gòu)的固支臺(tái)階(12)，該凹槽底部與該壓力引入口間設(shè)有壓力引入孔(10)，該壓力敏感元件背面粘接在設(shè)有該信號(hào)調(diào)理電路的線路板(3)而正面對(duì)準(zhǔn)該壓力引入孔感受壓力，該殼體后端面封固有后蓋(2)，而該后蓋同時(shí)將該線路板緊固于該固支臺(tái)階，并且該壓力敏感元件周部基于中間緊固件(11)貼緊于該凹槽底部，實(shí)現(xiàn)壓力進(jìn)入該壓力引入孔時(shí)該線路板與該殼體緊密閉合。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該壓力敏感元件可為具有電橋結(jié)構(gòu)的敏感元件，直接粘接在該線路板(3)上，該壓力敏感元件之應(yīng)變電阻通過內(nèi)引線(15)引接到該信號(hào)調(diào)理電路輸入端。
3.如權(quán)利要求2所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該敏感元件為硅壓阻式敏感元件。
4.如權(quán)利要求1所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該壓力敏感元件表面設(shè)有實(shí)現(xiàn)壓力傳導(dǎo)和保護(hù)敏感元件的凝膠(14)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該壓力引入孔內(nèi)設(shè)有擋板(8)防止被測介質(zhì)對(duì)該壓力敏感元件的瞬間沖擊。
6.如權(quán)利要求1所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該信號(hào)調(diào)理電路為具有信號(hào)放大、溫度補(bǔ)償、非線性修正等功能的集成電路元件，并可輸出0～5VDC、0.5～4.5VDC或4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種車用壓力傳感器，其特征在于，該輸出電氣接頭具有標(biāo)準(zhǔn)輸出端，設(shè)于該傳感器殼體側(cè)部，并將該信號(hào)調(diào)理電路的輸出信號(hào)通過設(shè)于該接輸出電氣接頭中的針腳(5)引出。
專利摘要一種車用壓力傳感器由傳感器殼體、安裝于殼體前端的具有電橋結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件、具有溫度補(bǔ)償、非線性修正和信號(hào)放大的集成信號(hào)調(diào)理電路和引出信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電氣接頭組成，殼體前端設(shè)有壓力引入口，殼體中部設(shè)有呈凹槽結(jié)構(gòu)的固支臺(tái)階，凹槽底部與壓力引入口間設(shè)有壓力引入孔，壓力敏感元件背面粘接在設(shè)有信號(hào)調(diào)理電路的線路板而正面對(duì)準(zhǔn)壓力引入孔感受壓力，殼體后端面封固有后蓋，而后蓋同時(shí)將線路板緊固于固支臺(tái)階，并且硅壓阻式敏感元件周部基于中間緊固件貼緊于凹槽底部，實(shí)現(xiàn)壓力進(jìn)入壓力引入孔時(shí)線路板與該殼體緊密閉合，本實(shí)用新型具有小體積、低成本、便于大批量生產(chǎn)、寬使用溫區(qū)、輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L19/04GK2867323SQ20062006844
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者王文襄, 吳如兆, 王善慈, 王冰, 楊成, 李水俠 申請(qǐng)人:昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司