發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬壓力傳感器調(diào)試裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)氣壓力傳感器(ManifoldAbsolute Pressure Sensor)，簡(jiǎn)稱(chēng) MAP。它以真空管連接進(jìn)氣歧管，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小檢測(cè)出歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，將其轉(zhuǎn)換成0.5V至4.5V的電壓信號(hào)，供ECM電腦修正噴油量和點(diǎn)火正時(shí)角度。
[0003]基于半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)制成的硅壓力傳感器在測(cè)量過(guò)程中要和被測(cè)物接觸才能得到測(cè)量結(jié)果。由于被測(cè)物體的溫度變化會(huì)使傳感器的壓阻系數(shù)產(chǎn)生變化，所以壓阻效應(yīng)原理本身會(huì)引起傳感器輸出的溫度漂移。同時(shí)，由于制造工藝所造成的傳感器電橋電阻的不嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)、橋臂電阻的漏電流以及裝配應(yīng)力等因素還會(huì)造成輸出信號(hào)的非線性，嚴(yán)重影響傳感器的靈敏性以及測(cè)量的精確度。因此，補(bǔ)償硅壓力傳感器的溫度誤差及非線性誤差是進(jìn)行壓力測(cè)量的一項(xiàng)重要工作。
[0004]目前，對(duì)上述傳感器的補(bǔ)償方案有很多，但上述補(bǔ)償調(diào)試方案均存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試效率低，補(bǔ)償和校正后，傳感器測(cè)量精度不理想等問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試效率高，補(bǔ)償和校正后傳感器測(cè)量精度理想的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，它包括穩(wěn)壓電源、計(jì)算機(jī)、PIC接口模塊、MAX1452溫度調(diào)理芯片及進(jìn)氣壓力傳感器；所述計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸端口經(jīng)聚乙烯或氯乙烯包覆的USB導(dǎo)線與PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口相接；所述PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口接MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口 ；所述MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口接進(jìn)氣壓力傳感器的信號(hào)傳輸端口 ；所述穩(wěn)壓電源的信號(hào)輸出端接PIC接口模塊的信號(hào)輸入端。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述穩(wěn)壓電源可采用TL431可控精密穩(wěn)壓源。
[0009]作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述PIC接口模塊可采用C8051F410單片機(jī)。
[0010]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述PIC接口模塊可采用PIC18F4550單片機(jī)。
[0011]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試效率高，補(bǔ)償和校正后傳感器測(cè)量精度理想。通過(guò)本實(shí)用新型進(jìn)行在線數(shù)字補(bǔ)償，可保證傳感器的性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。本實(shí)用新型校準(zhǔn)后可以使傳感器輸出精度達(dá)到千分之一以上。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，包括穩(wěn)壓電源、計(jì)算機(jī)、PIC接口模塊、MAX1452溫度調(diào)理芯片及進(jìn)氣壓力傳感器；所述計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸端口經(jīng)聚乙烯或氯乙烯包覆的USB導(dǎo)線與PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口相接；所述PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口接MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口 ；所述MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口接進(jìn)氣壓力傳感器的信號(hào)傳輸端口 ；所述穩(wěn)壓電源的信號(hào)輸出端接PIC接口模塊的信號(hào)輸入端。
[0015]校準(zhǔn)的目的是使傳感器的零點(diǎn)輸出為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的值。靈敏度的校準(zhǔn)是恒流驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳感器的靈敏度正比于傳感器橋路的激勵(lì)電流。
[0016]MAX頂公司生產(chǎn)的MAX1452型高精度硅壓阻式壓力信號(hào)調(diào)理器芯片，是一款高度集成的模擬傳感器信號(hào)處理器，可以補(bǔ)償零點(diǎn)失調(diào)、靈敏度溫度漂移和非線性等多個(gè)參數(shù)，可以在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)對(duì)傳感器進(jìn)行多點(diǎn)全自動(dòng)補(bǔ)償。MAX1452具有放大、校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償功能，可以多點(diǎn)逼近傳感器所固有的可重復(fù)指標(biāo)。全模擬信號(hào)通道不會(huì)在輸出信號(hào)引入量化噪聲，利用集成的16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校準(zhǔn)，偏移量和量程可以校準(zhǔn)在±0.02%F.S.之內(nèi)。賦予了傳感器真正的可互換性。
[0017]MAX1452用多個(gè)線性區(qū)段來(lái)近似實(shí)際的溫度誤差曲線，線性區(qū)段的補(bǔ)償系數(shù)保存在內(nèi)部EEPR0M中。溫度信號(hào)V(T)取自橋路的端電壓，用一個(gè)12位ADC將V(T)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并用此數(shù)字量去尋址EEPR0M，就可得到不同線性區(qū)段的補(bǔ)償系數(shù)D (T)。從EEPR0M取出的失調(diào)和FS0補(bǔ)償系數(shù)分別被寫(xiě)入兩個(gè)16位DAC(0FFSETDAC和FS0DAC)，補(bǔ)償系數(shù)通過(guò)對(duì)傳感器誤差測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合得到。溫度測(cè)試點(diǎn)越多、曲線擬合精度越高，則補(bǔ)償精度也越高。但過(guò)多的測(cè)試點(diǎn)會(huì)增加測(cè)試工作量，增加生產(chǎn)成本。補(bǔ)償后的殘留誤差還與誤差曲線的非線性程度有關(guān)。
[0018]為保證供電電壓的穩(wěn)定，使MAX1452工作電壓穩(wěn)定，本實(shí)用新型所述穩(wěn)壓電源可采用TL431可控精密穩(wěn)壓源。TL431是可控精密穩(wěn)壓源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設(shè)置到從Verf (2.5V)到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2 Ω，在很多應(yīng)用中用它代替穩(wěn)壓二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路，可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等。
[0019]發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器應(yīng)用場(chǎng)合非常復(fù)雜，使用條件很惡劣。整體結(jié)構(gòu)不但要滿足使用環(huán)境中的沖擊、振動(dòng)、防水等要求，還要滿足安裝結(jié)構(gòu)的要求，生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配有一定的難度要求。
[0020]由于使用部位的溫度較高，導(dǎo)線采用絕緣性和耐熱性良好的經(jīng)聚乙烯或氯乙烯包覆的USB。導(dǎo)線固定時(shí)不可拉得太緊或放的太松。焊接要牢固，無(wú)短路、斷路、搭鐵等現(xiàn)象。
[0021]本實(shí)用新型所述PIC接口模塊采用C8051F410單片機(jī)。C8051F410單片機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，能使MAX1452和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換，這樣就能對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多次控制和校準(zhǔn)。
[0022]本實(shí)用新型所述PIC接口模塊也采用PIC18f4550單片機(jī)。計(jì)算機(jī)與MAX1452之間的通訊通過(guò)PIC接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到一個(gè)計(jì)算機(jī)同時(shí)控制多路MAX1452補(bǔ)償電路的目的，本實(shí)用新型選用了 PIC18f4550型單片機(jī)設(shè)計(jì)接口模塊，利用單片機(jī)的I/O 口來(lái)模擬MAX1452的通訊時(shí)序，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路MAX1452的控制。單片機(jī)的主要作用為:接收計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的命令并將其變換、整理，然后將命令發(fā)送到指定的MAX1452中，同時(shí)，也用于接收MAX1452反饋回來(lái)的信息并將其送到計(jì)算機(jī)中。
[0023]可以理解地是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，其特征在于，包括穩(wěn)壓電源、計(jì)算機(jī)、PIC接口模塊、MAX1452溫度調(diào)理芯片及進(jìn)氣壓力傳感器；所述計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸端口經(jīng)聚乙烯或氯乙烯包覆的USB導(dǎo)線與PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口相接；所述PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口接MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口 ；所述MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口接進(jìn)氣壓力傳感器的信號(hào)傳輸端口 ；所述穩(wěn)壓電源的信號(hào)輸出端接PIC接口模塊的信號(hào)輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，其特征在于:所述穩(wěn)壓電源采用TL431可控精密穩(wěn)壓源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，其特征在于:所述PIC接口模塊采用C8051F410單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，其特征在于:所述PIC接口模塊采用PIC18F4550單片機(jī)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬壓力傳感器調(diào)試裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器全溫區(qū)在線調(diào)試裝置，包括穩(wěn)壓電源、計(jì)算機(jī)、PIC接口模塊、MAX1452溫度調(diào)理芯片及進(jìn)氣壓力傳感器；所述計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸端口經(jīng)聚乙烯或氯乙烯包覆的USB導(dǎo)線與PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口相接；所述PIC接口模塊的信號(hào)傳輸端口接MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口；所述MAX1452溫度調(diào)理芯片的信號(hào)傳輸端口接進(jìn)氣壓力傳感器的信號(hào)傳輸端口；所述穩(wěn)壓電源的信號(hào)輸出端接PIC接口模塊的信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試效率高，補(bǔ)償和校正后，傳感器測(cè)量精度理想。
【IPC分類(lèi)】G01L27/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205067014
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520816482
【發(fā)明人】董清波, 劉妍, 彭春文, 馬超, 蔣伯華, 郭志勇, 孫宇輝
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)儀表科學(xué)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日