汽车压力传感器的用处

发布时间:2019-03-12
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新世纪的科技时代,几乎所有的汽油车都是由发动机控制模块与传感器和执行器一起组成发动机控制系统。该系统最关键的输入把控则是歧管绝对压力(MAP)传感器。在“速度密度式”状态下,MAP传感器能够侦测发动机中流动的空气情况,从而确定喷油时间和提前点火时间以实现最佳运行,那么 汽车压力传感器的用处哪些呢?

压力传感器元件

采用体微加工技术在硅晶圆上制造压阻式传感器,已成为生产汽车压力传感器的主要技术之一。压阻式绝对压力传感器元件采用体微加工技术在背面形成真空腔,该结构一问世就广受欢迎,成为MAP/BAP应用的必要元件。然而近期,表压和差压结构,以及仅为消除应力增加的背面约束(backside constraint)结构

 

信号调理和校准

硅微加工的压力传感器元件在不同生产批次之间以及整个温度范围内的参数变化较大。为了让汽车制造商可以获得真正可互换的压力传感器模组,传感器研发人员必须对每个传感器进行单独校准和温度补偿。

 

模拟信号调理

汽车压阻式压力传感器包含模拟信号调理电路,采用安装在PCB上现成的封装后的Bipolar(双极)IC设计工艺来构建。所有必要的调整都是通过沉积在陶瓷衬底上的厚膜电阻网络的激光修正来完成的,然后再以修正组件的形式嵌入PCB中。后续混合电路技术的进步使得技术人员能够在制造包含印刷厚膜电阻的陶瓷衬底的同时,又能以封装或裸芯形式来安装信号调理IC。技术进步之后,这些传感器模组就变得非常紧凑,其中大部分目前仍在沿用。这种成熟的制造工艺为需求中等尺寸的应用提供了经济高效的传感器模组,其厚膜电阻的稳定性和精度也足以满足客户要求。

数字解决方案

压阻式压力传感器的信号也可以使用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)进行调节。通过该方法,压力和温度信号被数字化,然后作为DSP算法的输入。使用算术运算实现校准和温度补偿,之后再将数字信号转换回模拟域。

 

传感器的电学要求

除了基本的参数精度之外,汽车传感器还必须满足其它操作环境和系统要求有些因素非常具有挑战性,往往会成为重要的成本驱动因素。在设计过程中它们可以很容易地将原本简单的信号调理电路复杂化。电磁兼容性(EMC)等细节也会影响封装设计和模组组装过程。

传感器元件封装

传感器元件的安装和封装必须满足两个互相矛盾的要求:即为了进行测量,传感器必须与压力传感介质紧密接触,同时还能抵抗介质的不利影响,例如电气互连引起的腐蚀或可能导致传感器输出偏移的应力。这两项要求对材料工程师开发出定制的聚合物密封剂和芯片粘接材料来安装和钝化传感器元件提出了严峻的挑战。

传感器模组封装

传感器模组封装最普遍的方法是嵌入包含引线框的模制塑料外壳,该引线框可为汽车线束连接器提供接口。金属铸造外壳很久之前就被使用了,有些目前仍在生产中,但应用已经很少了。塑料制模和冲压引线框封装技术已经被广泛开发并应用于各种汽车电子模块中,且已适应于在引擎盖下使用的压力传感器,以提供防风雨、环境鲁棒性强的模组。

此文章来源于深圳市顺海科技有限公司www.uxingroup.com

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