CN206311244U - 一种车用高可靠性硅应变的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，包括传感器壳体、压力接头、芯体、电路板及输出线，压力接头为整体式结构，采用不锈钢一体化加工，压力接头头部为外螺纹连接，内部钻有压力腔，芯体与压力接头采用螺纹连接，芯体背面内腔通过弹性黏结层安装有压力敏感元件，压力敏感元件与电路板之间连接有引脚，电路板上集成有微处理器和温度信号调理电路。本实用新型采用整体连接密封，维护方便，密封可靠，装置整体强度高，韧性好，耐冲击力强，使用过程无需添加硅油，不产生任何污染，装置具有结构简单，性能稳定，可靠性高，重复性好，长时间工作精度偏差小的优点。

Description

一种车用高可靠性硅应变的压力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，属于压力传感器领域。

背景技术

我国是汽车大国，据公安部交管局统计，截至2016年6月底，全国机动车保有量达2.85亿辆，其中汽车1.84亿辆，随着群众机动出行需求不断提高，汽车市场潜力持续释放，汽车保有量保持快速增长趋势，汽车的增长带动着汽车产业的蓬勃发展，作为汽车配件之一的压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机升压比、油压等数据，随着汽车发动机的不断发展，压力传感器的寿命随着机腔压力不断增大而减少，由于常用的车用压力传感器用O型圈进行密封，并采用点焊的方式进行拼接，造成泄漏隐患较多，传感器内使用硅油填充也非常的不环保，发动机的高温容易导致传感器精度不稳定，影响了汽车的整体可靠性。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种车用高可靠性硅应变的压力传感器。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，包括传感器壳体、压力接头、芯体、电路板及输出线，前述压力接头头部为外螺纹连接，内部钻有压力腔，前述芯体与压力接头采用螺纹连接，采用螺纹密封，避免了现技术中采用O型圈密封造成的泄漏隐患，维护方便，利于更换，前述芯体背面内腔通过弹性黏结层安装有压力敏感元件，压力敏感元件与电路板之间连接有引脚，前述电路板上集成有微处理器和温度信号调理电路。

优选地，前述压力接头为整体式结构，采用不锈钢一体化加工，使压力接头的整体强度和过载能力得到有效的提高。

优选地，前述电路板设有短路保护和反极性保护，能有效的避免过载，强射频和强电磁对电路板的干扰，提高电路板可靠性。

优选地，前述弹性黏结层为经500℃的高温熔化后的玻璃形成的黏结层，无需加入硅油和隔离膜片，并能抵御瞬间冲击压力，提高产品精度和可靠性。

优选地，前述压力敏感元件采用微机电加工硅应变计，压力敏感元件为拱形结构，并刻有惠斯顿电桥，相比传统应变片具有输出高，性能稳定，批量可靠性，重复性好的有点。

优选地，前述温度信号调理电路采用闭环控制电路，包含温度传感器、热电偶、信号放大器及A/D电路，其中温度传感器和热电偶并联连接后依次与信号放大器和A/D电路串联，在测量壳体内内温度同时利用数字集成补偿电路避免了温度频繁变化的影响，具有频向高、工作温度宽的优点，保证了传感器在恶劣的环境中使用的长期稳定性。

优选地，前述输出线材质为橡胶，输出线内连有通过电路板的标准信号线。

优选地，前述传感器壳体、压力接头及芯体采用马氏体不锈钢17-4PH，具有良好的耐腐蚀性及高韧性，便于零件加工。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型采用整体连接密封，维护方便，密封可靠，装置整体强度高，韧性好，耐冲击力强，使用过程无需添加硅油，不产生任何污染，装置具有结构简单，性能稳定，可靠性高，重复性好，长时间工作精度偏差小的优点。

附图说明

图1是本实用新型的一个优选实施例的结构示意图；

图中附图标记的含义：1、压力接头， 2、芯体，3、压力敏感元件，4、弹性黏结层，5、引脚， 6、电路板，7、壳体，8、输出线，9、压力腔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1，本实用新型的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，包括传感器壳体7、压力接头1、芯体2、电路板6及输出线8，压力接头1为整体式结构，采用不锈钢一体化加工，压力接头1头部为外螺纹连接，螺纹规格为常见的密封管螺纹，压力接头1中部车有六角螺母台阶，主要用于安装方便，压力接头1内部钻有压力腔9，并用打磨机打磨光滑，芯体2与压力接头1采用螺纹连接，螺纹规格为常见的NPT螺纹，芯体2背面内腔通过弹性黏结层4安装有压力敏感元件3，其中弹性黏结层4为经500℃的高温熔化后的玻璃形成的黏结层，具有良好的结合力和弹性，压力敏感元件3与电路板6之间连接有引脚5，引脚5采用导电性能良好的铜线。

具体到本实施例中，传感器壳体7、压力接头1及芯体2采用马氏体不锈钢17-4PH，增加装置的耐腐蚀性及韧性；压力敏感元件3采用微机电加工硅应变计，压力敏感元件3为拱形结构，并刻有惠斯顿电桥；电路板6上集成有微处理器和温度信号调理电路，温度信号调理电路采用闭环控制电路，包含温度传感器、热电偶、信号放大器及A/D电路，温度传感器和热电偶并联连接后依次与信号放大器和A/D电路串联，温度传感器将冷端温度转换为电信号，通过信号放大器调理成0-5V的电压，经过A/O电路送入微处理器中，同时热电偶的输出电压经信号放大器放大并经过A/O电路同时送入微处理器中，将此两种信号相加则得出经补偿后的实际热端温度；电路板6还设有短路保护和反极性保护电路，有效的避免过载，强射频和强电磁对电路板的干扰，提高电路板可靠性，电路板6上的标准信号输出线包覆在输出线8内，输出线8材质为橡胶，本实施例采用NBR橡胶。

综上所述，本实用新型采用整体连接密封，维护方便，密封可靠，装置整体强度高，韧性好，耐冲击力强，使用过程无需添加硅油，不产生任何污染，装置具有结构简单，性能稳定，可靠性高，重复性好，长时间工作精度偏差小的优点。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，包括传感器壳体（7）、压力接头（1）、芯体（2）、电路板（6）及输出线（8），所述压力接头（1）为整体式结构，采用不锈钢一体化加工，压力接头（1）头部为外螺纹连接，内部钻有压力腔（9），所述芯体（2）与压力接头（1）采用螺纹连接，芯体（2）背面内腔通过弹性黏结层（4）安装有压力敏感元件（3），压力敏感元件（3）与电路板（6）之间连接有引脚（5），所述电路板（6）上集成有微处理器和温度信号调理电路。

2.根据权利要求1所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述电路板（6）设有短路保护和反极性保护电路。

3.根据权利要求1所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述弹性黏结层（4）为经500℃的高温熔化后的玻璃形成的黏结层。

4.根据权利要求1所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述压力敏感元件（3）采用微机电加工硅应变计，压力敏感元件（3）为拱形结构，并刻有惠斯顿电桥。

5.根据权利要求1所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述输出线（8）材质为橡胶，输出线（8）内连有通过电路板（6）的标准信号线。

6.根据权利要求1所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述传感器壳体（7）、压力接头（1）及芯体（2）采用马氏体不锈钢17-4PH。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种车用高可靠性硅应变的压力传感器，其特征在于，所述温度信号调理电路采用闭环控制电路，包含温度传感器、热电偶、信号放大器及A/D电路，其中温度传感器和热电偶并联连接后依次与信号放大器和A/D电路串联。