CN210719510U - 特种车辆用压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属传感器领域，尤其涉及一种特种车辆用压力传感器，在壳体（1）的下部固定设有压力敏感芯体（2）；在压力敏感芯体（2）之上固定设有信号处理电路板（3）；在壳体（1）的上部固定设有分子筛通气孔（4）；压力敏感芯体（2）包括烧结座（5）；在所述烧结座（5）的底部设有凹槽型芯片仓（6）；在凹槽型芯片仓（6）的底部固定设有膜片（7）；在壳体（1）的下部设有引压孔（13）；在凹槽型芯片仓（6）内横向固定设有传感器芯片（8）；在烧结座（5）内纵向固定设有引线端子（9）。本实用新型抗振动、抗冲击性、防水性及安全性理想。

Description

特种车辆用压力传感器

技术领域

本实用新型属传感器领域，尤其涉及一种特种车辆用压力传感器。

背景技术

车辆发动机进气歧管内压力，通过专用的压力传感器测量，并通过放大电路将其转换成标准电压信号，传输到车辆控制系统，从而达到控制喷油量的作用，保证发动机正常工作。先有特种车辆用压力传感器抗振动、抗冲击性、防水性及安全性较弱，很难满足设计要求。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种抗振动、抗冲击性、防水性及安全性理想的轻量化特种车辆用压力传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种特种车辆用压力传感器，包括壳体；在所述壳体的下部固定设有压力敏感芯体；在所述压力敏感芯体之上固定设有信号处理电路板；在所述壳体的上部固定设有分子筛通气孔；所述压力敏感芯体包括烧结座；在所述烧结座的底部设有凹槽型芯片仓；在所述凹槽型芯片仓的底部固定设有膜片；在所述壳体的下部，对应膜片处设有引压孔；在所述凹槽型芯片仓内横向固定设有传感器芯片；在所述烧结座内纵向固定设有引线端子；所述引线端子的下端深入凹槽型芯片仓之内；所述引线端子的下端与传感器芯片的信号传输端口相接。

作为一种优选方案，本实用新型在所述凹槽型芯片仓内，于引线端子下端两侧固定设有填充物。

进一步地，本实用新型在所述凹槽型芯片仓内，填充物形成的腔体内设有保护液。

本实用新型抗振动、抗冲击性、防水性及安全性理想。为了满足压力传感器抗振动、抗冲击，并通过淋雨、盐雾、湿热等环境适应性要求以及产品小型化、轻量化等要求，产品采用特殊结构设计，将传感器芯体与信号处理电路板一体化设计，确保结构内无可移动零件。另外，通过在外壳上设计了分子筛通气孔以保证通气和防水功能。在凹槽型芯片仓，填充物形成的腔体内设有保护液，可有效保护引线端子与传感器芯片结合处的破损。在所述凹槽型芯片仓内，于引线端子下端两侧固定设有填充物可增加引线端子下端的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型传感器芯片的结构示意图。

图3为本实用新型信号处理电路板中信号放大电路原理图。

图中：1、壳体；2、压力敏感芯体；3、信号处理电路板；4、分子筛通气孔；5、烧结座；6、凹槽型芯片仓；7、膜片；8、传感器芯片；9、引线端子；10、填充物；11、腔体；12、保护液。

具体实施方式

如图所示，特种车辆用压力传感器，包括壳体1；在所述壳体1的下部固定设有压力敏感芯体2；在所述压力敏感芯体2之上固定设有信号处理电路板3；在所述壳体1的上部固定设有分子筛通气孔4；所述压力敏感芯体2包括烧结座5；在所述烧结座5的底部设有凹槽型芯片仓6；在所述凹槽型芯片仓6的底部固定设有膜片7；在所述壳体1的下部，对应膜片7处设有引压孔13；在所述凹槽型芯片仓6内横向固定设有传感器芯片8；在所述烧结座5内纵向固定设有引线端子9；所述引线端子的下端深入凹槽型芯片仓6之内；所述引线端子的下端与传感器芯片8的信号传输端口相接；所述引线端子的上端接信号处理电路板3的信号传输端口。

本实用新型在所述凹槽型芯片仓6内，于引线端子9下端两侧固定设有填充物10。本实用新型在所述凹槽型芯片仓6内，填充物10形成的腔体11内设有保护液12。

压力传感器芯体和模拟放大电路两部分构成了压力传感器。压力传感器芯体的作用是将被测介质的压力转换成毫伏级电信号，其组成主要由压力接嘴（引压孔）、敏感芯体两部分；模拟放大电路的功能是将传感器芯体提供的毫伏级信号放大为标准信号输出，同时实现传感器温度补偿和线性校准等功能，主要由传感器供电部分、传感器补偿部分、信号放大部分、输出线性调整部分及电磁兼容滤波等组成。

压力传感器芯体采用扩散硅压阻式压力传感器。其工作原理是硅压阻效应原理，利用微电子技术和集成电路制作工艺在传感器芯片上设计四个敏感电阻构成简易惠斯登电桥。因扩散硅电阻具有不同的温度系数，随着温度的变化会产生不同的变化，所以需要设计专用的温度补偿电阻网络，保证传感器在高低温环境下输出能够满足要求。

传感器采用SOI高温压力传感器，选用耐高温的 SOI 晶圆材料，采用集成电路制造技术与微机械加工技术（MEMS）相融合的技术进行设计。考虑到特种车辆使用环境的恶劣性，敏感芯体的封装结构（壳体）采用刚性连接的封装工艺，保护液微量充灌；感压膜片、传感器管座、金属焊环之间采用激光焊接，使产品满足抗振动、耐冲击等技术要求。

压力传感器的外形以用户要求为设计依据，同时考虑到产品使用环境的适应性，进行可靠性设计，特别是针对产品密封防护和防水性的要求（压力传感器满足IP67防护等级），产品为表压传感器，在产品外壳上设计了高分子筛来保证通气和防水功能。

信号处理电路板中电路的设计包括常规的传感器激励电路、毫伏级信号转为标准信号的放大电路、传感器非线性补偿电路和电磁兼容滤波电路4个功能单元。其中传感器激励电路是为压力敏感芯体提供恒流激励电源，保证芯体正常工作；放大电路是将敏感芯体输出的毫伏级微弱信号放大为标准信号，同时通过零点电阻和灵敏度电阻的调整实现传感器整机输出0.5～5V标准信号；线性补偿电路的功能是优化整机产品精度指标，当传感器线性度超出整机产品的综合精度要求时，可通过线性补偿电路修正来满足产品精度；电磁兼容滤波电路的功能作用是提升产品的抗干扰能力，满足产品电磁兼容试验要求；图3为信号放大电路原理图。上述结构均采用通用设计。信号处理电路板也可采用其它常规传感器外围处理电路。

本实用新型压力传感器结构采用全固态密封设计，保证产品的高可靠和稳定。产品出厂前，经过应力筛选试验、疲劳寿命试验、高低温试验、随机振动试验、短期稳定性等考核筛选试验，确保产品通过用户环境试验考核。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种特种车辆用压力传感器，包括壳体（1）；其特征在于，在所述壳体（1）的下部固定设有压力敏感芯体（2）；在所述压力敏感芯体（2）之上固定设有信号处理电路板（3）；在所述壳体（1）的上部固定设有分子筛通气孔（4）；所述压力敏感芯体（2）包括烧结座（5）；在所述烧结座（5）的底部设有凹槽型芯片仓（6）；在所述凹槽型芯片仓（6）的底部固定设有膜片（7）；在所述壳体（1）的下部，对应膜片（7）处设有引压孔（13）；在所述凹槽型芯片仓（6）内横向固定设有传感器芯片（8）；在所述烧结座（5）内纵向固定设有引线端子（9）；所述引线端子的下端深入凹槽型芯片仓（6）之内；所述引线端子的下端与传感器芯片（8）的信号传输端口相接。

2.根据权利要求1所述的特种车辆用压力传感器，其特征在于：在所述凹槽型芯片仓（6）内，于引线端子（9）下端两侧固定设有填充物（10）。

3.根据权利要求2所述的特种车辆用压力传感器，其特征在于：在所述凹槽型芯片仓（6）内，填充物（10）形成的腔体（11）内设有保护液（12）。

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