CN217107252U - 差压传感器和排气再循环系统 - Google Patents

Abstract

该实用新型公开了一种差压传感器和排气再循环系统，所述差压传感器包括：外壳，外壳具有容纳腔和与外部连通的第一气孔和第二气孔；第一压力模组和第二压力模组，第一压力模组、第二压力模组和信号处理芯片均设在容纳腔内，第一压力模组用于获取第一压力信号，第二压力模组用于获取第二压力信号；信号处理芯片与第一压力模组和第二压力模组电连接，以用于接收和处理第一压力信号和第二压力信号来获得压差信号；外接部件设在外壳上且与信号处理芯片连接以用于将信号处理芯片的压差信号导出。根据本实用新型实施例的差压传感器结构简单装配方便，能够用于对高温以及具有烟尘和腐蚀性气体的恶劣环境的压力检测。

Description

差压传感器和排气再循环系统

技术领域

本实用新型涉及压力检测技术领域，具体涉及一种差压传感器和排气再循环系统。

背景技术

在汽车工业中，为了满足排放要求多年来在提升发动机燃烧效率和减少排放方面做了很多的努力，其中EGR(排气再循环)系统被认为是可以减少排放和提升效率的有效方法。EGR系统中，EGR率的计算是EGR系统可以正常使用的关键。而EGR率的计算需要测量EGR排气端的排气流量。差压传感器可以通过测量排气端文丘里管两端的压差来计算排气质量流量。因为排气端的气体介质为刚从发动机排出的废气，因此介质温度高，烟尘和腐蚀性气体含量比较高，对现有传感器的介质兼容性有很高要求。现有差压传感器是将一颗MEMS芯片用不可压缩流体封到一个密闭空腔内，两端用平膜感受压力并计算压力差。此结构工艺复杂，不易量产，且无法分别读出文丘里管两端单独的压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种差压传感器，能够分别单独获取压力信号并处理得出压差信号，且结构简单装配方便，能够用于对高温以及具有烟尘和腐蚀性气体的恶劣环境的压力检测。

根据本实用新型实施例的差压传感器，包括：外壳，所述外壳具有容纳腔和与外部连通的第一气孔和第二气孔；第一压力模组和第二压力模组，所述第一压力模组和所述第二压力模组均设在所述容纳腔内，所述第一压力模组朝向所述第一气孔以用于获取第一压力信号，所述第二压力模组朝向所述第二气孔以用于获取第二压力信号；信号处理芯片，所述信号处理芯片设在所述容纳腔内且分别与所述第一压力模组和所述第二压力模组电连接，以用于接收和处理所述第一压力信号和所述第二压力信号来获得压差信号；外接部件，所述外接部件设在所述外壳上且与所述信号处理芯片连接以用于将所述信号处理芯片的压差信号导出。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的底部敞开以与所述第二壳体共同限定出所述容纳腔，所述第一气孔和所述第二气孔均形成在所述第二壳体上。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二壳体设有与所述第一气孔连通的第一通孔和与所述第二气孔连通的第二通孔，所述第一压力模组设在所述第一通孔处并朝向所述第一气孔，所述第二压力模组设在所述第二通孔处并朝向所述第二气孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述差压传感器还包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设在所述第一压力模组和所述第二壳体之间，所述第二密封件设在所述第二压力模组和所述第二壳体之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封件和所述第二密封件均形成为密封圈，所述第一通孔内形成有第一台阶部，所述第二通孔内形成有第二台阶部，所述第一密封件压紧在第一压力模组和第一台阶部之间，所述第二密封件压紧在第二压力模组和第二台阶部之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号处理芯片固定在所述第二壳体的朝向所述第一壳体的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号处理芯片包括基板和用于传递电压信号的柔性电路板，所述柔性电路板分别与所述第一压力模组和所述第二压力模组电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述差压传感器还包括压板，所述基板设在所述压板上，所述压板位于所述容纳腔内且与所述外壳固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述基板上设有与所述第一压力模组对应的第一安装孔和与所述第二压力模组连对应的第二安装孔，所述柔性电路板穿过所述第一安装孔与所述第一压力模组且穿过所述第二安装孔与所述第二压模组连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述外接部件形成为插座，所述插座的插针与所述信号处理芯片相连，所述外接部件的插口朝向所述外壳的侧部。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳设有贯穿所述第一壳体和所述第二壳体的连接孔，紧固件穿过所述连接孔以将所述第一壳体和所述第二壳体固定连接。

本实用新型还提出一种排气再循环系统。

根据本实用新型实施例的排气再循环系统包括：上述任一实施例的差压传感器和文丘里管，所述差压传感器的所述第一气孔和所述第二气孔分别与所述文丘里管的两端连通。

由此根据本实用新型实施例的差压传感器，第一压力模组、第二压力模组和信号处理芯片均设在外壳内，外壳可保护第一压力模组、第二压力模组和信号处理芯片，以将第一压力模组、第二压力模组和信号处理芯片与外部环境以及被测介质隔离开，从而能够有效隔离带有腐蚀性气体和烟尘的环境对差压传感器的影响，使得差压传感器能够在高温以及烟尘和腐蚀性气体含量高的恶劣环境中工作，防止差压传感器手环境影响导致输出不稳定，以提高信号的输出稳定性，而且通过设置两个单独的第一压力模组和第二压力模组，能够分别获取第一压力信号和第二压力信号，并通过信号处理芯片进行户数采集和计算来获得压差信号，结构简单且适于量产，而且能够分别获取单独的压力信号，进而能够提高获取的压差信号的准确性。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的差压传感器的结构示意图。

附图标记：

100：差压传感器；

1：外壳，11：第一壳体，12：第一气孔，13：第二壳体，14：第二气孔，15：连接孔，16：容纳腔；

21：第一压力模组，22：第二压力模组，23：第一密封件，24：第二密封件；

31：基板，32：第一柔性电路板，33：第二柔性电路板，34：第一安装孔，35：第二安装孔，36：第一台阶部，37：第二台阶部；

4：压板；

5：外接部件，51：插针，52：插口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种差压传感器100作进一步详细说明。

下面参见附图描述根据本实用新型实施例的差压传感器100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的差压传感器100可以包括外壳1、第一压力模组21、第二压力模组22、信号处理芯片和外接部件5。

外壳1具有容纳腔16和与外部连通的第一气孔12和第二气孔14，第一气孔12和第二气孔14可分别用于接通被测介质，例如第一气孔12和第二气孔14可分别与文丘里管的两端连接，以分别用于检测文丘里管两端的压力。

第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片均设在容纳腔16内，外壳1可用于封装第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片，第一压力模组21朝向第一气孔12以用于获取第一压力信号，第二压力模组22朝向第二气孔14以用于获取第二压力信号，具体地，第一压力模组21可用于检测被测介质通过第一气孔12传递的第一压力信号，第二压力模组22可用于检测被测介质通过第二气孔14传递的第二压力信号，其中第一气孔12和第二气孔14可用于检测不同环境或不同位置处的压力信号，例如第一压力模组21和第二压力模组22可分别用于检测文丘里管两端的压力信号。

可选地，第一压力模组21和第二压力模组22可以为采用金属薄膜作介质隔离膜的压力传感模组，从而能够提高可靠性，保证压力模组输出的同时可以有效隔离腐蚀性气体和烟尘对压力模组带来的影响。

信号处理芯片设在容纳腔16内且分别与第一压力模组21和第二压力模组22电连接，以用于接收和处理第一压力信号和第二压力信号来获得压差信号，第一压力模组21检测的第一压力信号和第二压力模组22检测的第二压力信号可传递至信号处理芯片，信号处理芯片采集第一压力信号和第二压力信号并进行处理计算，从而能够获得压差信号。外接部件5设在外壳1上且与信号处理芯片连接以用于将信号处理芯片的压差信号导出，外接部件5可与外部的其它器件连接，例如外接部件5可与外界的线束连接以将差压传感器100检测的压差信号传递导出。

由此根据本实用新型实施例的差压传感器100，第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片均设在外壳1内，外壳1可保护第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片，以将第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片与外部环境以及被测介质隔离开，从而能够有效隔离带有腐蚀性气体和烟尘的环境对差压传感器100的影响，使得差压传感器100能够在高温以及烟尘和腐蚀性气体含量高的恶劣环境中工作，防止差压传感器100手环境影响导致输出不稳定，以提高信号的输出稳定性，而且通过设置两个单独的第一压力模组21和第二压力模组22，能够分别获取第一压力信号和第二压力信号，并通过信号处理芯片进行户数采集和计算来获得压差信号，结构简单且适于量产，而且能够分别获取单独的压力信号，进而能够提高获取的压差信号的准确性。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，外壳1可以包括第一壳体11和第二壳体13，第一壳体11的底部敞开以与第二壳体13共同限定出容纳腔16，第一气孔12和第二气孔14均形成在第二壳体13上，这样第一壳体11和第二壳体13配合共同限定出容纳腔16，第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片设在容纳腔16内，在进行装配时，第一压力模组21、第二压力模组22和信号处理芯片可先安装完成后，可再将第一壳体11和第二壳体13进行装配，从而有利于差压传感器100安装，而且能够实现量产，且工艺简单。

在如图1所示的示例中，第一壳体11和第二壳体13可上下布置，第一壳体11内形成为中空结构且底部敞开，第二壳体13可形成为大体板状结构，第一壳体11设在第二壳体13上以与第二壳体13共同限定出容纳腔16，第一气孔12和第二气孔14形成在所述第二壳体13的底面上，外接部件5设在第一壳体11上。可选地，第一壳体11和第二壳体13可以为采用金属材料或塑料形成。

在本实用新型的一些示例中，差压传感器100还可以包括紧固件，外壳1设有贯穿第一壳体11和第二壳体13的连接孔15，紧固件穿过连接孔15以将第一壳体11和第二壳体13固定连接，从而便于第一壳体11和第二壳体13的安装装配。可选地，紧固件可以为螺纹紧固件例如螺钉或螺栓，连接孔15可形成为螺纹孔，通过螺纹紧固件与螺纹孔的螺纹连接可将第一壳体11和第二壳体13固定，进一步地，连接孔15可以为多个，多个连接孔15可设在外壳1相对两侧，或者可沿外壳1的外边缘均匀间隔分布，以提高第一壳体11和第二壳体13的固定强度和固定效果。

在本实用新型的一些具体示例中，第二壳体13还设有与第一气孔12连通的第一通孔和与第二气孔14连通的第二通孔，第一压力模组21设在第一通孔处并朝向第一气孔12，第二压力模组22设在第二通孔处并朝向第二气孔14，这样第一压力模组21可通过第一通孔安装在第二壳体13上，第二压力模组22可通过第二通孔安装在第二壳体13上，第一气孔12与第一通孔连通，第二气孔14与第二通孔连通，这样第一压力模组21能够在第一通孔处感受第一气孔12的压力，第二压力模组22能够在第二通孔处感受第二气孔14的压力，以获取第一压力信号和第二压力信号。在如图1所示的示例中，第一通孔和第二通孔均设在第二壳体13的上端，第一气孔12和第二气孔14分别设在第二壳体13的下端，第一气孔12和第一通孔在上下方向上对应设置，第二气孔14和第二通孔在上下方向上对应设置。

可选地，信号处理芯片固定在第二壳体13的朝向第一壳体11的一侧，这样一方面可保护信号处理芯片，使得信号处理芯片能够处于封闭的环境内，避免受外界环境的干扰，另一方面也方便信号处理芯片的装配和与第一压力模组21和第二压力模组22的连接。

进一步地，差压传感器100还可以包括压板4，基板31设在压板4上，压板4位于容纳腔16内且与第二壳体13固定连接，由此通过压板4可用于将基板31与第二壳体13固定连接，不仅方便基板31的固定，通过将压板4与基板31固定后与第二壳体13连接，也能够防止基板31在连接过程中被损坏。可选地，压板4可通过胶水与基板31连接，例如压板4和基板31可通过硅胶粘接，然后与第二壳体13固定。

压板4的材料可采用金属或塑料形成，压板4与第二壳体13的固定方式可以为胶水粘接，也可以通过方式固定例如可将压板4与第二壳体13焊接或通过螺钉连接，对此本实用新型可不作限定只要能够将压板4与第二壳体13固定即可。

在本实用新型的一些示例中，差压传感器100还包括第一密封件23和第二密封件24，第一密封件23设在第一压力模组21和第二壳体13之间，第二密封件24设在第二压力模组22和第二壳体13之间，这样通过第一密封件23和第二密封件24可将第一壳体11和第二壳体13之间的容纳腔16进行密封，使得信号处理芯片以及第一压力模组21和第二压力模组22的部分结构处于密封的环境内，以避免外界环境以及被测介质对信号处理芯片以及第一压力模组21和第二压力模组22的干扰，使得差压传感器100的输出信号更加稳定。

如图1所示，第一密封件23和第二密封件24均可形成为密封圈，第一通孔内形成有第一台阶部36，第二通孔内形成有第二台阶部37，第一台阶部36可用于支撑第一压力模组21，第二台阶部37可用于支撑第二压力模组22，第一密封件23压紧在第一压力模组21和第一台阶部36之间，第二密封件24压紧在第二压力模组22和第二台阶部37之间。这样通过第一密封件23可密封第一压力模组21和第二壳体13之间的间隙，通过第二密封件24可密封第二压力模组22和第二壳体13之间的间隙，从而使得第一壳体11和第二壳体13之间的容纳腔16能够形成密封的空间，也能够使得第一压力模组21和第二压力模组22与第二壳体13之间紧密连接，第一密封件23和第二密封件24也能够起到一定的缓冲作用，以减少第一压力模组21和第二压力模组22与第二壳体13之间刚性损坏。

在本实用新型的一些实施例中，信号处理芯片可以包括基板31和用于传递电压信号的柔性电路板(即如图1所示的第一柔性电路板32和第二柔性电路板33)，柔性电路板分别与第一压力模组21和第二压力模组22电连接，如图1所示，柔性电路板可以包括第一柔性电路板32和第二柔性电路板33，第一柔性电路板32连接基板31和第一压力模组21，第二柔性电路板33连接基板31和第二压力模组22，柔性电路能够实现第一压力模组21和第二压力模组22与基板31的电性连接，由于柔性电路板具有一定的柔性，能够产生形变，从而方便基板31和第一压力模组21以及第二压力模组22的连接，其中第一柔性电路板32和第二柔性电路板33也可以通过插针或线路焊接实现电器互联。

如图1所示，基板31上设有与第一压力模组21对应的第一安装孔34和与第二压力模组22连对应的第二安装孔35，柔性电路板穿过第一安装孔34与第一压力模组21且穿过第二安装孔35与第二压模组连接，具体地，基板31设在第二壳体13的上表面上，基板31上形成有第一安装孔34和第二安装孔35，第一安装孔34与第一压力模组21的位置相对应，第二安装孔35与第二压力模组22的位置相对应，这样第一柔性电路可穿过第一安装孔34与第一压力模组21连接，第二柔性电路板33可穿过第二安装孔35与第二压力模组22连接。

在一些示例中，外接部件5形成为插座，插座的插针51与信号处理芯片相连，外接部件5的插口52朝向外壳1的侧部，如图1所示，外接部件5的一端与外壳1的相连，外接部件5的另一端朝向外壳1的侧部弯折以使得外接部件5的插口52朝向外壳1的侧部，由于外接部件5形成有弯折部，从而可避免异物落入外接部件5内而导致堵塞使得差压传感器100无法使用，外接部件5内设有插针51，插针51的一端与基板31连接用于将基板31获取的压差信号导出，具体地，外接部件5可与外部线束连通，以将压差信号传递出去。

本实用新型还提出了一种排气再循环系统。

根据本实用新型实施例的排气再循环系统可以包括差压传感器100和文丘里管，差压传感器100的第一气孔12和第二气孔14分别与文丘里管的两端连通。

由此根据本实用新型实施例的排气再循环系统，通过上述实施例的差压传感器100能够分别检测文丘里管两端的压力，并能够进行数据采集和计算以获得压差信息，从而能够计算文丘里管的排气质量和流量，而且所述差压传感器100能够用于检测高温、含有烟尘和腐蚀性气体的被测介质，从而能够用于对发动机排出的废气检测，实现对排气再循环系统的循环率的计算和排气流量的测量，和提高使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种差压传感器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有容纳腔和与外部连通的第一气孔和第二气孔；

第一压力模组和第二压力模组，所述第一压力模组和所述第二压力模组均设在所述容纳腔内，所述第一压力模组朝向所述第一气孔以用于获取第一压力信号，所述第二压力模组朝向所述第二气孔以用于获取第二压力信号；

信号处理芯片，所述信号处理芯片设在所述容纳腔内且分别与所述第一压力模组和所述第二压力模组电连接，以用于接收和处理所述第一压力信号和所述第二压力信号来获得压差信号；

外接部件，所述外接部件设在所述外壳上且与所述信号处理芯片连接以用于将所述信号处理芯片的压差信号导出。

2.根据权利要求1所述的差压传感器，其特征在于，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的底部敞开以与所述第二壳体共同限定出所述容纳腔，所述第一气孔和所述第二气孔均形成在所述第二壳体上。

3.根据权利要求2所述的差压传感器，其特征在于，所述第二壳体设有与所述第一气孔连通的第一通孔和与所述第二气孔连通的第二通孔，所述第一压力模组设在所述第一通孔处并朝向所述第一气孔，所述第二压力模组设在所述第二通孔处并朝向所述第二气孔。

4.根据权利要求3所述的差压传感器，其特征在于，还包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设在所述第一压力模组和所述第二壳体之间，所述第二密封件设在所述第二压力模组和所述第二壳体之间。

5.根据权利要求4所述的差压传感器，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件均形成为密封圈，所述第一通孔内形成有第一台阶部，所述第二通孔内形成有第二台阶部，所述第一密封件压紧在第一压力模组和第一台阶部之间，所述第二密封件压紧在第二压力模组和第二台阶部之间。

6.根据权利要求2所述的差压传感器，其特征在于，所述信号处理芯片固定在所述第二壳体的朝向所述第一壳体的一侧。

7.根据权利要求1所述的差压传感器，其特征在于，所述信号处理芯片包括基板和用于传递电压信号的柔性电路板，所述柔性电路板分别与所述第一压力模组和所述第二压力模组电连接。

8.根据权利要求7所述的差压传感器，其特征在于，还包括压板，所述基板设在所述压板上，所述压板位于所述容纳腔内且与所述外壳固定连接。

9.根据权利要求7所述的差压传感器，其特征在于，所述基板上设有与所述第一压力模组对应的第一安装孔和与所述第二压力模组连对应的第二安装孔，所述柔性电路板穿过所述第一安装孔与所述第一压力模组连接且穿过所述第二安装孔与所述第二压力模组连接。

10.根据权利要求1所述的差压传感器，其特征在于，所述外接部件形成为插座，所述插座的插针与所述信号处理芯片相连，所述外接部件的插口朝向所述外壳的侧部。

11.根据权利要求2所述的差压传感器，其特征在于，所述外壳设有贯穿所述第一壳体和所述第二壳体的连接孔，紧固件穿过所述连接孔以将所述第一壳体和所述第二壳体固定连接。

12.一种排气再循环系统，其特征在于，包括：

权利要求1-11任一项所述的差压传感器；

文丘里管，所述差压传感器的所述第一气孔和所述第二气孔分别与所述文丘里管的两端连通。

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