專利名稱：一種車用壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種車用壓力傳感器
技術(shù)領(lǐng)城
本實(shí)用新型涉及一種車用壓力傳感器，具體涉及一種用于汽車空調(diào)致冷系統(tǒng)、氣缸 負(fù)壓、大氣壓、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓比、氣缸內(nèi)壓及內(nèi)燃機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)、總風(fēng)管、滑油系 統(tǒng)等領(lǐng)域的車用壓力傳感器。
背景技術(shù)：
汽車壓力傳感器是車身電控系統(tǒng)的重要組成部分，傳統(tǒng)車用壓力傳感器普遍采用滑 線式或雙余屬片結(jié)構(gòu)式油壓表。該車用壓力傳感器由--個(gè)波紋膜片和一個(gè)滑線電位器組 成，當(dāng)管路油壓或氣壓發(fā)生變化時(shí)，波紋膜片產(chǎn)生位移，帶動(dòng)電位器上的觸點(diǎn)滑動(dòng)，改 變其電阻值。此車用壓力傳感器價(jià)格便宜、受溫度影響小、介質(zhì)兼容性好，因此以甜被 廣泛使用，但由于其存在機(jī)械觸點(diǎn)，在車輛運(yùn)行過(guò)程中，常有頻繁的沖擊、震動(dòng)、過(guò)載 等，這就使得車用壓力傳感器的機(jī)械和電氣壽命都受到嚴(yán)重影響，大大降低了其可靠性 與命使用壽命。在汽車領(lǐng)域越來(lái)鷓追求安全性、舒適性的前提下，必須發(fā)明一種更加可 靠、穩(wěn)定、精確的壓力測(cè)量方案。
公開(kāi)號(hào)為CN 2867323(專利號(hào)為ZL 200620068444. X)的中國(guó)專利就公布了--種不存 在機(jī)械觸點(diǎn)的車用傳感器，其由傳感器殼體、安裝于殼體前端的壓力敏感元件、調(diào)理改 壓力敏感元件之壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路和引出該信號(hào)調(diào)理電路輸出信號(hào)的輸出電氣 接頭組成，該殼體前端設(shè)有壓力引入口，該殼體中部設(shè)有呈凹槽結(jié)構(gòu)的固支臺(tái)階，該凹 槽底部與該壓力引入口間設(shè)有壓力引入孔，該壓力敏感元件背面粘接在設(shè)有該信號(hào)調(diào)理 電路的線路板而正面對(duì)準(zhǔn)該壓力引入孔感受壓力，該殼體后端面封固有后蓋，而該后蓋 同時(shí)將該線路板緊固于該固支臺(tái)階，并且該壓力敏感元件周部基于中間緊固件貼緊于該 凹槽底部，頭'現(xiàn)壓力進(jìn)入該壓力引入孔時(shí)該線路板與該殼體緊密閉合。
雖然上述結(jié)構(gòu)的車用壓力傳感器在殼體前端設(shè)有壓力引入口，壓力敏感元件可以直 接測(cè)量介質(zhì)壓力，無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，但是，由于壓力敏感元件的外層只是簡(jiǎn)單涂抹了一層實(shí) 現(xiàn)壓力傳導(dǎo)的凝膠，因此上述結(jié)構(gòu)的車用壓力傳感器只能測(cè)量氣壓，不能測(cè)量油壓，介 質(zhì)兼容性差，溫漂大，不能適用于多數(shù)油氣測(cè)量場(chǎng)合，還有采用陶瓷敏感元件的，但由 于陶瓷低溫下較脆，不耐振動(dòng)和沖擊，因此亦不能完全滿足汽車領(lǐng)域應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種兼容性好，既能測(cè)量氣壓又能測(cè)量油壓、具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的車用傳感器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該車用壓力傳感器，包括有傳 感器殼體，壓力敏感元件，與所述壓力敏感元件相連的用于調(diào)理所述壓力敏感元件的壓
力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理PCB板，以及引出所述信號(hào)調(diào)理PCB板輸出的調(diào)理信號(hào)的輸出電氣接
頭，所述傳感器殼體的前端設(shè)有壓力引入孔，并且所述傳感器殼體內(nèi)部呈深凹槽中空結(jié) 構(gòu)，所述壓力敏感元件安裝在所述傳感器殼體內(nèi)部，且所述壓力敏感元件的感受壓力面
與所述壓力引入孔正對(duì)，其特征在于所述壓力敏感元件為硅壓式不銹鋼隔離膜充油結(jié) 構(gòu)的壓力敏感元件。
由于壓力敏感元件采用硅壓阻式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)，敏感芯片不直接與介質(zhì)接 觸，外圍罩有不銹鋼，大大提高了介質(zhì)兼容性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性，能適用于多數(shù)油氣測(cè)量場(chǎng)合。
作為改進(jìn)，所述輸出電氣接頭設(shè)置在所述傳感器殼體的尾部，且所述電氣輸出接頭 與所述傳感器殼體間采用鉚壓緊密配合，能極大提供車用壓力傳感器的抗震性能。而輸 出電氣接頭以三芯packard快速接頭為佳，輸出適用于汽車上后繼電路處理的電信號(hào)。
所述壓力敏感元件與所述傳感器殼體內(nèi)壁的連接部位之間設(shè)有第--0形密封圈。
所述傳感器殼體內(nèi)壁最底部設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽內(nèi)裝配有用于固定所述壓力 敏感元件的彈性卡環(huán)。
這樣，通過(guò)第一O形密封圈及彈性卡環(huán)的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)車用壓力傳感器側(cè)面壓力 密封，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)、熱沖擊、高速、潮濕等惡劣環(huán)境下的高可靠、高精度壓力測(cè)量，并 大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)了車用壓力傳感器全自動(dòng)批量標(biāo)測(cè)。 再改進(jìn)，所述壓力敏感元件背面有引腳，信號(hào)調(diào)理PCB板與壓力敏感元件引腳間用 柔性線路板連接。
再改進(jìn)，所述傳感器殼體的前端設(shè)有與外界壓力系統(tǒng)連接的螺紋接口，該螺紋接口 外設(shè)有第二 0形密封閨用于連接過(guò)程中的壓力密封。
最后，所述信號(hào)調(diào)理PCB板上設(shè)有傳感器信號(hào)調(diào)理專用大規(guī)模集成電路，其內(nèi)部集 成有選擇開(kāi)關(guān)、可編程放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及溫度傳 感器與輸出緩沖模塊，可輕松配置輸出0 5VDC、 0.5 4.5VDC或4 20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬 信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 由于該壓力敏感元件采用硅壓阻式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)，敏感芯片不直接與 介質(zhì)接觸，大大提高了介質(zhì)兼容性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性，能適用于多數(shù)油氣測(cè)量場(chǎng)合
2、 內(nèi)部無(wú)機(jī)械電位器調(diào)校，無(wú)觸點(diǎn)，大大提高了其抗震性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性；
3、 信號(hào)調(diào)理PCB板可對(duì)敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行溫漂、非線性補(bǔ)償，可靠性高， 使用溫區(qū)極寬，并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)化信號(hào)調(diào)量；
44、 輸出電氣接頭以三芯Packard快速接頭，輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、電氣連接方式通用性
好；
5、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便；
6、 體積小，安裝方便。


圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖； 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)描述。
如圖1 3所示的車用壓力傳感器，包括傳感器殼體l，壓力敏感元件5，與壓力敏 感元件5相連的用于調(diào)理壓力敏感元件5的壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理PCB板9,以及引出信
號(hào)調(diào)理pcB板9輸出的調(diào)理信號(hào)的輸出電氣接頭8。其中傳感器殼體i內(nèi)部呈深ra槽10
中空結(jié)構(gòu)，傳感器殼體l的前端設(shè)有壓力引入孔2，壓力敏感元件5安裝在傳感器殼體 l內(nèi)部，并且壓力敏感元件5的感受壓力面與所述壓力引入孔2正對(duì)，這里，壓力敏感 元件5為硅壓式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件。
輸出電氣接頭8三芯packard快速接頭，設(shè)置在傳感器殼體1的尾部，a電氣輸出 接頭8與傳感器殼體1間釆用鉚壓緊密配合。
壓力敏感元件5背面有引腳12，信號(hào)調(diào)理PCB板9與壓力敏感元件引腳12間用柔 性線路板7連接。
壓力敏感元件5與傳感器殼體1內(nèi)壁的連接部位之間設(shè)有第一 0形密封圈4。傳感 器殼體1內(nèi)壁最底部設(shè)有環(huán)形凹槽11，該環(huán)形凹槽U內(nèi)裝配有用于固定所述壓力敏感 元件5的彈性卡環(huán)6。
傳感器殼體1的前端設(shè)有與外界壓力系統(tǒng)連接的蠊紋接口 13，該螺紋接口 13外設(shè) 有第二 0形密封圃3用于連接過(guò)程中的壓力密封。
信號(hào)調(diào)理PCB板9上設(shè)有傳感器信號(hào)調(diào)理專用大規(guī)模集成電路，其內(nèi)部集成有選擇 開(kāi)關(guān)、可編程放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及溫度傳感器與輸 出緩沖模塊，可輕松配置輸出0 5VDC、 0. 5 4. 5VDC或4 20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù) 字信號(hào)。
上述壓力敏感元件5采用硅壓阻式測(cè)量原理，不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)，具有高過(guò)載、 介質(zhì)兼容性強(qiáng)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性離等特點(diǎn)；該信號(hào)調(diào)理PCB板9為壓力傳感器信號(hào)調(diào)理專用 大規(guī)模集成電路，內(nèi)部集成了選擇幵關(guān)、可編程放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及溫度傳感器與輸出緩沖模塊，可輕松配置輸出0 5VDC、 0. 5~4. 5VDC 或4 20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。
本實(shí)用新型車用壓力傳感器通過(guò)該傳感器前端的螺紋壓力物理接口 13正確安裝在 被測(cè)位置上，當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，氣、液體通過(guò)傳感器的壓力引入口2進(jìn)入傳感器，壓力經(jīng) 過(guò)壓力引入孔2作用在該壓力敏感元件的表面。信號(hào)調(diào)理PCB板9為該壓力敏感元件提 供電源激勵(lì)，該壓力敏感元件5感受壓力變化，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)調(diào)理PCB板9對(duì) 該壓力敏感元件5輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、線性化和溫漂補(bǔ)償，并根據(jù)后繼電路的需要輸 出0 5VDC、 0. 5 4. 5VDC或4 20mADC標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，
針對(duì)汽車應(yīng)用工況特點(diǎn)和對(duì)壓力測(cè)量的需求，本實(shí)用新型采用不銹鋼隔離膜充油式 硅壓阻敏感元件，并結(jié)合了新型智能化信號(hào)調(diào)理ASIC技術(shù)，不銹鋼外殼，彈性卡環(huán)固 定，側(cè)面壓力密封，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)、熱沖擊、高速、潮濕等惡劣環(huán)境下的高可靠、高精度 壓力測(cè)量，并大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)了壓力傳感器全自動(dòng) 批量標(biāo)測(cè)。
權(quán)利要求1、一種車用壓力傳感器，包括有傳感器殼體(1)，壓力敏感元件(5)，與所述壓力敏感元件(5)相連的用于調(diào)理所述壓力敏感元件(5)的壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理PCB板(9)，以及引出所述信號(hào)調(diào)理PCB板(9)輸出的調(diào)理信號(hào)的輸出電氣接頭(8)，所述傳感器殼體(1)的前端設(shè)有壓力引入孔(2)，并且所述傳感器殼體(1)內(nèi)部呈深凹槽(10)中空結(jié)構(gòu)，所述壓力敏感元件(5)安裝在所述傳感器殼體(1)內(nèi)部，且所述壓力敏感元件(5)的感受壓力面與所述壓力引入孔(2)正對(duì)，其特征在于所述壓力敏感元件(5)為硅壓式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述輸出電氣接頭(8) 設(shè)置在所述傳感器殼體(l)的尾部，且所述電氣輸出接頭(8)與所述傳感器殼體(])間采 用鉚壓緊密配合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述壓力敏感元件(5) 與所述傳感器殼體(l)內(nèi)壁的連接部位之間設(shè)有第一 0形密封圈(4)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述傳感器殼體(l)內(nèi)壁 最底部設(shè)有環(huán)形凹槽(ll),該環(huán)形凹槽(11)內(nèi)裝配有用于固定所述壓力敏感元件(5)的 彈性卡環(huán)(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述壓力敏感元件(5)背 面有引腳(12),信號(hào)調(diào)理PCB板(9)與壓力敏感元件引腳(12)間用柔性線路板(7)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于所述傳感器殼體(l)的前端設(shè) 有與外界壓力系統(tǒng)連接的螺紋接口(13)，該螺紋接口(13)外設(shè)有第二 0形密封圈(3)用 于連接過(guò)程中的壓力密封。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 6任一權(quán)利要求所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述信 號(hào)調(diào)理PCB板(9)上設(shè)有傳感器信號(hào)調(diào)理專用大規(guī)模集成電路，其內(nèi)部集成有選擇丌關(guān)、 可編程放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及溫度傳感器與輸出緩沖 模塊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1 6任一權(quán)利要求所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述輸 出電氣接頭(8)為三芯Packard快速接頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車用壓力傳感器，包括有傳感器殼體，壓力敏感元件，與壓力敏感元件相連的用于調(diào)理壓力敏感元件的壓力信號(hào)的信號(hào)調(diào)理PCB板，以及引出信號(hào)調(diào)理PCB板輸出的調(diào)理信號(hào)的輸出電氣接頭，傳感器殼體的前端設(shè)有壓力引入孔，并且傳感器殼體內(nèi)部呈深凹槽中空結(jié)構(gòu)，壓力敏感元件安裝在傳感器殼體內(nèi)部，且壓力敏感元件的感受壓力面與壓力引入孔正對(duì)，其特征在于所述壓力敏感元件為硅壓式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)的壓力敏感元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于由于該壓力敏感元件采用硅壓阻式不銹鋼隔離膜充油結(jié)構(gòu)，敏感芯片不直接與介質(zhì)接觸，大大提高了介質(zhì)兼容性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性，能適用于多數(shù)油氣測(cè)量場(chǎng)合，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便。
文檔編號(hào)G01L19/04GK201340320SQ200820167488
公開(kāi)日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者何銀春, 愛(ài) 徐, 成 楊, 龔運(yùn)生 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司;寧波南車時(shí)代傳感技術(shù)有限公司