浅析进气压力传感器 毕业论文

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1、毕业论文浅析进气压力传感器姓名：XX年级：XXXXXXXX二零一二年六月-8-目录引言2一、压阻式进气压力传感器2（一）压阻式歧管压力传感器2（二）压阻式歧管压力传感器的结构3（三）压阻式歧管压力传感器工作原理4二、电容式进气压力传感器4三、声表面波(SAW)式进气压力传感器5四、膜盒传动的差动变压器式进气压力传感器5五、进气压力传感器的运用6参考文献7-8-浅谈进气压力传感器内容提要：电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统（速度密度型）。进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检测，而是采用间接检测，同时

2、它还受诸多因素的影响，因而在检测和维修中就有许多不同于量传感器进气流的地方，所产生的故障也有它的特殊性。关键词：传感器；压力；进气。引言压力传感器的功用是将气体或液体的压力信号变换为电信号。压力传感器按结构可分为应变电阻片式、压阻式和电感式(即波纹管与差动变压器组合式)三种。在汽车电子控制系统中，检测压力较高的制动油液或传动油液一般采用应变电阻片式传感器，检测压力较低的进气歧管压力和大气压力一般采用压阻式传感器。压力传感器大多数都是测定压差，检测原理都是将压力的变化变换为电阻值的变化。进气歧管压力传感器简称为进气压力传感器，它的种类较多，就

3、其信号产生原理，可分为压阻式、电容式、膜盒传动的差动变压器式和表面弹性波式等，其中电容式和压阻式进气压力传感器在当今发动机电子控制系统中应用较为广泛。一、压阻式进气压力传感器（一）压阻式歧管压力传感器该进气压力传感器利用的是半导体的压阻效应，因其具有尺寸小，精度高，成本低和响应性、再现性、抗振性较好等优点，现今得到了广泛的应用。它是由压力变换元件和把变换元件输出信号进行放大的混合集成电路等构成的。-8-压阻效应，单晶硅材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化的现象，称为压阻效应。利用硅的压阻效应和微电子技术制成的压阻式传感器，具有灵敏度高

4、、动态响应好、精度高、易于微型化和集成化等特点，因此目前得到广泛应用。早期的压阻式传感器是利用半导体应变片制成的粘贴型压阻式传感器。20世纪70年代以后，研制出了圆周边缘固定的硅膜片与力敏电阻一体化的扩散型压阻式传感器。这种传感器易于批量生产，能够方便地实现微型化、集成化和智能化，因而受到人们普遍重视，并重点开发具有代表性的新型传感器，发动机燃油喷射系统采用的压阻式歧管压力传感器就是其中的一种。(二)压阻式歧管压力传感器的结构歧管压力传感器的全称是进气歧管绝对压力传感器(ManifoldAbsolutePressureSensor，MAPS

5、)，其功用是通过检测进气歧管或稳压箱内空气压力来反映发动机的负荷状况，并将发动机负荷状况转变为电信号输入发动机电子控制单元(ECU)。MAPS是一种间接测量发动机进气量的传感器。燃油喷射式发动机采用的歧管压力传感器主要有压阻式和电感式(即波纹管与差动变压器组合式)两种。其压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气歧管压力。硅膜片约为3mm的正方形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm、厚约50mm的薄膜，薄膜周围有4个应变电阻，以单臂电桥方式连接。由于薄膜一侧是真空室，因此薄膜的另一侧即进气歧管内绝对压

6、力越高，硅膜片的变形越大，其应变与压力成正比，附着在薄膜上的应变电阻的阻值随应变成正比地变化，这样就可以利用单臂电桥将硅膜片的变形变成电信号。因为输出的电信号很微弱，所以需用混合集成电路进行放大后输出。这种压阻式进气压力传感器输出的信号电压，具有随进气歧管绝对压力的增大呈线性增大的特性。为提高传感器的灵敏度应变电阻一般都采用差动电桥方式。即R2和R4在膜片变形时受到拉力，电阻是随压力加大而变化的；R1和R3是受压力的，电阻是随着压力的增大而减小的，这种接法比单桥臂(即一个桥臂接应变片)和双桥臂式的接法提高输出电压2倍和4倍左右(各桥臂用相同

7、电阻的应变片情况下)。早期也有采用单臂式电桥，双臂式电桥(即R2、R3或R1、R4分别采用受拉和受压的桥臂)。这种半导体应变片比金属应变片有精度高、尺寸小、重量轻、易于生产、通用性强、测量范围广等优点。所以4个半导体应变片臂接成差动电桥形式是目前进气压力传感器最先进的一种。硅膜片一般用线膨胀系数接近于单晶硅(线膨胀系数为2．44×10-6／℃)的铁镍锆合金(线膨胀系数为47×10-7／℃-8-)制成，设置在硅膜片与传感器底座之间，用于吸收由于底座材质与硅膜片热膨胀系数不同而加到硅膜片上的热应力，从而提高传感器的测量精度。硅膜片与壳体以及底座

8、之间组成的腔室为真空室。壳体顶部设有排气孔，利用排气孔将该腔室抽真空后，再用锡焊密封排气孔，从而形成真空室。真空室为基准压力室，基准压力为0。在真空管的进气口，一般设有滤清器，用