压力传感器的结构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，尤其是涉及一种适用于汽车发动机进气歧管的压力传感器的结构。


背景技术：

2.汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。如在发动机控制系统中，传感器是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元(ecu)提供发动机的工作状况信息，供ecu对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。压力传感器是应用比较广泛的传感器。进气歧管绝对压力传感器依据发动机负荷状况，测出进气歧管中绝对压力的变化，并将其转换成电压信号，与转速信号一起送到ecu，作为确定基本喷油量的依据。汽油直接喷射式发动机，其特点是进入气缸的是空气，在进气行程上止点后30
°
～50
°
开始把汽油直接喷入气缸内，一直延续到压缩过程接近终了时为止。在汽车的轮胎气压监视系统(tpms)中，压力传感器对汽车轮胎气压进行实时监测，用于提醒驾驶员轮胎明显充气不足以及由此产生的安全问题。tpms系统利用安装在每一个轮胎里的胎压传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎的气压进行显示及监视；当轮胎气压过低或有漏气时，系统自动报警。
3.在当今应用较为广泛的绝对压力传感器有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。半导体压敏电阻式绝对压力传感器由压力转换元件(硅膜片)和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把压力的变化变换成电信号。真空膜盒传动的可变电感式绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感应线圈和电子电路等组成。膜盒是由薄金属片焊接而成，其内部被抽成真空，外部与进气歧管相通。外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。感应线圈由两个绕组构成，其中一个与振荡电路相连，产生交流电压，在线圈周围产生磁场，另一个为感应绕组，产生信号电压。当压力变化时，膜盒带动铁心在磁场中移动，使感应线圈产生的信号电压随之变化。该信号电压由电子电路检波、整形和放大后，作为传感器的输出信号送至ecu。
4.汽车中通常使用的绝对压力传感器，需先由芯片厂家采用半导体工艺封装成压力传感器芯片，再把芯片装配到传感器中；芯片与外围电路元器件放置在与进气歧管相连的腔体中，对元器件要求较高，且元器件易受从周围物质(如进气歧管中循环气体、轮胎空气等)中进来的物质的污染及影响。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决上述技术问题，提供一种压力传感器的结构。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了压力传感器的结构，其包括pcb板(2)，所述pcb板(2)设置有压力传感器芯片(4)以及与压力传感器芯片相连的外围配合电路(1)，所述压力传感器芯片与外围配合电路采用腔体分离结构，压力传感器芯片设置于与被测气体相通的腔体中，与压力传感器芯片相连的外围配合电路设置于密闭的腔体中，该密闭的腔体填充有密封胶；
7.密闭的腔体设置有密闭孔，所述密闭孔设置有金属钢球(8)。
8.进一步，所述外围配合电路(1)所在腔体通过壳体(6)、上盖(7)、pcb板组件围护而成。
9.进一步，所述壳体设置有凹槽，所述上盖设置有与其配合的筋条。
10.进一步，所述pcb板设置有一个由隆起部周向布置的侧壁围护体。
11.进一步，所述侧壁围护体的腔体中设置有绝缘凝胶(3)，且该侧壁围护体的腔体口部设置有封胶套(5)。
12.进一步，所述密闭孔延伸至壳体的上表面。
13.本实用新型具有如下有益效果：在压力传感器的结构设计技术开发上，通过创新的传感器芯片与外围电路的腔体分离，密闭外围电路腔体的方法，减少了压力传感器的材料使用，设备投资，并提高了使用性能，提升了产品质量，具有较大的经济性。
附图说明
14.图1为压力传感器的结构示意图。
15.图2为汽车发动机进气歧管绝对压力传感器的结构示意图，该图为图1所示结构安装状态的分解图。
具体实施方式
16.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
17.本实用新型的实施方式提供了压力传感器的结构，参见图1，其包括pcb板2，所述pcb板2设置有压力传感器芯片4以及与压力传感器芯片相连的外围配合电路1，其为现有技术，在此不对外围配合电路进行详细说明。
18.本专利中，继续参见图1，所述压力传感器芯片4与外围配合电路1采用腔体分离结构，其中，压力传感器芯片设置于与被测气体相通的腔体中，压力传感器芯片由于是安装在汽车发动机进气歧管处，此时安装压力传感器的腔体与图2所示壳体6所设的进气口相通，壳体的进气口处布置有密封圈9。而与压力传感器芯片相连的外围配合电路设置于密闭的腔体中，例如，见图2，所述外围配合电路所在腔体通过壳体6、上盖7、pcb板组件围护而成(图中示出了pcb板2)，且该围护形成的腔体通过密封胶密封，在该密闭的腔体填充有密封胶(图中未示)，密闭的腔体设置有密闭孔，所述密闭孔设置有金属钢球8，需要注意的是，所述密闭孔延伸至壳体的上表面，这样方便装配金属钢球。
19.而所述壳体设置有凹槽，所述上盖设置有与其配合的筋条。
20.对制作的压力传感器进行测试，表1为与被测气体压力对应的输出电压的测试数据结果。从测试结果分析，压力传感器能较好的反映传感器的输出特性曲线。
21.表1绝对压力传感器测试数据
[0022][0023]
以汽车发动机进气歧管绝对压力传感器为例，使用melexis的裸芯片，在裸芯片上采用金丝bonding和凝胶灌注，在结构设计上，我们把压力传感器裸芯片放置于与外界相通的腔体中，外围电路则放置于一个密闭的腔体中，该腔体的密闭通过传感器壳体和密封胶配合实现。在该密闭腔体上留有一小孔，在密封胶加热固化冷却后，再使用金属钢球植入该小孔，进行密闭，实现腔体的密闭。制造后，使用相应的开发板进行编程烧录及测试。
[0024]
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。


技术特征：
1.压力传感器的结构，其包括pcb板(2)，所述pcb板(2)设置有压力传感器芯片(4)以及与压力传感器芯片相连的外围配合电路(1)，其特征在于，所述压力传感器芯片与外围配合电路采用腔体分离结构，压力传感器芯片设置于与被测气体相通的腔体中，与压力传感器芯片相连的外围配合电路设置于密闭的腔体中，该密闭的腔体填充有密封胶；密闭的腔体设置有密闭孔，所述密闭孔设置有金属钢球(8)。2.根据权利要求1所述的压力传感器的结构，其特征在于，所述外围配合电路(1)所在腔体通过壳体(6)、上盖(7)、pcb板组件围护而成。3.根据权利要求2所述的压力传感器的结构，其特征在于，所述壳体设置有凹槽，所述上盖设置有与其配合的筋条。4.根据权利要求1所述的压力传感器的结构，其特征在于，所述pcb板设置有一个由隆起部周向布置的侧壁围护体。5.根据权利要求4所述的压力传感器的结构，其特征在于，所述侧壁围护体的腔体中设置有绝缘凝胶(3)，且该侧壁围护体的腔体口部设置有封胶套(5)。6.根据权利要求1所述的压力传感器的结构，其特征在于，所述密闭孔延伸至壳体的上表面。

技术总结
本实用新型公开了压力传感器的结构，其包括PCB板(2)，所述PCB板(2)设置有压力传感器芯片(4)以及与压力传感器芯片相连的外围配合电路(1)，所述压力传感器芯片与外围配合电路采用腔体分离结构，压力传感器芯片设置于与被测气体相通的腔体中，与压力传感器芯片相连的外围配合电路设置于密闭的腔体中，该密闭的腔体填充有密封胶；密闭的腔体设置有密闭孔，所述密闭孔设置有金属钢球(8)。在压力传感器的结构设计技术开发上，通过创新的传感器芯片与外围电路的腔体分离，密闭外围电路腔体的方法，减少了压力传感器的材料使用，设备投资，并提高了使用性能，提升了产品质量，具有较大的经济性。济性。济性。


技术研发人员：杨玉刚 刘杰
受保护的技术使用者：上海埃音斯电子科技有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/1/13