汽车空调压力传感器在汽车上的应用

发布时间：

2022-11-17 16:09

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现在，汽车空调压力传感器广泛应用于汽车。汽车压力传感器的历史始于1979年，当时有各种用于发动机燃烧控制的压力传感器。随后被广泛应用于高压场合，如悬浮压力检测、空调压力检测等。

随着OBD的引入，汽车空调压力传感器也被扩展到低压情况，如检测挥发性汽油泄漏。现在，压力传感器进一步扩展到高压工况，如汽油燃烧喷射和柴油共轨燃烧喷射系统。显然，压力传感器在汽车上有着广阔的发展前景。汽车空调压力传感器大致可分为三类:压阻式压力传感器、电容式压力传感器和压电式压力传感器。

汽车空调压力传感器

压阻式汽车空调压力传感器的压力敏感元件是基于压阻效应的压阻元件。所谓压阻元件，实际上是指用集成电路技术在半导体材料衬底上制成的扩散电阻。当它受到外力作用时，其电阻值会随着电阻率的变化而变化。在正常操作汽车空调压力传感器的过程中，扩散电阻需要附着在弹性元件上。单晶硅横膈膜是常用的。压阻芯片采用固定在外围的硅杯结构，封装在壳体内。在圆形单晶硅膜片上设置四个扩散电阻，两个在压应力区，两个在拉应力区，形成全桥测量电路。

汽车空调压力传感器的硅膜片上固定有圆形硅杯，两侧有两个压力室，一个高压室连接被测压力，另一个低压室连接基准压力，通常连接压力大气。当有压差时，膜片就会变形，使两对电阻的电阻值发生变化，电桥就会失去平衡。汽车空调压力传感器的输出电压反映了隔膜两侧的压差。为了将压力信号转换为电信号，利用应变原理，利用MEMS技术在单晶硅芯片上制作检测桥，使单晶硅芯片成为集应力敏感和机电转换为一体的敏感元件。

当硅片受到外界应力时，硅应变桥的桥臂电阻会发生变化，一般为检测模式。单个硅芯片只能作为检测单元的一部分，不能独立完成信号转换，因此汽车空调压力传感器需要有特定的封装才能进行压力检测。

硅芯片和PYREX玻璃环静电密封在一起。PYREX玻璃环作为硅片的机械固定，以支撑弹性传感元件并将硅片与封装绝缘。PYREX玻璃环上的孔恰好成为汽车空调压力传感器的基准压力腔和电极引线腔。敏感芯密封在金属螺纹底座上，形成一个压力入口腔，成为一个可安装的压力测量前端。这种封装工艺至少可以承受15MPa的压力，如果经过特殊处理可以承受100MPa的压力。