压力传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种压力传感器，包括壳体和设置于壳体内的压力测量单元，所述压力测量单元包括陶瓷电路板和设置于陶瓷电路板上的处理电路、第一、第二传感元件，所述处理电路设置在陶瓷电路板的一侧，所述第一、第二传感元件设置在陶瓷电路板与所述一侧相对的另一侧，所述处理电路分别与第一、第二传感元件通信连接，所述第一、第二传感元件分别用于感测测量介质的压力并反馈给处理电路，所述处理电路用于对接收到的两压力信息进行数字化处理。本发明专利技术的压力传感器可以同时测量并输出两路压力信号，且具有较好的介质耐抗性，可以长期稳定地在侵蚀环境中使用，而且材料成本低，压力测量的精度高，同时所用壳体的结构简单，加工成本低。

Pressure transducer

The invention relates to a pressure sensor, which comprises a shell and a pressure measuring unit arranged in the shell. The pressure measuring unit comprises a ceramic circuit board and a processing circuit, a first and a second sensing element arranged on the ceramic circuit board. The processing circuit is arranged on one side of the ceramic circuit board, and the first and second sensing elements are arranged on the ceramic circuit board and on the one side phase. On the other side, the processing circuit is communicated with the first and second sensing elements, which are used to sense the pressure of the measuring medium and feed back to the processing circuit respectively. The processing circuit is used to digitalize the received two pressure information. The pressure sensor of the invention can measure and output two pressure signals at the same time, and has good medium resistance, can be used stably in erosion environment for a long time, and has low material cost, high precision of pressure measurement, simple structure of the shell used and low processing cost.

【技术实现步骤摘要】
压力传感器
本专利技术涉及压力测量
，尤其涉及一种压力传感器。
技术介绍
为满足日益严苛的排放法规，降低车辆的颗粒物排放，颗粒捕捉器(GPF)逐步开始在汽油发动机上推广和应用。为保证GPF的正常工作及满足车载诊断系统(OBD)的要求，需要检测GPF上下游的压力差和GPF的下游的绝对压力。于是，GPF压力传感器逐渐在车辆上使用，并工作在发动机尾气排放的环境中。然而，发动机排放的尾气温度高，还含有氮氧化物、硫化物等腐蚀性介质，因此，压力传感器的工作环境恶劣。并且在常规的压力传感器中，其很难保证电气部分在如此恶劣的工作环境中长期稳定地工作。此外，为了检测GPF的压力差以及上游的绝对压力，还需要配置两套压力传感器及相应的连接管路与线束等附属装置，显著增加了系统成本。因此，有必要开发一种新型的压力传感器，可以有效地确保其电气部分在恶劣的工作环境中长期且稳定地工作，而且系统成本低，压力测量的精度也高，特别的还可以同时测量两路压力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种压力传感器，其可以同时测量两路压力，且具有较好的介质耐抗性，可以长期稳定地在侵蚀环境中使用，不仅材料成本低，压力测量的精度高，而且所用壳体的结构简单，加工成本低。为实现上述目的，本专利技术提供了一种压力传感器，其包括壳体以及设置于所述壳体内的压力测量单元；所述压力测量单元包括陶瓷电路板以及设置于所述陶瓷电路板上的处理电路、第一传感元件以及第二传感元件；其中：所述处理电路设置在所述陶瓷电路板的一侧，所述第一传感元件以及所述第二传感元件设置在所述陶瓷电路板与所述一侧相对的另一侧，所述处理电路分别与所述第一传感元件以及所述第二传感元件通信连接；所述第一传感元件和所述第二传感元件分别用于感测一测量介质的压力并反馈给所述处理电路；所述处理电路用于对接收到的两压力信息进行数字化处理。优选地，所述陶瓷电路板为多层结构，且内部设置有线路，所述处理电路通过所述线路分别与所述第一传感元件以及所述第二传感元件通信连接。优选地，所述陶瓷电路板为高温共烧陶瓷电路板或低温共烧陶瓷电路板。优选地，所述第一传感元件和所述第二传感元件均为MEMS传感元。优选地，所述陶瓷电路板的热膨胀系数不大于MEMS传感元的两倍。优选地，所述陶瓷电路板的热膨胀系数小于10ppm/C。优选地，所述第一传感元件以及所述第二传感元件均为绝对压力传感元件，分别用于感测一测量介质的一绝对压力。优选地，当所述第一传感元件以及所述第二传感元件均为绝对压力传感元件时：所述壳体内设置有分开的第一腔室和第二腔室；所述第二传感元件容置于所述第一腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第一腔室的测量介质的绝对压力；所述第一传感元件容置于所述第二腔室，以使所述第一传感元件的一表面感测进入所述第二腔室的测量介质的绝对压力；所述壳体内还设置有第四腔室，与所述第一腔室和所述第二腔室分开设置，且所述处理电路容置于所述第四腔室，并分别用于对接收到的两绝对压力信息进行数字化处理。优选地，所述第一传感元件为绝对压力传感元件，用于感测一测量介质的一绝对压力；所述第二传感元件为相对压力传感元件，用于感测一测量介质的一压力差。优选地，当所述第一传感元件以及所述第二传感元件分别为绝对压力传感元件以及相对压力传感元件时：所述壳体内设置有分开的第一腔室和第二腔室；所述第二传感元件容置于所述第一腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第一腔室的测量介质的压力；所述第一传感元件容置于所述第二腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第二腔室的测量介质的压力；所述壳体内还设置有第三腔室和第四腔室，所述第四腔室与其余腔室均分开；所述第三腔室通过所述壳体内的一中间通道与所述第二腔室连通，并使所述第二传感元件与其所述一表面相对的另一表面感测进入所述第三腔室的测量介质的压力；所述第二传感元件用于根据其两个表面感测的测量介质的压力获得所述第一腔室和所述第三腔室之间的压力差；所述处理电路容置于所述第四腔室，并分别用于对接收到的一绝对压力信息以及一压力差信息进行数字化处理。优选地，所述压力测量单元还包括外围电路，其中：所述陶瓷电路板包括第一部分和第二部分，所述处理电路以及所述外围电路全部设置于所述第二部分并位于所述陶瓷电路板的同一侧，且所述第一部分位于所述第三腔室并设置有一过孔，所述第二传感元件位于所述过孔远离所述第三腔室的一端，以使所述第三腔室的测量介质通过所述过孔加载于所述第二传感元件的另一表面。优选地，所述第一传感元件以及所述第二传感元件均为相对压力传感元件，分别用于感测一测量介质的一压力差。优选地，当所述第一传感元件以及所述第二传感元件均为相对压力传感元件时：所述壳体内设置有分开的第一腔室和第二腔室；所述第二传感元件和所述第一传感元件均容置于所述第一腔室，以使所述第二传感元件和所述第一传感元件的一表面均感测进入所述第一腔室的测量介质的压力；所述壳体内还设置有第三腔室和第四腔室，所述第四腔室与其余所有腔室均分开；其中：所述第三腔室通过所述壳体内的一中间通道与所述第二腔室连通，并使所述第二传感元件以及所述第一传感元件与其对应的所述一表面相对的另一表面均感测进入所述第三腔室的测量介质的压力；所述第一传感元件和所述第二传感元件均分别用于根据其两个表面感测的测量介质的压力获得所述第一腔室和所述第三腔室之间的压力差；所述处理电路容置于所述第四腔室，并分别用于对接收到的两压力差信息进行数字化处理。优选地，所述压力测量单元还包括外围电路，其中：所述陶瓷电路板包括第一部分和第二部分，所述处理电路以及所述外围电路全部设置于所述第二部分并位于所述陶瓷电路板的同一侧，且所述第一部分位于所述第三腔室并设置有两过孔，所述第二传感元件位于其中一个所述过孔远离所述第三腔室的一端，所述第一传感元件位于另一个所述过孔远离所述第三腔室的一端，以使所述第三腔室的测量介质通过各自的一个所述过孔加载于所述第一传感元件和所述第二传感元件的另一表面。优选地，所述第一传感元件与所述第二传感元件分别通过耐腐蚀的绑定线与所述陶瓷电路板连接。优选地，所述第一传感元件与所述第二传感元件的表面均设置有凝胶，所述凝胶为含氟硅胶。优选地，所述第一传感元件与所述第二传感元件均设置一胶水围框内，所述胶水围框用于防止所述凝胶外溢。优选地，所述壳体上设置有用于与外部电接触的插接端子；所述陶瓷电路板通过电阻焊、绑定线或插针锡焊与所述插接端子连接。优选地，所述数字专用集成电路还用于将数字化处理后的两压力信息编码为单边半字节数字通信协议，以通过一路电路输出两所述压力信息。与现有技术相比，本专利技术的压力传感器具有较好的介质耐抗性，可以保证其电气部分能够在恶劣的工作环境中长期稳定地使用。特别地，所述压力测量单元所采用的电路板为陶瓷电路板，并在陶瓷电路板上设置了两个传感元件，且使该两个传感元件分别与陶瓷电路板上另一侧的处理电路通信连接，从而可以同时测量两路压力，而且还实现了电路板与传感元的集成。与现有分开设置电路板与传感元相比，测量单元体积小，壳体的结构更简单，且装配更方便，系统的成本更低。更特别地，所述陶瓷电路板为高温共烧陶瓷电路板或低温共烧陶瓷电路板，其在耐腐蚀性、热膨胀系数、耐高温、机械强度等方面的性能更优良，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体内的压力测量单元；所述压力测量单元包括陶瓷电路板以及设置于所述陶瓷电路板上的处理电路、第一传感元件与第二传感元件；其中：所述处理电路设置在所述陶瓷电路板的一侧，所述第一传感元件以及所述第二传感元件设置在所述陶瓷电路板与所述一侧相对的另一侧，所述处理电路分别与所述第一传感元件以及所述第二传感元件通信连接；所述第一传感元件和所述第二传感元件分别用于感测一测量介质的压力并反馈给所述处理电路；所述处理电路用于对接收到的两压力信息进行数字化处理。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体内的压力测量单元；所述压力测量单元包括陶瓷电路板以及设置于所述陶瓷电路板上的处理电路、第一传感元件与第二传感元件；其中：所述处理电路设置在所述陶瓷电路板的一侧，所述第一传感元件以及所述第二传感元件设置在所述陶瓷电路板与所述一侧相对的另一侧，所述处理电路分别与所述第一传感元件以及所述第二传感元件通信连接；所述第一传感元件和所述第二传感元件分别用于感测一测量介质的压力并反馈给所述处理电路；所述处理电路用于对接收到的两压力信息进行数字化处理。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述陶瓷电路板为多层结构，且内部设置有线路，所述处理电路通过所述线路分别与所述第一传感元件以及所述第二传感元件通信连接。3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述陶瓷电路板为高温共烧陶瓷电路板或低温共烧陶瓷电路板。4.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一传感元件和所述第二传感元件均为MEMS传感元。5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述陶瓷电路板的热膨胀系数不大于MEMS传感元的两倍。6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述陶瓷电路板的热膨胀系数小于10ppm/C。7.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一传感元件以及所述第二传感元件均为绝对压力传感元件，分别用于感测一测量介质的一绝对压力。8.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述壳体内设置有分开的第一腔室和第二腔室；所述第二传感元件容置于所述第一腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第一腔室的测量介质的压力；所述第一传感元件容置于所述第二腔室，以使所述第一传感元件的一表面感测进入所述第二腔室的测量介质的压力；所述壳体内还设置有第四腔室，与所述第一腔室和所述第二腔室分开设置，且所述处理电路容置于所述第四腔室，并分别用于对接收到的两绝对压力信息进行数字化处理。9.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一传感元件为绝对压力传感元件，用于感测一测量介质的一绝对压力；所述第二传感元件为相对压力传感元件，用于感测一测量介质的一压力差。10.根据权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述壳体内设置有分开的第一腔室和第二腔室；所述第二传感元件容置于所述第一腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第一腔室的测量介质的压力；所述第一传感元件容置于所述第二腔室，以使所述第二传感元件的一表面感测进入所述第二腔室的测量介质的压力；所述壳体内还设置有第三腔室和第四腔室，所述第四腔室与其余腔室均分开；所述第三腔室通过所述壳体内的一中间通道与所述第二腔室连通，并使所述第二传感元件与其所述一表面相对的另一表面感测进入所述第三腔室的测量介质的压力；所述第二传感元件用于根据其两个表面感测的测量介质的压力获得所述第一腔室和所述第三腔室之间的压力差；所述处理电路容置于所述第四腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李希彬，高奇帅，黄凯，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31