一種零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器的製作方法
2023-05-27 02:32:06 1
專利名稱：一種零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車電子檢測技術領域，特別是一種零點補償無信號放大的電子 式機油壓力傳感器。
背景技術：
目前在汽車和柴油車上普遍使用的機油壓力傳感器，其設計原理是利用金屬膜片 受壓變形，通過一套複雜的機械裝置推動滑臂在滑線電阻上滑動，使滑線電阻值變化，來改 變壓力表線圈的電流以檢測壓力。其結構設計的缺陷為由於傳感元件金屬膜片的塑性與 記憶恢復特性，其穩定性和抗疲勞性較差；滑線板部分採用Φ0. 08康銅絲，電刷為Φ0. 12 銀白銅，該結構使線板滑動部分的耐磨性較差；壓力報警部分採用滑動接觸形式，報警燈泡 冷態電阻很小，瞬時衝擊電流很大，頻繁通斷電時易產生電弧而燒壞報警觸點。這些設計的先天不足，加上我國的發動機製造水平和道路條件等多種因素的影 響，導致了機械式機油壓力傳感器機械故障多(如電刷、滑線電阻磨損和燒蝕、報警觸點磨 損，抗振動性能差)，標準化程度低，壽命有限等。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種零點補償無信號放大的電子式機油 壓力傳感器，以克服目前使用的機油壓力傳感器所存在的缺陷。本實用新型解決其技術問題採用的技術方案是通過MEMS壓力敏感晶片採集機 油壓力信號，該機油壓力信號經信號處理裝置處理後直接接儀表輸出。具體結構是設有與 外殼底部相連的螺紋接頭基座，在螺紋接頭基座的頂部和外殼內部所形成的空腔裡，自下 而上依次布置有過濾金屬網、MEMS壓力敏感晶片、電路板和插座板，其中，螺紋接頭基座中 部有通孔，該通孔與外殼的內部相連通；MEMS壓力敏感晶片安裝在電路板上；插座板通過 導線連接電路板。本實用新型與現有的電子式機油壓力傳感器相比具有以下的主要優點1.由於採用了 MEMS壓力敏感晶片作為傳感器，以及採用了 10位單片機或12位單 片機，使電路結構簡單，降低了產品的成本。2.由於採用了 MEMS壓力敏感晶片具有溫度補償作用，對壓力變化敏感度比應變 片高10倍以上，提高了精度。3.由於運用了單片機對傳感器輸出信號進行處理，用軟體補償算法代替專用傳感 器IC補償電路，補償算法可在線編程，從而使其性能穩定可靠，使用壽命長。4.結構緊湊，合理，可直接驅動傳統儀表、步進電機儀表或虛擬儀表。
圖1是本實用新型的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。[0013]圖3是使用10位A/D的單片機工作框圖。圖中1.插座板；2.外殼；3.墊片；4. MEMS壓力敏感晶片；5.螺紋接頭基座；6.通 孔；7.電路板；8.過濾金屬網。
具體實施方式
本實用新型提供的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其通過MEMS 壓力敏感晶片採集機油壓力信號，該機油壓力信號經信號處理裝置處理後直接接儀表輸 出ο
以下結合附圖和實例對本實用新型做進一步詳細說明。本實用新型提供的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其結構如圖1 和圖2所示設有螺紋接頭基座5，其上端與空心的外殼2的底部螺紋相連。在螺紋接頭基 座5的頂部和外殼2內部所形成的空腔裡，自下而上依次布置有過濾金屬網8、MEMS壓力敏 感晶片4、電路板7和插座板1，其中螺紋接頭基座5中部有通孔6，該通孔與外殼2的內 部相連通；電路板7放在插座板1的凹槽裡面，用墊片3調整插座板1位置；MEMS壓力敏感 晶片4安裝在電路板7上；插座板1通過導線連接電路板7。插座板上有6個插銷分別傳 送不同信號。所述電路板7除了安裝有MEMS壓力敏感晶片和信號處理裝置外，還設有圖3所 示的常規的信號處理裝置，該信號處理裝置的組成包括與信號處理裝置相連的溫度檢測電 路、放大電路、報警電路及儀表。信號處理裝置由單片機、A/D轉換器和PWM調製器組成，A/ D轉換器和PWM調製器由數據線分別與單片機數據接口相連。MEMS晶片採集到機油壓力信 號，經處理後輸入單片機，通過單片機在線編程後直接驅動儀表。電路板通過導線分別將各 種信號傳輸到插座板1上。所述過濾金屬網8可以採用一層、兩層或者多層的金屬過濾網。本實用新型的裝配過程是先將過濾金屬網8放在螺紋接頭基座5上，往上再將電 路板7和與之相連的MEMS壓力敏感晶片4放在插座板1的凹槽裡面，用墊片3調整插座板 1位置，然後將外殼2與螺紋接頭基座5上端連接，並通過卡銷來固定。插座板1用導線連 接電路板7。本實用新型使用時，先將螺紋接頭基座5通過螺紋安裝在機油管座上，然後機油 由通孔6進入MEMS壓力敏感晶片4內，通過過濾金屬網8濾清後，MEMS壓力敏感晶片4能 夠檢測機油壓力，從而傳輸到電路板7上。檢測的機油壓力信號通過電路板7上的信號處 理裝置採集和放大後，用10位A/D單片機處理或直接使用12位A/D單片機將信號進行pwm 調製後，直接驅動儀表輸出相應的壓力值。當MEMS壓力敏感晶片4採集的機油壓力信號低於一門限時，電路板7上所設定的 壓力報警功能電路工作，發出報警聲音，提醒駕駛者及時補充機油，確保汽車發動機正常工 作。本實用新型工作可靠性高，時刻都能真實地反映機油的壓力值，防止汽車發動機 因缺機油引起故障。
權利要求1.一種零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是通過MEMS壓力敏感 晶片(4)採集機油壓力信號，該機油壓力信號經信號處理裝置處理後直接接儀表輸出，具 體結構是設有與外殼( 底部相連的螺紋接頭基座(5)，在螺紋接頭基座(5)的頂部和外 殼(2)內部所形成的空腔裡，自下而上依次布置有過濾金屬網(8)、MEMS壓力敏感晶片0)、 電路板⑵和插座板(1)，其中，螺紋接頭基座(5)中部有通孔(6)，該通孔與外殼⑵的內 部相連通；MEMS壓力敏感晶片G)，其安裝在電路板(7)上；插座板(1)通過導線連接電路 板⑵。
2.根據權利要求1所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 信號處理裝置由單片機、A/D轉換器和PWM調製器組成，A/D轉換器和PWM調製器由數據線 分別與單片機數據接口相連。
3.根據權利要求2所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 所述單片機採用10位A/D單片機。
4.根據權利要求2所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 所述單片機採用12位A/D單片機。
5.根據權利要求1所述的改進型電子式機油壓力傳感器，其特徵是電路板(7)放在 插座板(1)的凹槽裡面，用墊片( 調整插座板(1)位置。
6.根據權利要求1所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 過濾金屬網(8)為一層、兩層或者多層的金屬過濾網。
7.根據權利要求1所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 外殼O)與螺紋接頭基座( 相連後，通過卡銷來固定。
8.根據權利要求1所述的零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其特徵是 插座板(1)上設有用於傳送不同信號的6個插銷。
專利摘要本實用新型是零點補償無信號放大的電子式機油壓力傳感器，其通過MEMS壓力敏感晶片(4)採集機油壓力信號，該信號經信號處理裝置處理後直接接儀表輸出，其結構是設有與外殼(2)底部相連的螺紋接頭基座(5)，在螺紋接頭基座的頂部和外殼內部所形成的空腔裡，自下而上依次布置有過濾金屬網(8)、MEMS壓力敏感晶片(4)、電路板(7)和插座板(1)，螺紋接頭基座(5)中部有通孔(6)，該通孔與外殼(2)的內部相連通；MEMS壓力敏感晶片(4)安裝在電路板(7)上；插座板(1)通過導線連接電路板(7)。本實用新型可直接驅動儀表，具有性能穩定可靠、精度高、使用壽命長、電路結構簡單、成本低和結構緊湊等優點。
文檔編號G01L9/00GK201859031SQ20102026025
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者孟黎明, 彭其澤, 楊波, 楊勝兵 申請人:武漢理工大學, 浙江賽爾汽車部件製造有限公司