專利名稱：：一種車用壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于汽車構(gòu)造的
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及汽車上的檢測報警裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種車用壓力傳感器。
背景技術(shù)：
：汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子
技術(shù)領(lǐng)域：
研究的核心內(nèi)容之一。汽車傳感器對溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度和振動等各種信息進行實時、準(zhǔn)確的測量和控制。衡量現(xiàn)代高級轎車控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于其傳感器的質(zhì)量和水平。當(dāng)前，一輛國內(nèi)普通家用轎車上大約安裝了近百個傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量多達200只。從某種意義上說，先進汽車的競爭即是傳感器的競爭。由于微電子技術(shù)和微機械加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的機油車用壓力傳感器是目前在汽車和柴油車上普遍使用的傳感器。其產(chǎn)品設(shè)計原理是利用金屬膜片受壓變形，驅(qū)動杠桿機構(gòu)運動，通過一套復(fù)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(jié)構(gòu)設(shè)計的缺陷為由于傳感元件金屬膜片的塑性與記憶恢復(fù)特性，其穩(wěn)定性和抗疲勞性較差；滑線板部分采用00.08康銅絲，電刷為$0.12銀白銅，該結(jié)構(gòu)使線板滑動部分的耐磨性較差；壓力報警部分采用滑動接觸形式，報警燈泡冷態(tài)電阻很小，瞬時沖擊電流很大，頻繁通斷電時易產(chǎn)生電弧而燒壞報警觸點。這些設(shè)計的先天不足，加上我國的發(fā)動機制造水平和道路條件等多種因素的影響，導(dǎo)致了機械式機油車用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(biāo)準(zhǔn)化程度低，壽命有限等。目前，這種傳感器的故障已經(jīng)成為各個車廠十分頭痛的問題。自20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)汽車儀表行業(yè)引進國外的先進技術(shù)及與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù)，基本滿足了國內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。由于起步較晚，還沒有形成系列化、配套化，尚未形成獨立的產(chǎn)業(yè)，仍然依附于汽車儀表企業(yè)，傳感器的生產(chǎn)處于利潤少、產(chǎn)品單一、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平低下的狀況。許多傳感器廠家為了增強產(chǎn)品的競爭力，采用與國外同行業(yè)進行合資經(jīng)營的方式，消化吸收國外先進的傳感器技術(shù)，使產(chǎn)品升級換代，從而逐步發(fā)展壯大。伴隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)量的迅速增長，今后幾年國內(nèi)汽車工業(yè)對傳感器及其配套儀表的需求亦將大大增加，實現(xiàn)汽車傳感器國產(chǎn)化勢在必行。為適應(yīng)這一形勢，必須開發(fā)新型壓力、溫度、流量、位移等傳感器，提高高檔汽車的質(zhì)量和技術(shù)性能，提高汽車工業(yè)的整體技術(shù)水平。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提供一種車用壓力傳感器，其目的是提高車用壓力傳感器的信號采集、處理和轉(zhuǎn)輸?shù)男阅芎涂煽啃?。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為本實用新型所提供的這種車用壓力傳感器，包括外殼、螺帽、錐螺紋、金屬接線頭和絕緣套2，所述的車用壓力傳感器中設(shè)微型數(shù)字處理器，并通過程序處理模塊對壓力信號進行采集、處理和輸出；所述的車用壓力傳感器的傳感元件為微型壓力感應(yīng)芯片，所述的微型壓力感應(yīng)芯片通過信號線路與微型數(shù)字處理器連接。為了使本實用新型更加完善，還提供以下的更為具體的優(yōu)選的技術(shù)方案，供本領(lǐng)域的技術(shù)人員深入理解本實用新型，并充分體現(xiàn)本實用新型的新穎性、創(chuàng)造性以及實用性。車用壓力傳感器的程序處理模塊的技術(shù)方案-上述技術(shù)方案中所述的車用壓力傳感器的程序處理模塊包括信號采集的電壓輸入模塊、電源模塊、信號輸出模塊和報警模塊；所述的傳感元件設(shè)在電壓輸入模塊中；其連接關(guān)系為所述的電壓輸入模塊向微型數(shù)字處理器輸入信號;所述的電源模塊向微型數(shù)字處理器提供電源；所述的微型數(shù)字處理器向信號輸出模塊和報警模塊輸出信號。微型數(shù)字處理器的技術(shù)方案所述的微型數(shù)字處理器采用汽車級8位單片機，其預(yù)設(shè)置的數(shù)據(jù)處理程序，使信號輸出模式實現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié)，或者使信號輸出模式為方波頻率，或者使信號輸出模式為電流方式，或者使信號輸出模式為電壓方式；通過對頻率信號占空比的設(shè)定和選擇。獨立電源的技術(shù)方案；所述的車用壓力傳感器的電源模塊，直接與車載電源連接，即車用壓力傳感器的電源為獨立電源。車用壓力傳感器的內(nèi)外結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案-所述的車用壓力傳感器的線路板采用高強度的耐高溫的樹脂膠整體封裝；所述的車用壓力傳感器的總體結(jié)構(gòu)采用金屬接線頭進行機械圈壓封裝，并構(gòu)成所述的外殼。所述的微型數(shù)字處理及微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在外殼內(nèi)。在所述的外殼內(nèi)，設(shè)金屬屏蔽層，罩在所述的微型壓力感應(yīng)芯片外。電壓輸入模塊的構(gòu)成技術(shù)方案所述的電壓輸入模塊按信號傳遞順序分別設(shè)壓力信號輸入模塊、壓電轉(zhuǎn)換模塊和信號放大模塊；所述的微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在壓力信號輸入模塊中，所述的信號放大模塊與微型數(shù)字處理器進行信號連接。本實用新型還提供上述車用壓力傳感器采用的制造方法，其發(fā)明該制造方法的工藝過程是a)、線路板涂膠；b)、貼片焊接；C)、其它元件焊接，進入步驟e);d)、外殼加工，進入步驟e);e)、樹脂膠封裝；f)、外殼巻壓裝配；g)、最終檢驗。本實用新型采用上述技術(shù)方案，使用微機械加工技術(shù)生產(chǎn)出的汽車用壓力感應(yīng)芯片，輔以獨立電源電路、信號處理電路和獨立開發(fā)設(shè)計的軟件程序，實現(xiàn)壓力信號數(shù)字化輸出，并采用三線輸出和兩線輸出方式選擇、標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計以及可靠的高壓和高強度的密封技術(shù)，進一步提高傳感器的抗壓強度，產(chǎn)品一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，獨特的結(jié)構(gòu)和原理，有效提高了產(chǎn)品的性能和可靠性，降低了制造成本和零件加工成本。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有精度高、無機械部件觸點、可靠性高、壽命長、耐腐蝕、成本低，性能價格比高等特點。下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型的程序處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的功能示意圖；圖4為本實用新型中的車用壓力傳感器的制造工藝方法的過程框圖。圖中標(biāo)記為1、金屬接線頭，2、絕緣套，3、外殼，4、螺帽，5、錐螺紋，6、車用壓力傳感器。具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖l、圖2和圖3所表達的本實用新型的結(jié)構(gòu)及其功能、模塊，本實用新型為一種車用壓力傳感器，用于車輛上的各種壓力的測試，其結(jié)構(gòu)包括外殼3、螺帽4、錐螺紋5、金屬接線頭1和絕緣套2，其中金屬接線頭l由絕緣套2保護，起到絕緣作用；金屬接線頭1與傳輸線路連接；錐螺紋5用于在機體上的安裝，且錐螺紋能起到良好的密封作用；螺帽4在車用壓力傳感器緊固時起旋緊作用。正如本說明書
背景技術(shù)：
部分對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，為了克服這些缺陷，解決技術(shù)上的問題，實現(xiàn)提高車用壓力傳感器的信號轉(zhuǎn)輸?shù)男阅芎涂煽啃缘陌l(fā)明，本實用新型提出了如下的技術(shù)方案如圖6所示，本實用新型所提供的這種車用壓力傳感器，所述的車用壓力傳感器6中設(shè)微型數(shù)字處理器，并通過程序處理模塊對壓力信號進行采集、處理和輸出；所述的車用壓力傳感器6的傳感元件為微型壓力感應(yīng)芯片，所述的微型壓力感應(yīng)芯片通過信號線路與微型數(shù)字處理器連接。圖中的微處理器即微型數(shù)字處理器。本實用新型改變了傳統(tǒng)車用壓力傳感器所采用的結(jié)構(gòu)和工作原理。傳統(tǒng)車用壓力傳感器采用的結(jié)構(gòu)和工作原理是利用模片變形來驅(qū)動杠桿機構(gòu)運動，推動滑線電阻彈片在電阻板上動運，從而實現(xiàn)隨壓力變化而傳感器輸出電阻變化的方式。而本實用新型采用的專用的微型壓力感應(yīng)芯片進行壓力變化測試，將壓力信號轉(zhuǎn)化成變化的電壓信號并進行放大，轉(zhuǎn)輸給微型數(shù)字處理器，通過計算機程序處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字性的頻率或電流信號，直接傳輸給車用儀表、發(fā)動機控制系統(tǒng)或中央處理系統(tǒng)來進行報警或控制調(diào)整，輸出頻率也可選擇脈寬調(diào)節(jié)方式實現(xiàn)與整車總線技術(shù)的對接。微型化傳感器利用微機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于其體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以提高系統(tǒng)測試精度。使用微機械加工技術(shù)生產(chǎn)出的汽車用壓力感應(yīng)芯片，輔以獨立電源電路、信號處理電路和獨立開發(fā)設(shè)計的軟件程序，實現(xiàn)壓力信號數(shù)字化輸出，并采用三線輸出和兩線輸出方式選擇，標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計，以及可靠的高壓和高強度的密封技術(shù)。同現(xiàn)有滑線式油壓傳感器相比，具有精度高、無機械部件觸點、可靠性高、壽命長、耐腐蝕、成本低，性能價格比高等特點。本實用新型還提供了以下多個實施示例，供本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實施本實用新型時選擇應(yīng)用實施示例一如圖2所示，上述技術(shù)方案中所述的車用壓力傳感器6的程序處理模塊包括信號采集的電壓輸入模塊、電源模塊、信號輸出模塊和報警模塊；所述的傳感元件設(shè)在電壓輸入模塊中。其連接關(guān)系為-所述的電壓輸入模塊向微型數(shù)字處理器輸入信號；所述的電源模塊向微型數(shù)字處理器提供電源；所述的微型數(shù)字處理器向信號輸出模塊和報警模塊輸出信號。上述結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系，實現(xiàn)了車用壓力傳感器的壓力信號采集、處理和傳輸?shù)墓δ?，以及向系統(tǒng)提供電源的功能。實施示例二本實用新型所述的微型數(shù)字處理器采用汽車級8位單片機，其預(yù)設(shè)置的數(shù)據(jù)處理程序，使信號輸出模式實現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié)，或者使信號輸出模式為方波頻率，或者使信號輸出模式為電流方式，或者使信號輸出模式為電壓方式；通過對頻率信號占空比的設(shè)定和選擇。數(shù)據(jù)處理采用汽車級8位單片機和獨立開發(fā)的軟件程序，使信號輸出模式可以實現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié)、方波頻率、電流和電壓等多種方式的選擇，并可通過對頻率信號占空比的設(shè)定和選擇，使傳感器產(chǎn)品能直接適應(yīng)現(xiàn)代新型高檔汽車上總線技術(shù)對傳感器信號的特殊需求。功能多樣化和復(fù)合化，適應(yīng)不同產(chǎn)品和不同運行條件的要求。施實示例三本實用新型所述的車用壓力傳感器6的電源模塊，直接與車載電源連接，即車用壓力傳感器6的電源為獨立電源。本實用新型采用獨立電源電路設(shè)計的技術(shù)方案，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和穩(wěn)定性。實施示例四如圖1所示，本實用新型所述的車用壓力傳感器6的線路板采用高強度的耐高溫的樹脂膠整體封裝；所述的車用壓力傳感器6的總體結(jié)構(gòu)采用金屬接線頭1進行機械圈壓封裝，并構(gòu)成所述的外殼3。線路板的封閉和傳感器的總裝是利用高強度的耐高溫的樹脂膠整體封裝后，再利用金屬結(jié)構(gòu)的接頭進行機械圈壓封裝，以進一步提高傳感器的抗壓強度。產(chǎn)品一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，獨特的結(jié)構(gòu)和原理，配套專用數(shù)據(jù)處理程序，有效提高了產(chǎn)品的性能和可靠性，降低了制造成本和零件加工成本。實施示例五如圖3所示，所述的電壓輸入模塊按信號傳遞順序分別設(shè)壓力信號輸入模塊、壓電轉(zhuǎn)換模塊和信號放大模塊；以上所述的微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在壓力信號輸入模塊中，所述的信號放大模塊與微型數(shù)字處理器進行信號連接。實施示例六本實用新型所述的微型數(shù)字處理及微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在外殼3內(nèi)。實現(xiàn)了傳感器結(jié)構(gòu)的一體化、集成化。實施示例七在所述的外殼5內(nèi)，設(shè)金屬屏蔽層，罩在所述的微型壓力感應(yīng)芯片外。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，傳感器內(nèi)傳送的信號不再受外界、特別是汽車電氣系統(tǒng)的強電干擾，使得其傳遞的信號準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠。下面對本實用新型的有益效果進行詳細(xì)分析和介紹本實用新型提供的車用壓力傳感器的技術(shù)指標(biāo)-1、允許壓力過載滿量程的2倍；2、精度1層S(包括非線性、遲滯和重復(fù)性)；3、輸出信號兩線420mA、三線0.54.5VDC(5VDC供電)；4、電源電壓1036VDC;5、工作溫度范圍一40125°C;6、溫度對零點的影響±0.02%FS/°C;7、溫度對滿量程的影響±0.03%FS/°C;8、絕緣^1000MQ/100V;9、外殼防護等級IP65;10、壽命100，000次。本項目產(chǎn)品數(shù)字式車用壓力傳感器與與國內(nèi)其它產(chǎn)品性能對比如下-<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>本實用新型的預(yù)期經(jīng)濟指標(biāo):按年產(chǎn)70萬只數(shù)字式車用壓力傳感器計算，產(chǎn)品價格的估算按平均價格估算為180元/只。如達到設(shè)計產(chǎn)量，可實現(xiàn)年銷售收入為12600萬元，稅后利潤為1375萬元。本實用新型提供的技術(shù)在經(jīng)濟上是可行的，并具有一定的抗風(fēng)險能力。本實用新型還提供上述車用壓力傳感器所采用的制造方法，該方法的具體技術(shù)方案為其工藝過程是a)、線路板涂膠；b)、貼片焊接；C)、其它元件焊接，進入步驟e);d)、外殼3加工，進入步驟e);e)、樹脂膠封裝；f)、外殼3巻壓裝配；g)、最終檢驗。其中，在步驟b)中，貼片是指微型壓力感應(yīng)芯片。采用上述制造方法，工藝過程能保證產(chǎn)品質(zhì)量，使得產(chǎn)品的密封效果更好，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，數(shù)字式車用壓力傳感器的生產(chǎn)過程比較簡單，電子元器件較少，除了元器件焊裝和CPU寫程序外，主要是線路板的封閉和殼體及金屬接頭的巻壓封裝。由于傳感器的體積限制，設(shè)計中多采用了貼片元件，為了保證焊接質(zhì)量，采用了貼片機進行焊裝。為了增加傳感器的耐振動性和耐候性，對線路板和傳感器的接頭用耐高溫的高強度樹脂膠整體封裝。外殼的裝配采用專用巻壓設(shè)備。上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，有明顯的區(qū)別，具有突出的實質(zhì)性的特點，并在技術(shù)上取得進步，為汽車產(chǎn)品的整體技術(shù)的提高作出貢獻，有產(chǎn)業(yè)上的推廣應(yīng)用的價值，所以本實用新型具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性。上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種車用壓力傳感器，包括外殼(3)、螺帽(4)、錐螺紋(5)、金屬接線頭(1)和絕緣套(2)，其特征在于所述的車用壓力傳感器(6)中設(shè)微型數(shù)字處理器，并通過程序處理模塊對壓力信號進行采集、處理和輸出；所述的車用壓力傳感器(6)的傳感元件為微型壓力感應(yīng)芯片，所述的微型壓力感應(yīng)芯片通過信號線路與微型數(shù)字處理器連接。2、按照權(quán)利要求1所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的車用壓力傳感器(6)的程序處理模塊包括信號采集的電壓輸入模塊、電源模塊、信號輸出模塊和報警模塊；所述的傳感元件設(shè)在電壓輸入模塊中；其連接關(guān)系為所述的電壓輸入模塊向微型數(shù)字處理器輸入信號；所述的電源模塊向微型數(shù)字處理器提供電源；所述的微型數(shù)字處理器向信號輸出模塊和報警模塊輸出信號。3、按照權(quán)利要求1或2所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的微型數(shù)字處理器采用汽車級8位單片機，其預(yù)設(shè)置的數(shù)據(jù)處理程序，使信號輸出模式實現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié)，或者使信號輸出模式為方波頻率，或者使信號輸出模式為電流方式，或者使信號輸出模式為電壓方式；通過對頻率信號占空比的設(shè)定和選擇。4、按照權(quán)利要求2所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的車用壓力傳感器(6)的電源模塊，直接與車載電源連接，即車用壓力傳感器(6)的電源為獨立電源。5、按照權(quán)利要求1或2或4所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的車用壓力傳感器(6)的線路板采用高強度的耐高溫的樹脂膠整體封裝；所述的車用壓力傳感器(6)的總體結(jié)構(gòu)采用金屬接線頭(1)進行機械圈壓封裝，并構(gòu)成所述的外殼(3)。6、按照權(quán)利要求2或4所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的電壓輸入模塊按信號傳遞順序分別設(shè)壓力信號輸入模塊、壓電轉(zhuǎn)換模塊和信號放大模塊；所述的微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在壓力信號輸入模塊中，所述的信號放大模塊與微型數(shù)字處理器進行信號連接。7、按照權(quán)利要求6所述的車用壓力傳感器，其特征在于所述的微型數(shù)字處理及微型壓力感應(yīng)芯片設(shè)在外殼(3)內(nèi)。8、按照權(quán)利要求7所述的車用壓力傳感器，其特征在于在所述的外殼(5)內(nèi)，設(shè)金屬屏蔽層，罩在所述的微型壓力感應(yīng)芯片外。專利摘要本實用新型公開了一種車用壓力傳感器，包括外殼(3)、螺帽(4)、錐螺紋(5)、金屬接線頭(1)和絕緣套(2)，所述的車用壓力傳感器(6)中設(shè)微型數(shù)字處理器，并通過程序處理模塊對壓力信號進行采集、處理和輸出；所述的車用壓力傳感器(6)的傳感元件為微型壓力感應(yīng)芯片，所述的微型壓力感應(yīng)芯片通過信號線路與微型數(shù)字處理器連接。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有精度高、無機械部件觸點、可靠性高、壽命長、耐腐蝕、成本低，性能價格比高等特點。文檔編號G01L9/00GK201247119SQ200820039159公開日2009年5月27日申請日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者陳建海申請人:陳建海