機(jī)動(dòng)車(chē)輛上使用的壓力傳感器是用于帶油壓助力裝置的制動(dòng)系統(tǒng)中的油壓控制，是可以檢測(cè)出儲(chǔ)壓器的壓力，輸出油泵的閉合和斷開(kāi)信號(hào)以及油壓異常的報(bào)警，在汽車(chē)壓力傳感器中是有半導(dǎo)體應(yīng)變片，利用了應(yīng)變片具有形狀變化時(shí)，電阻也發(fā)生變化的特性。

現(xiàn)在，壓力傳感器它廣泛地應(yīng)用在汽車(chē)上。汽車(chē)壓力傳感器的歷史開(kāi)始于1979年，用于引擎燃燒控制的多種絕對(duì)壓力傳感器。隨后，它被廣泛地用于高壓場(chǎng)合，如懸掛壓力探測(cè)和空調(diào)制冷壓力探測(cè)。在引入OBD（車(chē)載自動(dòng)診斷系統(tǒng)）后，壓力傳感器也擴(kuò)展到了低壓場(chǎng)合，如揮發(fā)的汽油泄漏探測(cè)?，F(xiàn)在，壓力傳感器更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展到了高壓場(chǎng)合，如汽油燃燒噴射和柴油共軌燃燒噴射系統(tǒng)。顯然，壓力傳感器在汽車(chē)上有廣闊的發(fā)展前景。

壓力傳感器工作原理部分壓力傳感器可以廣義地分為三類(lèi)：壓阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器和壓電式壓力傳感器。

下面，本文將先介紹壓阻式壓力傳感器的工作原理，再介紹應(yīng)用于汽車(chē)的MEMS技術(shù)智能化硅壓阻式壓力傳感器的工作原理。

2.1壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器的壓力敏感元件是壓阻元件，它是基于壓阻效應(yīng)工作的。所謂壓阻元件實(shí)際上就是指在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴(kuò)散電阻，當(dāng)它受外力作用時(shí)，其阻值由于電阻率的變化而改變。擴(kuò)散電阻正常工作時(shí)需依附于彈性元件，常用的是單晶硅膜片。

壓阻芯片采用周邊固定的硅杯結(jié)構(gòu)，封裝在外殼內(nèi)。在一塊圓形的單晶硅膜片上，布置四個(gè)擴(kuò)散電阻，兩片位于受壓應(yīng)力區(qū)，另外兩片位于受拉應(yīng)力區(qū)，它們組成一個(gè)全橋測(cè)量電路。硅膜片用一個(gè)圓形硅杯固定，兩邊有兩個(gè)壓力腔，一個(gè)和被測(cè)壓力相連接的高壓腔，另一個(gè)是低壓腔，接參考?jí)毫?，通常和壓大氣相通。?dāng)存在壓差時(shí)，膜片產(chǎn)生變形，使兩對(duì)電阻的阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，其輸出電壓反映膜片兩邊承受的壓差大小。

2.2 MEMS技術(shù)的智能化硅壓阻傳感器工作原理為了將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，采用應(yīng)變?cè)韺⒒菟诡D檢測(cè)電橋通過(guò)MEMS技術(shù)制作在單晶硅片上，使得單晶硅片成為一個(gè)集應(yīng)力敏感與力電轉(zhuǎn)換為一體的敏感元件。

當(dāng)硅芯片受到外界的應(yīng)力作用時(shí)，硅應(yīng)變電橋的橋臂電阻將產(chǎn)生變化，一般都為惠斯頓電橋檢測(cè)模式。

其輸出電壓表示為：Vo=VBΔR/R（R1=R2，R3=R4，ΔR1=ΔR2，ΔR3=R

4）因?yàn)殡娮璧淖兓苯优c應(yīng)力P有關(guān)，則：Vo=SPVB±Vos式中：Vo為輸出電壓，mV；S為靈敏度，mV/V/Pa；P為外力或應(yīng)力，Pa；VB為橋壓，V；Vo為零位輸出，mV。

單一的硅片芯片只能作為一個(gè)檢測(cè)單元的一部分無(wú)法獨(dú)立完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換，所以必須有特定的封裝使其具備壓力檢測(cè)的能力。將硅片芯片與PYREX玻璃環(huán)靜電封接在一起。PYREX玻璃環(huán)作為硅芯片的力學(xué)固定支撐彈性敏感元件并且使硅芯片與封裝絕緣，PYREX玻璃環(huán)的孔恰好成為了傳感器的參考?jí)毫η惑w和電極引線腔體。