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進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器的類型

2023-04-13 09:04:04 作者:蔡金盛
進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器的種類較多,按其檢測(cè)原理可分為:1.壓敏電阻式、2.電容式、3.膜盒式、4.表面彈性波式,應(yīng)用較多的是壓敏電阻式和電容式兩種。

1.壓敏電阻式進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器:

壓敏電阻式進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器主要由絕對(duì)真空室、硅片和IC放大電路組成。

硅片的一側(cè)是真空室,而另一側(cè)承受進(jìn)氣管內(nèi)的壓力,在此壓力的作用下使硅片產(chǎn)生變形。

由于真空室的壓力是固定的,而進(jìn)氣管絕對(duì)壓力是變化的,所以硅片的變形量不同。

2.電容式進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器:

電容式進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器由彈性膜片、輸出端子和殼體等組成。電容式進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器利用電容效應(yīng)檢測(cè)進(jìn)氣管絕對(duì)壓力。

電容量的變化與彈性膜片的位移成正比,而彈性膜片的位移取決于上、下兩個(gè)空腔的氣體壓力,彈性膜片上部的空腔為絕對(duì)真空,下部空腔通進(jìn)氣管,則可通過(guò)檢測(cè)電容量的變化來(lái)檢測(cè)進(jìn)氣管的絕對(duì)壓力。

電容量的變化量再經(jīng)過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入ECU

3.真空膜盒傳動(dòng)的可變電感式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器:

真空膜盒傳動(dòng)的可變電感式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器主要由膜盒、鐵心、感應(yīng)線圈和電子電路組成。

膜盒是由薄金屬片焊接而成,其內(nèi)部被抽成真空,外部與進(jìn)氣歧管相通。

外部壓力變化將使膜盒產(chǎn)生膨脹和收縮的變化。置于感應(yīng)線圈內(nèi)部的鐵芯和膜盒聯(lián)動(dòng)。

感應(yīng)線圈由2個(gè)繞組構(gòu)成,其中一個(gè)與振蕩電路相連,產(chǎn)生交流電壓,在線圈周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),另一個(gè)為感應(yīng)繞組,產(chǎn)生信號(hào)電壓。

當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力變化時(shí),膜盒帶動(dòng)鐵心在磁場(chǎng)中移動(dòng),使感應(yīng)線圈產(chǎn)生的信號(hào)電壓隨之變化。

該信號(hào)電壓由電子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號(hào)送至電控單元(ECU)。

4.表面彈性波式進(jìn)氣壓力傳感器:

表面彈性波式進(jìn)氣壓力傳感器是在一塊壓電基片上用超聲波方法加工出一個(gè)薄膜敏感區(qū),上面刻制換能器(壓敏SAW延時(shí)線),換能器與電路組合成振蕩器。

換能器是在拋光的壓電基片上設(shè)置2個(gè)金屬叉指構(gòu)成,若在輸入換能叉指T1上加電信號(hào),便由逆壓電效應(yīng)在基片壽面激勵(lì)起彈性表面波,傳播到換能文指T2轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大后反饋到T1以便保持振蕩狀態(tài)。

表面彈性波(SAW)在2個(gè)換能叉指之間的傳播時(shí)間即是所獲得的延遲時(shí)間,其大小取決于2個(gè)換能叉指間的距離。由于導(dǎo)入的進(jìn)氣歧管壓力作用于壓電基片上,壓力變化將在薄膜敏感區(qū)產(chǎn)生應(yīng)變,即使換能叉指間距離發(fā)生變化。

因而,表面彈性波傳播的延遲時(shí)間相應(yīng)變化。這樣,根據(jù)與延遲時(shí)間成反比的振蕩頻率,即可輸出壓力信號(hào)。

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