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          澤天傳感壓力傳感器陣列研究之關鍵技術

          發布時間:2014-7-17??????發布人:澤天傳感??????點擊:

          壓力傳感器陣列安裝在發動機上,用于壓力矩陣的測量。在技術上存在不少難點,通過科研攻關,取得了不少的成績,對公司科技創新具有現實的意義。

          1、結構上的設計突破

          通過三通結構設計,將兩個傳感器芯體同方向固定在一個引壓接口上,節約了空間,使得將8個壓力傳感器敏感芯體集成在100mm*80mm*50mm的空間內成為可能。因”Y”形的三通結構不便于加工,如僅采用車削工藝,容易產生毛刺和多余物。在初樣的基礎上,正樣將“Y”零件拆分為“V”和“I”兩個零件,先將零件車孔,然后焊接在一起,最后加工外形。保證了氣路的通暢和內部邊角的光滑。另外,創造性地將調理電路固定在傳感器的側面,而不是像所有壓力傳感器調理電路板敏感芯體的正上方。固定在側面可以減小單個傳感器的高度,為通信電路板讓出安裝空間。

          2、壓力信號的數字量轉換

          通過應用單芯片的傳感器調理電路,對傳感器進行供電和信號采集,并將采集的原始信號直接轉換為15bit的數字信號,在數字域中對溫度漂移和靈敏度進行補償,直接通過上級電路對該調理電路進行數字壓力信號的讀取。該電路大小僅為10mm*12mm,能夠在-40℃~125℃內工作,即在非常小的空間內實現了復雜的功能。為小體積傳感器陣列的實現提供了基礎。

          3、IIC總線在傳感器上的應用

          該傳感器陣列需提供IIC總線,便于外部電路從該總線讀取壓力傳感器陣列的數據,IIC總線采用硬件模塊實現,保證其400Kbit/s高速運行和極少的CPU干預。CPU節約的時間可來模擬SPI總線和對單個傳感器進行高頻率的數據獲取,保證陣列外部電路獲取壓力信號的實時性。實現了IIC總線在傳感器上的應用。

          該項目的意義有以下兩點:

          1、實現壓力傳感器的高密度集成,在較小的空間內完成壓力矩陣的壓力測量,符合發動機空間狹小的工況要求。

          2、為我司小體積傳感器的生產,數字智能傳感器的生產打下了基礎。

          該項目的亮點如下:

          1、在-40℃~125℃范圍內實現了IIC和SPI通信。

          2、通過測量傳感器的共模電壓實現Bit功能。

          目前,利用數字電路對傳感器進行信號調理,已經有較成熟的經驗和方案。但是,數字電路其可靠性畢竟沒有模擬電路高,其溫度補償存在缺陷,無法對壓力介質溫度快速變化引起的傳感器漂移進行補償。本文源自澤天傳感,版權所有,轉載請保留出處。

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