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。