[发明专利]一种发动机用传感器

说明书

本发明公开了一种发动机用传感器，包括芯片、基座、电路板和接插件；所述芯片为内部具有空腔，且一端开口，一端封闭的结构，所述芯片的封闭端的外表面具有应变电路；所述芯片插接安装在所述基座中；所述芯片上的应变电路与所述电路板连接，所述电路板与所述接插件连接。本发明具有高精度、高稳定性、低温漂等优点。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种发动机用传感器，尤其适合柴油共轨发动机用的传感器。

背景技术

柴油机电控燃油喷射系统（共轨系统）的发展经历了三代，分别为位置控制式、时间控制式和时间-压力控制式，共轨管道的压力一般达到135MPa-180MPa。满足“欧四”排放标准的第四代电控高压共轨系统主要有三大公司的研发和生产柴油机的电控高压共轨系统，分别是德国Bosch、日本Denso和美国的Delphi公司。

目前，国内高压共轨技术正处攻关阶段，但是共轨管中的轨压传感器研制方面尚无建树。第四代电喷共轨系统中要求的压力传感器的工作压力达到250MPa，在当前发展技术的限制下实现高温下超高压力的实时监控难度很大。德国Bosch公司使用的是超高压力薄膜压力传感器。

现有超高压力薄膜压力传感器，对于250MPa量程的传感器需要采用氩弧焊等大束流焊接工艺方法，而且需确保熔深达到1.5mm左右。一方面，高压柴油可能从存在细微缺陷的焊缝中雾化泄露出来，导致高压介质泄露的严重后果；另一方面，大束流焊接产生的高温，不仅会使薄膜电桥的阻值发生较严重的不平衡变化，可能还会导致薄膜性能参数退化，冲击高温引起的芯片材料和薄膜内应力，尽管通过再退火与低温时效处理可以大部分消除，但残余应力需要一年以上的自然释放过程，导致传感器在长时间内零点不能稳定。采用大束流焊接工艺方法完成弹性体与基座连接，在焊接过程中，高温易导致传感器失效，造成产品的成品率偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种高精度、高稳定性、低温漂的发动机用传感器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种发动机用传感器，包括芯片、基座、电路板和接插件；所述芯片为内部具有空腔，且一端开口，一端封闭的结构，所述芯片的封闭端的外表面具有应变电路；所述芯片插接安装在所述基座中；所述芯片上的应变电路与所述电路板连接，所述电路板与所述接插件连接。

进一步地，所述芯片上的应变电路通过在芯片上直接淀积合金薄膜应变电阻而成。

进一步地，所述淀积合金薄膜应变电阻通过在芯片上通过离子束溅射镀膜，再通过光刻、刻蚀工艺制备。

进一步地，所述芯片开口端在径向方向上有凸起，所述芯片与所述基座之间的插接缝位于芯片的侧面。

进一步地，所述芯片与所述基座之间的插接缝焊接密封。

进一步地，还包括壳体，所述壳体一端安装在所述基座上，所述壳体的另一端安装所述接插件；所述电路板设置在所述壳体内。

进一步地，还包括支架和引线板；所述支架安装在基座上，所述电路板通过所述引线板固定安装在所述支架上。

进一步地，所述电路板为多个，多个电路板分层安装。

进一步地，所述芯片由合金材料一体成型制成。

进一步地，所述合金材料为钛合金、不锈钢、铌基合金中的任意一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的应变电路采用薄膜技术在耐蚀不锈钢芯片上直接淀积合金薄膜应变电阻而成，不需要硅油隔离，适合制造超高压传感器，应变电阻温度系数可低到ppm量级，耐冲击、振动、腐蚀等恶劣环境能力强。