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CN108106775A - 一种温度压力传感器 - Google Patents

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CN108106775A
CN108106775A CN201711326567.8A CN201711326567A CN108106775A CN 108106775 A CN108106775 A CN 108106775A CN 201711326567 A CN201711326567 A CN 201711326567A CN 108106775 A CN108106775 A CN 108106775A
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陈名佶
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Wuhu Causes Electronics Co Ltd That Is Open To Traffic
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Abstract

本发明揭示了一种温度压力传感器，壳体设有供带温度的压力介质流入的通道，所述通道设有一个入口和两个出口，所述壳体上固定有电路板，所述电路板与两个内置温度传感器的MEMS压力芯片电连接，两个所述MEMS压力芯片分别封堵在通道的两个出口处用于分别感应出口的压力信号。本发明采用两个内置温度传感器MEMS压力芯片的方法感知温度，外壳结构设计可以只考虑压力密封功能，因此不存在单独温度敏感元件引线的泄漏薄弱点问题，此外产品结构小巧，电路结构简单，运行更加稳定可靠。

Description

一种温度压力传感器
技术领域
本发明涉及测量温度和压力的传感器件。
背景技术
随着汽车技术的发展，产生了越来越多对于温度压力传感器的需求，常规温度压力传感器设计需要包括一个压力敏感元件和一个温度敏感元件并在电路板上分别处理信号输出，分开布置，信号集中在电路板处理的方案来实现，较难实现传感器的小型化，对布置尺寸有较高要求，而且如图3所示，为了把温度敏感元件的针脚引出到电路板，其在注塑件或者金属外壳内的布置路线常会成为密封的薄弱点而较易在实际应用中发生泄漏，使介质入侵传感器内部导致失效，因此温度敏感元件布局的地方常常会成为压力密封的薄弱点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种工作稳定可靠，能够同时材料温度和压力信号的传感器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种温度压力传感器，壳体设有供带温度的压力介质流入的通道，所述通道设有一个入口和两个出口，所述壳体上固定有电路板，所述电路板与两个内置温度传感器的MEMS压力芯片电连接，两个所述MEMS压力芯片分别封堵在通道的两个出口处用于分别感应出口的压力信号。
所述壳体为注塑壳体，所述通道的入口位于壳体的正面，所述通道的两个出口均位于壳体的反面，所述电路板固定在壳体的反面，两个MEMS压力芯片通过针脚连接电路板，所述针脚位于电路板的外表面。
基于温度压力传感器的控制方法，两个所述MEMS压力芯片采用不同的温度补偿计算公式，两个所述MEMS压力芯片在同一温度同一压力下输出不同的电压值输送至电路板。
本发明采用两个内置温度传感器MEMS压力芯片的方法感知温度，外壳结构设计可以只考虑压力密封功能，因此不存在单独温度敏感元件引线的泄漏薄弱点问题，此外产品结构小巧，电路结构简单，运行更加稳定可靠。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1、2为本发明温度压力传感器结构示意图；
图3为现有温度压力传感器结构示意图；
上述图中的标记均为：1、壳体；2、压力元件；3、温度元件；4、针脚；5、MEMS压力芯片；6、电路板。
具体实施方式
如图2、3所示，温度压力传感器设有两个内置温度传感器的MEMS压力芯片5，一个成为主芯片，一个成为副芯片，壳体1设有供带温度的压力介质流入的通道，壳体1优选注塑壳体1，壳体1设有供带温度的压力介质流入的通道，通道设有一个入口和两个出口，通道的入口位于壳体1的正面，通道的两个出口均位于壳体1的反面，电路板6固定在壳体1的反面，两个MEMS压力芯片5分别封堵在通道的两个出口处用于分别感应出口的压力信号，压力介质将均匀地分配给两个MEMS压力芯片5，上述结构设计可以只考虑压力密封功能，因此不存在单独温度敏感元件引线的泄漏薄弱点问题。
电路板6与两个内置温度传感器的MEMS压力芯片5电连接，两个MEMS压力芯片5优选通过针脚4连接电路板6，针脚4位于电路板6的外表面。当压力介质处于常温时，两个MEMS压力芯片5给出一致的电压，起到冗余设计作用，保证测试的准确性，而压力介质带有温度的时候，可以通过设计，使主副芯片将给出不同的电压，温度越高，主副芯片的电压差越高，从而使得该传感器可以同时输出压力和温度信号。
MEMS芯片因为硅片材料对温度的敏感性，会出现同一个压力在不同温度下的输出电压不同的现象，此现象被称为温漂。为了解决温漂问题，MEMS压力芯片5一般会集成一个温度传感器，以温度传感器感受到的温度作为输入，在使用过程中给予压力信号一个补偿，而补偿值的大小就由生产中的高温校准工序决定。
本发明调校算法的特殊性在于高温校准工序中给予两个MEMS芯片不同的温度补偿计算公式，使之在同一温度同一压力下两个芯片会因为补偿的不同产生不同的电压输出，该电压差即可被用于得出MEMS芯片所感受到的温度。
该电压差信号的处理既可以直接发送给ECU(电路板6)由其运算，也可以在传感器电路设计中处理成温度电压信号再发送给ECU。
直接使用集成温度传感器的输出可能会因为输出电压过低而导致温度分辨率较低，但通过对两个芯片的补偿公式的有意设计，可以把电压差放大从而达到较精确的温度辨识。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种温度压力传感器，其特征在于：壳体设有供带温度的压力介质流入的通道，所述通道设有一个入口和两个出口，所述壳体上固定有电路板，所述电路板与两个内置温度传感器的MEMS压力芯片电连接，两个所述MEMS压力芯片分别封堵在通道的两个出口处用于分别感应出口的压力信号。
2.根据权利要求1所述的温度压力传感器，其特征在于：所述壳体为注塑壳体，所述通道的入口位于壳体的正面，所述通道的两个出口均位于壳体的反面，所述电路板固定在壳体的反面，两个MEMS压力芯片通过针脚连接电路板，所述针脚位于电路板的外表面。
3.基于温度压力传感器的控制方法，其特征在于：两个所述MEMS压力芯片采用不同的温度补偿计算公式，两个所述MEMS压力芯片在同一温度同一压力下输出不同的电压值输送至电路板。
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