[實用新型]用于DPF尾氣處理系統的壓差傳感器

有效

• 申請號: 201821223453.0
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN208537083U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 高洪連;葉志英;王升楊
• 申請（專利權）人: 蘇州納芯微電子股份有限公司
• 主分類號: G01L13/06
• 分類號: G01L13/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊金

本實用新型公開了一種用于DPF尾氣處理系統的壓差傳感器，包括壓力測量單元、電路后處理單元、殼體結構單元和密封單元；所述壓力測量單元設置在殼體結構單元內，電路后處理單元設置在壓力測量單元上，密封單元設置在壓力測量單元的底部。本實用新型通過雙電容分別對DPF高壓側與低壓側進行測量，通過調理芯片計算輸出壓力差。陶瓷電容壓力傳感器具有平膜結構，無氣孔，感壓面積大，耐高溫、抗腐蝕等優點，規避了現有MEMS壓差方案的密封工藝要求高、MEMS進氣孔容易堵塞，耐腐蝕性差等缺點。同一基體上同側雙電容的設計與實施方案具有創新性；擴展開來，本專利所述方案不止可用于DPF也可用于類似的濾網擁堵程度判斷。

技術領域

本實用新型涉及一種壓差傳感器，特別涉及一種用于DPF尾氣處理系統的壓差傳感器，屬于傳感器技術領域。

背景技術

柴油機顆粒物過濾器(DPF)是用來從柴油發動機尾氣中除去柴油為顆粒物或油煙而設計的裝置。DPF能夠有效地凈化柴油機尾氣排放中大部分顆粒物，過濾器濾芯的堵死程度直接影響DPF的性能。并且發動機控制單元(ECU)還可以根據DPF中顆粒物聚集程度動態調整燃燒工況。壓差傳感器用于測量顆粒物過濾器DPF兩端的壓力差。通過壓力差的測量來表征DPF濾芯的堵塞程度。

現有的DPF壓差傳感器主要采用擴散硅MEMS壓力傳感器，通過凝膠保護的硅壓阻膜片直接測量DPF兩端壓力差方式實現。但因為尾氣中環境惡劣，存在顆粒物，而該方案基于MEMS芯片技術，芯片自身氣孔較小，長期使用容易堵塞；另尾氣具有溫度高、不純凈、有腐蝕性的特點，而MEMS芯片通常需要從壓焊點PAD處采用金絲焊線連接到后處理電路，需要對焊點及金絲進行保護，該方案本身增加了失效風險，且需要較高的代價實現額外的保護。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種用于DPF尾氣處理系統的壓差傳感器，該傳感器采用平膜結構，壓力測量單元內無氣孔，高壓端與低壓端檢測面位于壓力測量單元的同一側，感壓面積大且耐高溫和抗腐蝕。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案在于，一種用于DPF尾氣處理系統的壓差傳感器，包括壓力測量單元、電路后處理單元、殼體結構單元和密封單元；所述壓力測量單元設置在殼體結構單元內，電路后處理單元設置在壓力測量單元上，密封單元設置在壓力測量單元的底部；

—所述壓力測量單元為壓力傳感器，該壓力測量單元內無氣孔，所述壓力傳感器包括從上至下依次設置的上基板、支撐結構和下基板；所述上基板和支撐結構上貫穿設置有電容引腳，且電容引腳依次穿過上基板和支撐結構；

—所述電路后處理單元包括用于承載和連接元器件的電路板、信號調理芯片、調理芯片外圍電子元器件、陶瓷電容連接焊盤以及外殼插針連接焊盤；所述陶瓷電容連接焊盤供電容引腳穿過，并將壓力測量單元的原始信號傳遞至電路后處理單元；所述外殼插針連接焊盤與殼結構單元的外殼插針連接，用于將電路后處理單元的輸出信號傳遞至殼體接插件；

—所述殼體結構單元包括主外殼、蓋子、外殼插針；主外殼上設置有高壓進氣端口和低壓參考端進氣端口，其內部設置有高壓進氣密封區域和低壓參考端密封區域，位于高壓進氣密封區域的側邊設置有電容固定結構，位于低壓參考端密封區域的側邊設置有電路板焊接區域；所述外殼插針設置在電路板焊接區域上，并與外殼插針連接焊盤焊連；所述蓋子蓋設于主外殼上；

—所述密封單元由橡膠圈或橡膠墊與耐高溫密封膠組合構成，用于在壓力測量單元與高壓進氣密封區域和低壓參考端密封區域之間分別形成氣密性密封。

作為優選，所述電容引腳與上基板和支撐結構之間的縫隙通過導電銀漿進行填充和固定。

作為優選，

—所述上基板包括陶瓷基板以及陶瓷基板背面圖形化的高壓端采樣電極和低壓端采樣電極；

—所述支撐結構上設置有高壓敏感區空腔和低壓敏感區空腔；