压差传感器及制作方法与流程

本发明涉及一种压差传感器及制作方法，属于压差监测技术领域。

背景技术：

随着国四排放标准推出及执行，以及即将推出的国五、国六排放标准，使得汽车企业对降低排放越来越重视，并采取了一些相应的措施，国内主要采用egr（exhaustgasrecycling）废气再循环系统、doc(氧化催化净化器)、poc（颗粒氧化净化器）、scr(尿素喷射系统)以及dpf(颗粒捕捉器)等对汽车排放的废气进行处理。

在上述doc、poc、dpf方案中，均需要对系统两端的气压差进行监测，并实时将数据反馈给ecu（electroniccontrolunit）电子控制单元，由ecu按照对应方案，对尾气进行处理以达到相应的排放标准，对气压进行实时监控需要用压差传感器来实现。

目前国内所用的压差传感器的方案，大多数采用压阻片加处理电路的模式，利用盖板将压阻片和处理电路隔开，并在电路表面涂硅凝胶，工艺比较复杂，且可靠性较差，容易造成漏气而导致监测效果不理想，并且温度漂移大，无法满足更高的排放标准。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种压差传感器及制作方法，该压差传感器检测精度高，稳定性好，可实现气压的实时监测，满足更高的汽车废气排放标准。

为实现以上技术目的，本发明采用的技术方案是：压差传感器，包括壳体组件、线路板和盖板，其特征在于，所述线路板通过硅胶灌封在壳体组件腔体内的低压腔上，所述盖板盖在壳体组件正面的腔体上，用于将线路板密封在壳体组件的腔体内，所述壳体组件还包括三根插针和两个导套，所述三根插针塑封在壳体组件内，所述两个导套塑封在壳体组件的边缘，所述线路板包括压差芯片、印制板和电容元件，所述压差芯片和电容元件均焊接在印制板上，且印制板上设有四个小孔，其中三个小孔分别与三根插针的一端焊接，三根插针的另一端延伸到壳体组件的插件腔内，其余一个小孔位于压差芯片的下方，且贯通低压腔。

进一步地，所述壳体组件的腔体内还包括高压腔，所述高压腔与高压进气管连通，所述低压腔与低压进气管连通，且高压腔和低压腔间通过硅胶隔离。

进一步地，所述低压腔低压进气管连接处设有防积水台，所述防积水台为一斜坡，所述斜坡的高端与低压腔连接，低端与低压进气管连接。

进一步地，所述低压腔周围设有第一圈槽，所述第一圈槽内含有硅胶，所述线路板通过硅胶粘接在低压腔上，且压差芯片、印制板和电容元件周围均设有硅胶。

进一步地，所述壳体组件腔体的周围设有第二圈槽，所述第二圈槽内含有硅胶，所述盖板的边缘嵌入第二圈槽内，并通过硅胶密封粘接。

进一步地，所述壳体组件的底面还设有凸台，用于支撑壳体组件。

进一步地，所述插针的材料为铜镀银，所述导套的材料为不锈钢。

为了进一步实现以上技术目的，本发明还提出一种压差传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一.制作壳体组件：准备三根插针和两个导套，利用注塑模具将插针和导套通过塑料注塑成型，并固化，形成指定形状的壳体组件；

步骤二.制作线路板：准备压差芯片和印制板各一个，电容元件两个，将压差芯片和电容元件均焊接在印制板上，完成线路板的制作；

步骤三.线路板与壳体组件装配：在壳体组件腔体内的低压腔周围的第一圈槽利用点胶机涂抹一圈硅胶，将线路板装进壳体组件的腔体内，并粘到硅胶上；

步骤四.将三根插针的一端与印制板上的三个小孔焊接在一起；

步骤五.利用点胶机对装配了线路板的壳体组件的空腔进行硅胶灌封，使压差芯片的压力感应面裸露；

步骤六.利用点胶机对壳体组件腔体周围的第二圈槽进行点胶，然后将盖板嵌入第二圈槽内，通过硅胶进行密封粘接；

步骤七.将装配好的压差传感器放进真空脱泡机中进行脱泡，去除硅胶灌封时产生的气泡；

步骤八.将脱泡后的压差传感器放进烘箱中进行烘烤，使硅胶固化，温度设定为120℃，烘烤时间为1h；

步骤九.将压差传感器依次放入-20℃低温箱、室温25℃恒温箱、100℃高温箱，测量在不同温度下的压力-电压输出曲线，并采用指定设备和工具对输出进行标定，使其满足输出要求。

从以上描述可以看出，本发明的有益效果在于：

1）采用型号为mlx90809的压差芯片，并集成在线路板上，在各温度点标定输出，输出值精度高；

2）印制板、压差芯片和电容采用硅胶灌封在壳体组件的腔体内，成为一个整体，增加了压差传感器的稳定性；

3）低压腔进行了防积水设计，预防低温下由于积水结冰造成传感器损坏；

4）压差传感器与安装板接触面设计了凸台，防止大面积接触高温导致传感器整体温度上升。

附图说明

图1为本发明壳体组件的正面结构示意图。

图2为本发明剖面结构示意图。

图3为本发明制作方法流程图。

附图说明：1-壳体组件、1.1-插针、1.2-导套、1.3-高压腔、1.4-高压进气管、1.5-低压腔、1.6-低压进气管、1.7-第一圈槽、1.8-第二圈槽、2-线路板、2.1-压差芯片、2.2-印制板、、2.3-电容元件、3-盖板、4-硅胶。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

根据图2所示，图2中剖面的方向为图1的a-a方向，压差传感器，包括壳体组件1、线路板2和盖板3，其特征在于，所述线路板2通过硅胶4灌封在壳体组件1的腔体内的低压腔1.5上，所述盖板3盖在壳体组件1正面的腔体上，用于将线路板2密封在壳体组件1的腔体内，所述壳体组件1还包括三根插针1.1和两个导套1.2，所述插针1.1的材料为铜镀银，所述导套1.2的材料为不锈钢，所述三根插针1.1塑封在壳体组件1内，所述两个导套1.2塑封在壳体组件1的边缘，且导套1.2外圆设有滚花和开槽，防止安装时，导套1.2在壳体组件1内径向与轴向产生位移；所述线路板2包括压差芯片2.1、印制板2.2和电容元件2.3，所述压差芯片2.1和电容元件2.3均焊接在印制板2.2上，且印制板2.2上设有四个小孔，其中三个小孔分别与三根插针1.1的一端焊接，三根插针的另一端延伸到壳体组件1的插件腔内，其余一个小孔位于压差芯片2.1的下方，且贯通低压腔1.5，保证压差芯片2.1可以受到低压腔1.5的气体压力。

根据图1所示，所述壳体组件1的腔体内还包括高压腔1.3，所述高压腔1.3与高压进气管1.4连通，所述低压腔1.5与低压进气管1.6连通，且高压腔1.3和低压腔1.5间通过硅胶4隔离，所述低压腔1.5周围设有第一圈槽1.7，所述第一圈槽1.7内含有硅胶4，所述线路板2通过硅胶4粘接在低压腔1.5上，且压差芯片2.1、印制板2.2和电容元件2.3周围均设有硅胶4，用于将压差芯片2.1、印制板2.2和电容元件2.3固化成一个整体，所述低压腔1.5与低压进气管1.6连接处设有防积水台，所述防积水台为一斜坡，所述斜坡的高端与低压腔1.5连接，低端与低压进气管1.6连接，低压腔1.5若有积水，积水便从防积水台的斜坡通过低压进气管1.6流出；所述壳体组件1腔体的周围设有第二圈槽1.8，所述第二圈槽1.8内含有硅胶4，所述盖板3的边缘嵌入第二圈槽1.8内，并通过硅胶4密封粘接；所述壳体组件1的底面还设有凸台，用于支撑壳体组件1，同时壳体组件1的底面与安装板接触时，凸台能防止大面积接触高温导致压差传感器整体温度上升。

根据图3所示，压差传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一.制作壳体组件1：准备三根插针1.1和两个导套1.2，利用注塑模具将插针1.1和导套1.2通过塑料注塑成型，并固化，形成指定形状的壳体组件1；

步骤二.制作线路板2：准备压差芯片2.1和印制板2.2各一个，电容元件2.3两个，将压差芯片2.1和电容元件2.3均焊接在印制板2.2上，完成线路板2的制作；

步骤三.线路板与壳体组件装配：在壳体组件1腔体内的低压腔1.5周围的第一圈槽1.7利用点胶机涂抹一圈硅胶4，将线路板2装进壳体组件1的腔体内，并粘到硅胶4上；

步骤四.将三根插针1.1的一端与印制板2.2上的三个小孔焊接在一起；

步骤五.利用点胶机对装配了线路板2的壳体组件1的空腔进行硅胶4灌封，使压差芯片2.1的压力感应面裸露，灌封的目的是使线路板2的压差芯片2.1、印制板2.2和电容元件2.3密封在壳体主件1的腔体内，且形成一个稳固的整体；

步骤六.利用点胶机对壳体组件1腔体周围的第二圈槽1.8进行点胶，然后将盖板3嵌入第二圈槽1.8内，通过硅胶4进行密封粘接；

步骤七.将装配好的压差传感器放进真空脱泡机中进行脱泡，去除硅胶4灌封时产生的气泡；

步骤八.将脱泡后的压差传感器放进烘箱中进行烘烤，使硅胶固化，温度设定为120℃，烘烤时间为1h；

步骤九.将压差传感器依次放入-20℃低温箱、室温25℃恒温箱、100℃高温箱，测量在不同温度下的压力-电压输出曲线，并采用指定设备和工具对输出进行标定，使其满足输出要求。

本发明利用集成式压差芯片2.1，压差芯片2.1的型号为mlx90809，品牌为melexis，该压差芯片2.1是将压阻片、处理电路和温度模块集成在一起，输出标定时将温度因素考虑进去，由于是集成芯片，装配工艺更加简单可靠，通过不同温度点的标定，输出精度更高，同时也解决了温度漂移问题，适合更高的排放标准。

本发明的特点是，将压差芯片2.1焊接在印制板2.2上并通过硅胶4灌封，增加了压差传感器的稳定性，且不容易漏气，同时低压腔1.5进行了防积水设计，预防低温下由于积水结冰造成传感器损坏；与安装板接触面设计了凸台，防止大面积接触高温导致传感器整体温度上升，将压差传感器分别在-20℃、室温25℃、100℃不同温度点标定输出，使其满足输出要求，输出值精度高。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。