一种双模差压传感器
阅读说明：本技术 一种双模差压传感器 (Dual-mode differential pressure sensor ) 是由 胡小炳 何必胥 李强 林庆俊 林庆枢 孙成超 林华定 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种双模差压传感器,涉及传感器技术领域,双模差压传感器包括壳体、骨架和盖板；盖板安装在壳体的上端；骨架设置在壳体的内部且骨架与壳体为一体结构；壳体内部设有高压气体通道、低压气体通道和电气腔室；高压气体通道连通设置在壳体底部的高压进气管；低压气体通道连通设置在壳体底部的低压进气管；骨架上安装有电路板且电路板设置在电气腔室内。本发明的双模差压传感器结构布局合理、安装稳固；能有效防止电路板、第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体被废气污染和腐蚀；外部水汽和灰尘等杂物无法侵入电气腔室损伤电路板个电路板上面的元器件；使用寿命长。(The invention provides a dual-mode differential pressure sensor, which relates to the technical field of sensors and comprises a shell, a framework and a cover plate; the cover plate is arranged at the upper end of the shell; the framework is arranged in the shell and is integrated with the shell; a high-pressure gas channel, a low-pressure gas channel and an electric chamber are arranged in the shell; the high-pressure gas channel is communicated with a high-pressure gas inlet pipe arranged at the bottom of the shell; the low-pressure gas channel is communicated with a low-pressure gas inlet pipe arranged at the bottom of the shell; the framework is provided with a circuit board which is arranged in the electric chamber. The dual-mode differential pressure sensor is reasonable in structural layout and stable in installation; the circuit board, the first pressure chip crystal and the second pressure chip crystal can be effectively prevented from being polluted and corroded by waste gas; foreign materials such as external water vapor, dust and the like cannot invade the electric chamber to damage components on the circuit board of the circuit board; the service life is long.)
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种双模差压传感器。
背景技术
差压传感器是一种用来测量两个压力之间差值的传感器，通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差。在汽车上通常用于测量汽车发动机尾气颗粒捕集器前后通道的尾气压力差。差压传感器将压力差信号送至ECU，ECU根据该压力差判断捕集器中颗粒的积聚程度，决定"再生"触发时刻及额外燃料注入量。同时，ECU还可以通过控制EGR阀调节尾气的温度。
双模差压传感器通过安装在电路板上的两个个压力芯片晶体分别感应高压气体通道和低压气体通道与大气压之间的压力差，并通过电路板上的压力信号接口处理芯片和防护电路元件对两个压力芯片晶体的输出信号进行转换处理和压力信号传输。由于汽车尾气具有腐蚀性，双模压差传感器在使用过程中，内部的电路板以及电路板上的元件非常容易受到尾气的污染和腐蚀；由于内部需要连接大气压，因此，内部也容易收到水汽和灰尘等杂物的侵入；降低了双模差压传感器的使用寿命。因此，对双模差压传感器的结构作出改进，尽可能减少汽车尾气的腐蚀和大气中水汽、灰尘等杂物的侵入是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模差压传感器，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明所述的一种双模差压传感器，包括壳体、骨架和盖板；盖板安装在壳体的上端；骨架设置在壳体的内部且骨架与壳体为一体结构；壳体内部设有高压气体通道、低压气体通道和电气腔室；高压气体通道连通设置在壳体底部的高压进气管；低压气体通道连通设置在壳体底部的低压进气管；骨架上安装有电路板且电路板设置在电气腔室内；电路板的正面设有第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体；第一压力芯片晶体位于高压气体通道内；第二压力芯片晶体位于低压气体通道内；第一压力芯片晶体与电路板之间以及第二压力芯片晶体与电路板之间均设有基板；第一压力芯片晶体靠近基板的一端以及第二压力芯片晶体靠近基板的一端均设有常压气体感应孔；电路板和基板上均开有连通常压气体感应孔和电气腔室的开孔；电气腔室连通大气压；第一压力芯片晶体的外侧和第二压力芯片晶体的外侧均设有一圈与基板固定的围栏；围栏与基板的连接处以及基板与电路板的连接处均设有一圈密封胶；围栏内灌封柔性凝胶。
进一步地，基板靠近电路板的一侧安装有QFN封装焊盘；基板通过QFN封装焊盘SMT贴片在电路板上。
优选的，基板为陶瓷基板。
进一步地，第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体均通过软性硅胶与基板粘连,并通过金线COB与基板连接。
进一步地，电路板的反面安装有压力信号接口处理芯片和防护电路元件。压力信号接口处理芯片和防护电路元件用于对第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体的输出信号进行转换处理和压力信号传输；压力信号接口处理芯片可以同时处理第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体的输出信号，将其转换成一个差压(高压通道-低压通道)信号和一个低压通道压力信号，并将这两个信号融合在一个SENT传输信号内向外部输出。
更进一步的，盖板与壳体卡接并通过密封胶粘连和密封；壳体的一侧设有气孔；气孔连通电气腔室；气孔内安装防水透气膜；防水透气膜外侧的壳体上设有一圈圆槽；盖板上设有侧板；侧板遮盖在圆槽上。
此外，壳体的一侧设有电气接口，电气接口内安装有接线端子，接线端子穿过骨架与内部的电路板连接。
壳体远离电气接口的一侧安装有螺栓衬套。螺栓衬套用于传感器的安装。
有益效果
本发明的双模差压传感器结构布局合理、安装稳固；在保证正常测量压差的同时，能有效防止电路板、第一压力芯片晶体和第二压力芯片晶体被废气污染和腐蚀；外部水汽和灰尘等杂物无法侵入电气腔室损伤电路板和电路板上面的元器件；使用寿命长。
附图说明
图1为双模差压传感器的外部结构示意图。
图2为双模差压传感器另一个方向的外部结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为图2的正视图。
图5为沿图3的A-A方向的剖面图。
图6为沿图4的B-B方向的剖面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种双模差压传感器。
实施例
一种双模差压传感器，包括壳体1、骨架2和盖板3；盖板3安装在壳体1的上端；骨架2设置在壳体1的内部且骨架2与壳体1为一体结构；壳体1内部设有高压气体通道4、低压气体通道5和电气腔室6；高压气体通道4连通设置在壳体1底部的高压进气管7；低压气体通道5连通设置在壳体1底部的低压进气管8；骨架1上安装有电路板9且电路板9设置在电气腔室6内；电路板9的正面设有第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11；第一压力芯片晶体10位于高压气体通道4内；第二压力芯片晶体11位于低压气体通道5内；第一压力芯片晶体10与电路板9之间以及第二压力芯片晶体11与电路板9之间均设有基板24；第一压力芯片晶体10靠近基板24的一端以及第二压力芯片晶体11靠近基板24的一端均设有常压气体感应孔(图中未示出)；电路板9和基板24上均开有连通常压气体感应孔和电气腔室6的开孔12；电气腔室6连通大气压；第一压力芯片晶体10的外侧和第二压力芯片晶体11的外侧均设有一圈与基板24固定的围栏13；围栏13与基板24的连接处以及基板24与电路板9的连接处均设有一圈密封胶14；围栏13内灌封柔性凝胶15。
基板24靠近电路板9的一侧安装有QFN封装焊盘(图中未示出)；基板24通过QFN封装焊盘SMT贴片在电路板9上。
基板24为陶瓷基板。
第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11均通过软性硅胶与基板24粘连,并通过金线COB与基板24连接。
电路板9的反面安装有压力信号接口处理芯片16和防护电路元件17；压力信号接口处理芯片16和防护电路元件17用于对第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11的输出信号进行转换处理和压力信号传输；压力信号接口处理芯片16可以同时处理第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11的输出信号，将其转换成一个差压(高压通道-低压通道)信号和一个低压通道压力信号，并将这两个信号融合在一个SENT传输信号内向外部输出；
盖板3与壳体1卡接并通过密封胶粘连和密封；壳体1的一侧设有气孔；气孔连通电气腔室6；气孔内安装防水透气膜18；防水透气膜18外侧的壳体1上设有一圈圆槽19；盖板3上设有侧板20；侧板20遮盖在圆槽19上。
壳体1的一侧设有电气接口21，电气接口21内安装有接线端子22，接线端子22穿过骨架2与内部的电路板9连接。
壳体1远离电气接口21的一侧安装有螺栓衬套23。螺栓衬套23用于传感器的安装。
本发明的双模差压传感器工作时，第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11分别感应高压气体通道4和低压气体通道5内的气体压力与大气压力的差值，并将输出信号传输至压力信号接口处理芯片16和防护电路元件17进行转换处理和压力信号传输。通过围栏13和柔性凝胶15对第一压力芯片晶体10和第二压力芯片晶体11进行保护；通过防水透气膜18保护内部壳体1的电路板9和压力信号接口处理芯片16以及防护电路元件17。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。