泽天传感压力传感器阵列研究之关键技术

发布时间：2014-7-17 发布人：泽天传感点击：

压力传感器阵列安装在发动机上，用于压力矩阵的测量。在技术上存在不少难点，通过科研攻关，取得了不少的成绩，对公司科技创新具有现实的意义。

1、结构上的设计突破

通过三通结构设计，将两个传感器芯体同方向固定在一个引压接口上，节约了空间，使得将8个压力传感器敏感芯体集成在100mm*80mm*50mm的空间内成为可能。因”Y”形的三通结构不便于加工，如仅采用车削工艺，容易产生毛刺和多余物。在初样的基础上，正样将“Y”零件拆分为“V”和“I”两个零件，先将零件车孔，然后焊接在一起，最后加工外形。保证了气路的通畅和内部边角的光滑。另外，创造性地将调理电路固定在传感器的侧面，而不是像所有压力传感器调理电路板敏感芯体的正上方。固定在侧面可以减小单个传感器的高度，为通信电路板让出安装空间。

2、压力信号的数字量转换

通过应用单芯片的传感器调理电路，对传感器进行供电和信号采集，并将采集的原始信号直接转换为15bit的数字信号，在数字域中对温度漂移和灵敏度进行补偿，直接通过上级电路对该调理电路进行数字压力信号的读取。该电路大小仅为10mm*12mm,能够在-40℃~125℃内工作，即在非常小的空间内实现了复杂的功能。为小体积传感器阵列的实现提供了基础。

3、IIC总线在传感器上的应用

该传感器阵列需提供IIC总线，便于外部电路从该总线读取压力传感器阵列的数据，IIC总线采用硬件模块实现，保证其400Kbit/s高速运行和极少的CPU干预。CPU节约的时间可来模拟SPI总线和对单个传感器进行高频率的数据获取，保证阵列外部电路获取压力信号的实时性。实现了IIC总线在传感器上的应用。

该项目的意义有以下两点：

1、实现压力传感器的高密度集成，在较小的空间内完成压力矩阵的压力测量，符合发动机空间狭小的工况要求。

2、为我司小体积传感器的生产，数字智能传感器的生产打下了基础。

该项目的亮点如下：

1、在-40℃~125℃范围内实现了IIC和SPI通信。

2、通过测量传感器的共模电压实现Bit功能。