汽车油压传感器是检测汽车发动机油压的一个重要装置。检测到的数据可以帮助控制发动机的正常运行。按照材料分类。半导体压阻式传感器:这种传感器是利用半导体的压阻效应。普通半导体材料的应变敏感系数要比金属材料的好。利用单晶硅的压阻效应在半导体的基础上加工而成的元件,当半导体受到压力时,其电阻会发生变化,从而形成压力变化的信号输出。
传统的d性应变传感器:这种传感器的特点是测量范围广、精度高、稳定性好、使用寿命长,可以抵抗高温、高速、高压和振动的影响,所以在汽车的检测环境中比较适用。厚膜压力传感器:这种传感器是一种新型的力敏传感器。它的应变电阻是一种具有压阻效应的厚膜钌酸盐电阻。它是通过厚膜技术直接印刷和烧结在陶瓷d性体上。
汽车油压传感器用于测量油泵和输油通道之间管道的压力。它安装在发动机的主油路上,在油压监测不足的情况下,机油不能到达润滑部位造成过度磨损甚至过热粘连,就会发出报警信号,仪表盘上的机油灯就会亮起。如果没有汽车机油压力传感器,那么当机油不足等问题发生时,就会导致发动机不可逆转的损坏,所以机油压力传感器起着至关重要的作用。
汽车机油压力不足的报警故障为机油感应塞故障、机油不足、机油泵滤清器堵塞、机油泵损坏。但如果机油压力传感器坏了,虽然不影响你加油,但它不能监测机油压力,一旦出现问题,就会导致发动机故障。如果机油传感器坏了,如果缺油,机油泵不工作等故障,机油表就没有反应,也不会因为机油压力过低而报警,会造成烧瓦等重大机械事故。所以万一出现机油报警信号要抓紧时间维修!
NE555双极型时基电路(555的第一代)是1972年美国Signetics公司研制出的。设计原意是用来取代体积大,定时精度差的热延迟继电器等机械式延迟器。但该器件投放市场后,人们发现这种其应用远远超出原设计的使用范围,用途之广几乎遍及电子应用的各个领域。1974年,Signetics公司又在同一基片上将两个双极型555单元集成在一起,取名为NF556。1978年,Intelsil研制成功CMOS型时基电路ICM555、1CM556,后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路556。由于采用CMOS型工艺和高度集成,使时基电路的应用从民用扩展到火箭、导d、卫星、航天等高科技领域。于是,全世界各大半导体公司也竞相仿制、生产,直到今日。不过,所有双极型产品型号最后的3位数码都是555,所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555。而且,它们的功能和外部引脚排列完全相同。555组成单稳态触发器可以用作触摸开关,电路如下,其中M为触摸金属片或者导线,无触发脉冲输入时,555的输出V0为“0”,发光二极管D不亮。当用手触摸金属片M时。相当于端口2输入一个负脉冲,555的内部比较器A2翻转,使输出V0变为高电平“1”,发光二极管亮,直至电容C上的电压充到Vc=2Vcc/3为止。二极管亮的时间Tp=1.1RC=1.1s。下图中电路可用于触摸报警,触摸报时,触摸控制等,电路输出信号的高低电平与数字逻辑电平兼容。图中,C1为高频滤波电容,以保持2Vcc/3的基准电压稳定,一般取0.01uF, C2用来滤波电源电流跳变引入的高频干扰,一般取0.01uF ~0.1uF. 由555组成的单稳态触发器可以构成分屏系数很大的分频电路,如下图,设输入信号Vi 为一列脉冲串,第一个负脉冲触发2端后,输出V0变为高电平,电容C开始充电,如果RC》》TI ,由于Vc 未达到2Vcc/3, V0将一直保持为高电平,T截止。这段时间内,输入负脉冲不起作用。当Vc 达到2Vcc/3时,输出V0很快变为低电平,下一个负脉冲来到,输出又跳为高电平,电容C开始充电,如此周而复始。A 脉冲结束时产生的负跳变又触发第二级定时器,产生延时脉冲B,驱动继电器K2 ,B 的延迟时间 t2= ~ 1.1R2xC2
这样,每触发一次开关S,可自动完成继电器K1和K2的启动与复位,因此该电路可以实现时序 *** 作及控制。对555静态功耗的测试电路。 所谓静态功耗,就是指电路无负载时的功耗。在这里,用万用表的直流电压50 V档测出UCC值(按厂家测试条件Ucc=15 V),再用万用表的直流电流10 mA档串入电源与555的⑧脚之间,测得的数值即为静态电流,用静态电流乘以电源电压即为静态功耗。通常,静态电流小于8 mA为合格。脚加一个低于Ucc/3(即1/3&TImes15 V=5 V)的低电位,也可用一只阻值为100 kQ的电阻器将555的②脚与①脚碰一下,这时万用表显示的即为输出电流;然后还用这只电阻器, 将555的⑥脚与⑧脚碰一下,若此时万用表的显示为零,则表明555时基电路可靠截止。进行以上 *** 作时,将万用表的量程开关拨至电流1000 mA档。还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中,555集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体。半导体装置可以使用产生自外部电压的内部电压来 *** 作。
已经逐渐降低外部电压的电压电平以降低半导体装置的功耗。然而,在半导体装置中大于外部电压的内部电压可能是必要的,因此半导体装置可以包括高电压发生电路。
高电压发生电路可以利用增加外部电压以产生所需内部电压的泵浦电路来实现。可以通过一个或多个切换元件将通过泵浦电路产生的内部电压施加给半导体装置中需要该内部电压的元件。
当通过切换元件传输内部电压或高电压时,电压可以下降与切换元件的阈值电压相对应的量,因此需要补充电压降。
可以通过控制切换元件的 *** 作特性来实现外部电压的进一步降低。
在我们的生活中,机器化的东西随处可见,汽车,洗衣机,洗碗机,吸尘器,还有最近的扫地机器人。想想就能发现,我们好像已经离不开机器了。而我们的所有机器,几乎都用到了机油压力传感器这个零件,这可以看出它有多重要了。它是微电子机械系统中不可缺少的零件。正是这个零件,使我们的生活多了许多机器用来代替人工,可以让我们有更多的时间去做其他的事情,下面就来详细介绍一下它。
机油压力传感器MEMS(Micro Electromechanical System,即微电子机械系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。
一、特点MEMS压力传感器可以用类似集成电路的设计技术和制造工艺,进行高精度、低成本的大批量生产,从而为消费电子和工业过程控制产品用低廉的成本大量使用MEMS传感器打开方便之门,使压力控制变得简单、易用和智能化。
传统的机械量压力传感器是基于金属d性体受力变形,由机械量d性变形到电量转换输出,因此它不可能如MEMS压力传感器那样,像集成电路那么微小,而且成本也远远高于MEMS压力传感器。相对于传统的机械量传感器,MEMS压力传感器的尺寸更小,最大的不超过一个厘米,相对于传统“机械”制造技术,其性价比大幅度提高。
二、MEMS压力传感器原理目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。
硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的,具有较高的测量精度、较低的功耗和极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器,如无压力变化,其输出为零,几乎不耗电。。硅压阻式压力传感器其应变片电桥的光刻版本。
MEMS硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形应力杯硅薄膜内壁,采用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处,组成惠斯顿测量电桥,作为力电变换测量电路,将压力这个物理量直接变换成电量,其测量精度能达0.01-0.03%FS。
电容式压力传感器利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状,上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力作用向下位移,改变了上下二根横隔栅的间距,也就改变了板间电容量的大小,即△压力=△电容量。
三、MEMS压力传感器的应用前景MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器。消费电子如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤,洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器,空调压力传感器,洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器。工业电子如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。
典型的MEMS压力传感器管芯(die)结构和电原理,左是电原理图,即由电阻应变片组成的惠斯顿电桥,右为管芯内部结构图。典型的MEMS压力传感器管芯可以用来生产各种压力传感器产品。MEMS压力传感器管芯可以与仪表放大器和ADC管芯封装在一个封装内(MCM),使产品设计师很容易使用这个高度集成的产品设计最终产品。
四、设计、生产、销售链MEMS压力传感器Die的设计、生产、销售链。目前集成电路的4寸圆晶片生产线的大多数工艺可为MEMS生产所用。但是需要增加双面光刻机、湿法腐蚀台和键合机三项MEMS特有的工艺设备。压力传感器产品生产厂商需要增加价格不菲的标准压力检测设备。对于MEMS压力传感器生产厂家来说,开拓汽车电子以及消费电子领域的销售经验和渠道是十分重要和急需的。特别是汽车电子对MEMS压力传感器的需要量在近几年激增,如捷伸电子的年需求量约为200-300万个。
五、MEMS芯片与IC的异同与传统IC行业注重二维静止的电路设计不同,MEMS以理论力学为基础,结合电路知识设计三维动态产品。对于在微米尺度进行机械设计会更多地依靠经验,设计开发工具(Ansys)也与传统IC(如EDA)不同。MEMS加工除了使用大量传统的IC工艺,还需要一些特殊工艺,如双面刻蚀,双面光刻等。MEMS比较传统IC,工艺简单,光刻步骤少,MEMS生产的一些非标准的特殊工艺,工艺参数需要按照产品的要求来进行调整。由于需要产品设计、工艺设计和生产三方面的密切配合,IDM的模式要优于Fabless+Foundry的模式。MEMS对封装技术的要求很高。传统半导体厂商的生产线正面临淘汰,即使用来生产LDO,其利润也非常低,但是,如果生产MEMS,则可获得较高的利润。线上的每一个圆晶片可生产合格的MEMS压力传感器Die5-6K个,每个出售后,可获成本7-10倍的毛利。转产MEMS对厂家的工艺要求改动不大,新增辅助设备有限,投资少、效益高。MEMS芯片与IC芯片整合封装是集成电路技术发展的新趋势,也是传统IC厂商的新机遇。
六、生产MEMS压力传感器Die成本估计圆晶片生产线生产MEMS压力传感器Die成本估计如表所示,新增固定成本是指为该项目投入的人员成本和新设备的折旧(人员:专家1名+MEMS设计师2名+工程师4名+工艺师5名+技工12名,年成本147万元,新增设备投入650万元,按90%四年折旧计算)现有成本是指在5次光刻条件下使用的成本(包括人工、化剂、水电、备件等的均摊成本)硅片材料成本是指双抛4寸硅片的价格。
上面很多词语也包含了一些专业术语,菜鸟级的我们可以选择跳过,看看一些主要功能的介绍, 还有应用前景。从应用前景可以看出,我们的未来也不能缺少它了,不管是大型机器,还是小型的,它都可以协助机器更好的工作了。如果是从事这个机器方面的大家,可以仔细看看,因为这是从事这方面的必修课了。最后希望上文可以给大家带来一些帮助。
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