進氣歧管絕對壓力傳感器(Manifold Absolutely Pressure Sensor,MAP)也稱進氣壓力傳感器用于D型汽油噴射系統(tǒng),它在汽油噴射系統(tǒng)中所起的作用是測量進氣量從而決定噴油量。進氣歧管絕對壓力傳感器根據(jù)發(fā)動機的負荷狀態(tài)測出進氣歧管內(nèi)絕對壓力(真空度)的變化,并轉(zhuǎn)換成電壓信號,與轉(zhuǎn)速信號一起輸送到發(fā)動機電控單元(ECU),作為確定噴油器基本噴油量的依據(jù).在當(dāng)今發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中,應(yīng)用最為廣泛的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣歧管壓力傳感器.
結(jié)構(gòu)原理:半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器,其壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室,另一面導(dǎo)入進氣歧管壓力。硅膜片約為3mm的正方形,其中部經(jīng)光刻腐蝕形成直徑約2mm、厚約50mm的薄膜,薄膜周圍有4個應(yīng)變電阻,以單臂電橋方式連接。由于薄膜一側(cè)是真空室,因此薄膜的另一側(cè)即進氣歧管內(nèi)絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其應(yīng)變與壓力成正比,附著在薄膜上的應(yīng)變電阻的阻值隨應(yīng)變成正比地變化,這樣就可以利用單臂電橋?qū)⒐枘て淖冃巫兂呻娦盘枴R驗檩敵龅碾娦盘柡芪⑷酰孕栌没旌霞呻娐愤M行放大后輸出。這種壓阻式進氣壓力傳感器輸出的信號電壓,具有隨進氣歧管絕對壓力的增大呈線性增大的特性。
壓敏電阻式進氣壓力傳感器的工作原理:由應(yīng)變電阻R1、R2、R3、R4,它們構(gòu)成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管內(nèi)的絕對壓力作用下可以變形,從而引起應(yīng)變電阻R阻值的變化,歧管內(nèi)的絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,從而電阻R的阻值變化也越大。即把硅膜片機械式的變化轉(zhuǎn)變成了電信號,再由集成電路放大后輸出至ECU。
SM5420絕壓型壓力傳感器:SM5420是一種小型的SO - 8封裝的絕壓型壓力傳感器。該產(chǎn)品是美國SMI的產(chǎn)品,它在SM5108傳感芯片的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,其精準度更高,并對其包裝方式進行改進,采用了單個小包裝方式。該產(chǎn)品采用MEMS的生產(chǎn)工藝和高性能測試方法,從而最大限度保障其工作穩(wěn)定性,已保證其優(yōu)越的性能,。具有靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)好、精度高、易于微型化和集成化等特點,因而該傳感器已大批量應(yīng)用于成本較低的領(lǐng)域。其中在進氣歧管絕對壓力傳感器方面SM5420芯片就得到了典型的廣泛應(yīng)用!
。
SM5420工作特性及規(guī)格:
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參數(shù) |
最小值 |
標準 |
最大值 |
單位 |
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激勵 |
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電壓 |
0 |
5.0 |
15 |
V |
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電流 |
0 |
1.5 |
2.5 |
mA |
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輸出**psi(kpa) |
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15(103) |
65 |
100 |
135 |
mV |
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30(207) |
65 |
100 |
135 |
mV |
|
60(414) |
65 |
100 |
135 |
mV |
|
100(689) |
65 |
100 |
135 |
mV |
|
零壓 |
-35 |
0 |
35 |
mV |
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溫度系數(shù) |
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滿量程*** |
-24 |
-19 |
-15.5 |
%FS/100℃ |
|
零點*** |
-7 |
-1 |
+7 |
%FS/100℃ |
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阻抗 |
+24 |
+27.5 |
+33 |
%FS/100℃ |
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線性精度*** |
-0.3 |
±0.05 |
0.3 |
%FS |
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橋臂阻抗 |
2.7 |
3.15 |
4.0 |
KΩ |
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輸入電容 |
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<2 |
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PF |
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耐力 |
3X |
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瞬間壓力 |
5X |
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溫度范圍 |
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使用 |
-40 |
|
125 |
℃ |
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儲存 |
-55 |
|
150 |
℃ |
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Vexc=5.0 T=室溫 |
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備注: |
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* 電橋可采用正壓或負壓驅(qū)動;正壓驅(qū)動輸出正信號 ** 恒壓5V激勵下測量 *** 0~70℃范圍內(nèi)測量 |
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