一种高性能DPS压差传感器的制作方法

一种高性能dps压差传感器
技术领域
1.本实用新型涉及一种压差传感器领域内的高性能dps压差传感器。

背景技术：

2.为了达到排放标准要求，通常的方法是在汽车尾气排放部分安装颗粒捕集器（diesel particular filter,dpf），捕集尾气中排放的颗粒物。dpf是目前公认的有效的柴油机微粒后处理技术，它利用过滤体对排气中的颗粒物(pm)进行过滤处理，降低pm的效率高达90%以上。一般情况下，pm 起燃温度一般为550~ 650℃，要高于柴油机的正常排气温度。因此，要使pm 燃烧，一是通过在燃油或者过滤体表面加入催化剂，降低pm 的反应活化能，从而降低pm 的起燃温度，在正常排气温度下使其氧化, 即被动再生；二是采用电加热技术提高柴油机排气温度或过滤体的温度，达到pm 起燃温度，使过滤体内沉积的pm 得以燃烧，即主动再生。压差传感器可用于测量捕集器前后通道的压力差，并将压力差信号送至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”触发时刻及额定燃料注入量。但是，现有技术中的压差传感器的密封性不足，抗震性较差，生产难度高。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种高性能dps压差传感器，密封性和抗震性能好，生产难度低。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种高性能dps压差传感器，包括壳体组件，壳体组件的高压侧和低压侧分别设置有高压侧密封组件和低压侧密封组件，壳体组件内设置有ema支架，ema支架通过限位结构与壳体组件固定连接， ema支架的一侧设置有低压槽，低压槽与低压侧密封组件配合形成低压密封腔，低压槽上设置有mems元件，ema支架的另一侧设置电子模块元件，电子模块元件与mems元件处于ema支架的同一平面，壳体组件的高压侧设置高压槽，高压槽正对低压槽的背面，高压槽与高压侧密封组件配合形成高压密封腔，低压槽上开设有与高压密封腔连通的感压口，感压口正对mems元件的感压部分，壳体组件的底部设置有高压口和低压口，高压密封腔与壳体组件底部的高压口相连通，低压密封腔与低压口相连通。
5.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，高压口通入高压气体，低压口通入低压气体，高压气体通过高压密闭腔体与暴露在感压口处的mems元件的感压部分（即高压侧）接触，同时低压气体经过低压密封腔与mems元件的低压侧接触，通过mems元件测量捕集器前后通道的压力差，并将压力差信号送至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”触发时刻及额定燃料注入量，由高压侧密封组件和低压侧密封组件将壳体组件全部封闭，生产难度低，提高传感器的密封性，通过限位结构将ema支架固定在壳体组件内，不会因为震动等原因造成移位，抗震性能好，由本实用新型可以用于测量捕集器前后通道的压力差。
6.作为本实用新型的进一步改进，壳体组件内还设置有低压通道，低压通道设置在
高压密封腔旁，低压通道的一侧与低压口连通，低压通道的另一侧通过开设在低压测下部的通气口与低压密封腔相连通。
7.这样低压通道设置在高压密闭腔体旁，与高压密封腔处于壳体组件的同一侧，使得高压口和低压口安装在同一平面上，有利于传感器的安装，并且高压密封腔与低压通道完全隔离开来，两者之间不会相互串气，密封性更好，使得测量精度更高。
8.作为本实用新型的进一步改进，高压侧密封组件包括高压密封盖，高压密封盖一体化成型，高压密封盖与壳体组件之间通过点胶固化连接，高压密封盖上设置有与高压槽匹配的高压密封结构，高压密封腔由高压密封结构与高压槽通过点胶固化连接形成。
9.这样高压密封盖采用全盖的方式与壳体组件之间的点胶密封，密封胶固化后形成密封圈，将高压密封盖与壳体组件的高压侧完全密封起来，同时高压密封盖上的高压密封结构与高压槽之间同样通过点胶密封，进而两者合起来形成高压密封腔，点胶更为容易，降低生产难度；而且由于高压槽的底部即为壳体底部，使得高压密闭腔与高压口直接连通，高压气体能够直接从高压口进入作用在感压口处暴露出来的mems元件感压部分。
10.作为本实用新型的进一步改进，高压密封盖上还是设置有与低压通道相匹配的通道密封结构，通道密封结构与低压通道之间通过点胶固化连接。
11.这样通道密封结构与低压通道之间通过点胶固化的方式完全密封起来，使得高压密封腔与低压通道之间的被完全隔绝开来，彻底隔绝两者之间的串气，进一步提升密封性，并且点胶过程更为容易。
12.作为本实用新型的进一步改进，低压密封组件包括低压密封盖，低压密封盖与壳体组件之间通过点胶固化连接，低压密封盖上还设置有与低压槽匹配的低压密封结构，低压密封腔由低压密封结构与低压槽通过点胶固化连接形成。
13.这样低压侧有低压密封盖与壳体组件之间通过点胶固化的方式完全密封连接，低压密封结构与低压槽通过点胶固化形成低压密封腔，整个mems元件的低压侧暴露在低压密封腔内，低压槽的上开设的通气口使得低压密封腔与低压通道连通，进而与低压口连通，低压口进入的低压气体能够进入低压密封腔中，进而作用在mems元件的低压侧；高压密封腔和低压密封腔分隔在壳体组件的高压侧和低压侧，两者之间相互隔绝开来，密封性好。
14.作为本实用新型的进一步改进，高压密封盖上下两侧均开设有产线定位孔，产线定位孔位于高压密封盖上背离高压口和低压口的一侧设置。
15.这样产线定位孔在远离高、低压口的一侧，能够避免定位孔在开孔时造成高压密封腔或低压通道漏气。
16.作为本实用新型的进一步改进，限位结构包括三根热铆柱，热铆柱分别设置在壳体组件的三个对角上，ema支架上的三个对角上开设有与热铆柱相匹配的限位孔，ema支架经热铆柱与限位孔配合安装在壳体组件内。
17.这样热铆柱在热铆后，热铆会形成一个蘑菇台，同时定位水平方向和竖直方向的位移，大大优化产品抗振动性能、增加产品寿命。
18.作为本实用新型的进一步改进，感压口位于高压密封腔的一侧的下部设置有导水斜面，导水斜面配套设置有导水槽，导水槽的末端处于高压口的上方。
19.这样经过长期使用后感压口处由于压力大，会出现冷凝水汇聚现象，通过增加导水槽后及导水斜面后，有利于冷凝水的排出，避免冷凝水的汇聚，延长产品使用寿命。
20.作为本实用新型的进一步改进，mems感压元件和电子模块元件通过绑线连接，。
21.这样mems感压元件和电子模块元件之间能够通过绑线连接，通信效果更好，并且将有绑线的一面正对高压侧扣装在ema支架上，使得低压密封结构与低压槽点胶密封时不会影响到绑线的连接。
22.作为本实用新型的进一步改进，电子模块元件包括电源滤波电路，电源滤波电路中包括asic芯片，asic芯片的与mems感压元件相连，asic芯片的12号脚和20号脚之间连接有电容c6，电容c6经磁珠fb1与电容c3连接，电容c3与tvs管并联，tvs管与ecu的+5v端相连；asic芯片的11号脚与磁珠fb2相连，磁珠fb2的两端连接有电容c1和电容c2，电容c2的一端接地，另一端ecu的信号输入端相连。
23.这样ecu给mems供电，mems测出的电压信号通过vout给ecu处理得出颗粒的积聚程度，决定“再生”触发时刻及额定燃料注入量，电源滤波电路中增加tvs管，当tvs管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
附图说明
24.图1为本实用新型爆炸图。
25.图2为本实用新型高压密封腔体剖视图。
26.图3为本实用新型低压密封腔体剖视图。
27.图4为本实用新型低压侧内部结构示意图。
28.图5为本实用新型高压密封盖结构示意图。
29.图6为本实用新型水斜面和导水槽结构示意图。
30.图7为本实用新型低压密封盖结构示意图。
31.图8为本实用新型ema支架高压侧的元件安装图。
32.图9为本实用新型电源滤波电路。
33.其中，1低压密封盖，2密封圈，3ema支架，4壳体组件，5低压口，6高压口，7高压密封结构，8通道密封结构，9高压密封盖，10低压槽，11高压密封腔，12热铆柱，13产线定位孔，14低压通道，15导水斜面，16感压口，17高压槽，18通气口，19导水槽，20低压密封结构，21mems元件，22绑线，23电子模块元件。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
35.如图1-9所示的一种高性能dps压差传感器，包括壳体组件4，壳体组件4的高压侧和低压侧分别设置有高压侧密封组件和低压侧密封组件，壳体组件4内设置有ema支架3，ema支架3通过限位结构与壳体组件4固定连接， ema支架3的一侧设置有低压槽10，低压槽10与低压侧密封组件配合形成低压密封腔，低压槽10上设置有mems元件21，ema支架3的另一侧设置电子模块元件23，电子模块元件23与mems元件21处于ema支架3的同一平面，壳体组件4的高压侧设置高压槽17，高压槽17正对低压槽10的背面，高压槽17与高压侧密封组件配合形成高压密封腔11，低压槽10上开设有与高压密封腔11连通的感压口16，感压口16正
对mems元件21的感压部分，壳体组件4的底部设置有高压口6和低压口5，高压密封腔11与壳体组件4底部的高压口6相连通，低压密封腔与低压口5相连通。
36.壳体组件4内还设置有低压通道14，低压通道14设置在高压密封腔11旁，低压通道14的一侧与低压口5连通，低压通道14的另一侧通过开设在低压测下部的通气口18与低压密封腔相连通；高压侧密封组件包括高压密封盖9，高压密封盖9一体化成型，高压密封盖9与壳体组件4之间通过点胶固化连接，高压密封盖9上设置有与高压槽17匹配的高压密封结构7，高压密封腔11由高压密封结构7与高压槽17通过点胶固化连接形成。
37.高压密封盖9上还是设置有与低压通道14相匹配的通道密封结构8，通道密封结构8与低压通道14之间通过点胶固化连接；低压密封组件包括低压密封盖1，低压密封盖1与壳体组件4之间通过点胶固化连接，低压密封盖1上还设置有与低压槽10匹配的低压密封结构20，低压密封腔由低压密封结构与低压槽10通过点胶固化连接形成。
38.高压密封盖9上下两侧均开设有产线定位孔13，产线定位孔13位于高压密封盖9上背离高压口6和低压口5的一侧设置；限位结构包括三根热铆柱12，热铆柱12分别设置在壳体组件4的三个对角上，ema支架3上的三个对角上开设有与热铆柱12相匹配的限位孔，ema支架3经热铆柱12与限位孔配合安装在壳体组件4内；感压口16位于高压密封腔11的一侧的下部设置有导水斜面15，导水斜面15配套设置有导水槽19，导水槽19的末端处于高压口6的上方；mems感压元件和电子模块元件23通过绑线22连接。
39.电子模块元件23包括电源滤波电路，电源滤波电路中包括asic芯片，asic芯片的与mems感压元件相连，asic芯片的12号脚和20号脚之间连接有电容c6，电容c6经磁珠fb1与电容c3连接，电容c3与tvs管并联，tvs管与ecu的+5v端相连；asic芯片的11号脚与磁珠fb2相连，磁珠fb2的两端连接有电容c1和电容c2，电容c2的一端接地，另一端ecu的信号输入端相连。
40.本实用新型中，主体结构包括壳体组件4、高压密封盖9和低压密封盖1、电子模块组件(ema)及相应密封组件。
41.电子模块组件(ema)包括：带有感压元件的mems元件21，电子模块元件23以及ema支架3；其中在mems元件21和电子模块元件23之间提供电连接；ema支架3用于安装固定mems元件21和电子模块元件23。
42.ema支架3通过热铆柱12与壳体组件4连接，mems感压元件和电子模块组件分别安装在ema支架3的两侧。其中mems元件21设置ema支架3一侧的低压槽10中，低压槽10的端部与低压密封盖1上的低压密封结构20通过点胶密封，低压密封结构20为凸起结构，与低压槽10形成低压密封密腔，可以通过通气口18、低压通道14与低压口5连通，将低压气体通入mems元件21的低压感应侧。
43.mems元件21的高压感应侧与感压口16正对，感压口16末端与设置在壳体组件4高压侧的高压槽17连通，高压槽17与高压密封盖9上的高压密封结构7通过点胶密封，高压密封结构7为凸起结构，与高压槽17形成一个高压密封腔11，从高压口6进入的高压气体进入高压密封腔11后，由感压口16作用在mems元件21的高压感应侧。高压密封腔11和低压密封腔被分割点胶密封，保证高压密封腔11和低压密封腔可以完全隔离开来，并且点胶过程简单，生产难度小。
44.高压密封盖9和低压密封盖1与壳体组件4之间的固定方式为点胶固定，由密封胶
固化后密封连接，而密封固化后形成对应形状的密封圈2，密封效果，而且胶水粘度85000左右，粘接的很紧密，将高压密封盖9加工为整体结构。
45.高压密封盖9采用下盖全包结构，简化壳体组件4模具形状，降低壳体模具深度，更有利于壳体组件4成型；通过对高压密封盖9的四周整体点胶固化，避免其出现翘曲等不良问题影响密封性能；高压密封盖9的形状规则，容易实现标准件制作，有利于量产甚至跨机种借用，进一步节省成本。
46.产线定位孔13设计在远离高、低压口5的一侧，使得压力空间更加规则，简化对应壳体组件4下部模具形状，更有利于壳体组件4成型，同时减小壳体注塑用料量，节约材料成本及模具成本。
47.ema支架3与壳体组件4通过热铆柱12定位，热铆柱12经过热铆工艺后，热铆柱12上方熔化形成一个蘑菇头，可以同时定位ema支架3水平方向和竖直方向的位移，提高抗震性能。
48.工作时，低压气流通过低压口5进入壳体组件4，通过低压通道14和通气口18进入低压密封腔，进而穿过ema支架3作用在mems元件21的低压感应侧；高压气流通过高压口6进入壳体组件4，通过高压密封腔11并穿过感应口作用在mems元件21的高压感应侧。通过计算mems元件21的高压感应侧和低压感应侧的压力值差异示值确定测量捕集器前后通道的压力差，由mems元件21将该数据传递给电子模块元件23，进而传递给汽车上的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”触发时刻及额定燃料注入量。
49.由于高压气流的作用，经过长期使用会出现冷凝水汇聚现象，在感压口16位于高压密封腔11的一侧设置导水槽19及斜面，使得出现冷凝水后，冷凝水会顺着斜面向下流出，并最终由导水槽19排出，避免冷凝水积聚在mems元件21的高压感应侧，延长产品使用寿命。
50.mems元件21和电子模块元件23位于ema支架3左侧，mems元件21和电子模块元件23通过绑线22连通。电子模块元件23的电源滤波电路中增加tvs管。当tvs管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
51.本实用新型整体点胶密封后会大大简化生产控制难度，提到产品良率，抗震性能和密封性能得到极大提高，增加产品寿命。
52.本实用新型不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种高性能dps压差传感器，包括壳体组件，其特征在于：壳体组件的高压侧和低压侧分别设置有高压侧密封组件和低压侧密封组件，壳体组件内设置有ema支架，ema支架通过限位结构与壳体组件固定连接， ema支架的一侧设置有低压槽，低压槽与低压侧密封组件配合形成低压密封腔，低压槽上设置有mems元件，ema支架的另一侧设置电子模块元件，电子模块元件与mems元件处于ema支架的同一平面，壳体组件的高压侧设置高压槽，高压槽正对低压槽的背面，高压槽与高压侧密封组件配合形成高压密封腔，低压槽上开设有与高压密封腔连通的感压口，感压口正对mems元件的感压部分，壳体组件的底部设置有高压口和低压口，高压密封腔与壳体组件底部的高压口相连通，低压密封腔与低压口相连通。2.根据权利要求1所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：壳体组件内还设置有低压通道，低压通道设置在高压密封腔旁，低压通道的一侧与低压口连通，低压通道的另一侧通过开设在低压测下部的通气口与低压密封腔相连通。3.根据权利要求2所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：高压侧密封组件包括高压密封盖，高压密封盖一体化成型，高压密封盖与壳体组件之间通过点胶固化连接，高压密封盖上设置有与高压槽匹配的高压密封结构，高压密封腔由高压密封结构与高压槽通过点胶固化连接形成。4.根据权利要求3所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：高压密封盖上还是设置有与低压通道相匹配的通道密封结构，通道密封结构与低压通道之间通过点胶固化连接。5.根据权利要求4所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：低压密封组件包括低压密封盖，低压密封盖与壳体组件之间通过点胶固化连接，低压密封盖上还设置有与低压槽匹配的低压密封结构，低压密封腔由低压密封结构与低压槽通过点胶固化连接形成。6.根据权利要求5所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：高压密封盖上下两侧均开设有产线定位孔，产线定位孔位于高压密封盖上背离高压口和低压口的一侧设置。7.根据权利要求6所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：限位结构包括三根热铆柱，热铆柱分别设置在壳体组件的三个对角上，ema支架上的三个对角上开设有与热铆柱相匹配的限位孔，ema支架经热铆柱与限位孔配合安装在壳体组件内。8.根据权利要求7所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：感压口位于高压密封腔的一侧的下部设置有导水斜面，导水斜面配套设置有导水槽，导水槽的末端处于高压口的上方。9.根据权利要求8所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：mems感压元件和电子模块元件通过绑线连接。10.根据权利要求9所述的一种高性能dps压差传感器，其特征在于：电子模块元件包括电源滤波电路，电源滤波电路中包括asic芯片，asic芯片的与mems感压元件相连，asic芯片的12号脚和20号脚之间连接有电容c6，电容c6经磁珠fb1与电容c3连接，电容c3与tvs管并联，tvs管与ecu的+5v端相连；asic芯片的11号脚与磁珠fb2相连，磁珠fb2的两端连接有电容c1和电容c2，电容c2的一端接地，另一端ecu的信号输入端相连。

技术总结

本实用新型公开了压差传感器领域内的一种高性能DPS压差传感器，包括壳体组件，壳体组件的高压侧和低压侧分别设置有高压侧密封组件和低压侧密封组件，壳体组件内设置有EMA支架，EMA支架通过限位结构与壳体组件固定连接，EMA支架的一侧设置有低压槽，低压槽与低压侧密封组件配合形成低压密封腔，低压槽上设置有MEMS元件，EMA支架的另一侧设置电子模块元件，电子模块元件与MEMS元件处于EMA支架的同一平面；由高压侧密封组件和低压侧密封组件将壳体组件全部封闭，生产难度低，提高传感器的密封性，通过限位结构将EMA支架固定在壳体组件内，不会因为震动等原因造成移位，抗震性能好，由本实用新型可以用于测量捕集器前后通道的压力差。力差。力差。