[发明专利]一种用于DPF尾气处理系统的压差传感器

说明书

本发明公开了一种用于DPF尾气处理系统的压差传感器，包括压力测量单元、电路后处理单元、壳体结构单元和密封单元；所述压力测量单元设置在壳体结构单元内，电路后处理单元设置在压力测量单元上，密封单元设置在压力测量单元的底部。本发明通过双电容分别对DPF高压侧与低压侧进行测量，通过调理芯片计算输出压力差。陶瓷电容压力传感器具有平膜结构，无气孔，感压面积大，耐高温、抗腐蚀等优点，规避了现有MEMS压差方案的密封工艺要求高、MEMS进气孔容易堵塞，耐腐蚀性差等缺点。同一基体上同侧双电容的设计与实施方案具有创新性；扩展开来，本专利所述方案不止可用于DPF也可用于类似的滤网拥堵程度判断。

技术领域

本发明涉及一种压差传感器，特别涉及一种用于DPF尾气处理系统的压差传感器，属于传感器技术领域。

背景技术

柴油机颗粒物过滤器(DPF)是用来从柴油发动机尾气中除去柴油为颗粒物或油烟而设计的装置。DPF能够有效地净化柴油机尾气排放中大部分颗粒物，过滤器滤芯的堵死程度直接影响DPF的性能。并且发动机控制单元(ECU)还可以根据DPF中颗粒物聚集程度动态调整燃烧工况。压差传感器用于测量颗粒物过滤器DPF两端的压力差。通过压力差的测量来表征DPF滤芯的堵塞程度。

现有的DPF压差传感器主要采用扩散硅MEMS压力传感器，通过凝胶保护的硅压阻膜片直接测量DPF两端压力差方式实现。但因为尾气中环境恶劣，存在颗粒物，而该方案基于MEMS芯片技术，芯片自身气孔较小，长期使用容易堵塞；另尾气具有温度高、不纯净、有腐蚀性的特点，而MEMS芯片通常需要从压焊点PAD处采用金丝焊线连接到后处理电路，需要对焊点及金丝进行保护，该方案本身增加了失效风险，且需要较高的代价实现额外的保护。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于DPF尾气处理系统的压差传感器，该传感器采用平膜结构，压力测量单元内无气孔，高压端与低压端检测面位于压力测量单元的同一侧，感压面积大且耐高温和抗腐蚀。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，一种用于DPF尾气处理系统的压差传感器，包括压力测量单元、电路后处理单元、壳体结构单元和密封单元；所述压力测量单元设置在壳体结构单元内，电路后处理单元设置在压力测量单元上，密封单元设置在压力测量单元的底部；

—所述压力测量单元为压力传感器，该压力测量单元内无气孔，所述压力传感器包括从上至下依次设置的上基板、支撑结构和下基板；所述上基板和支撑结构上贯穿设置有电容引脚，且电容引脚依次穿过上基板和支撑结构；

—所述电路后处理单元包括用于承载和连接元器件的电路板、信号调理芯片、调理芯片外围电子元器件、陶瓷电容连接焊盘以及外壳插针连接焊盘；所述陶瓷电容连接焊盘供电容引脚穿过，并将压力测量单元的原始信号传递至电路后处理单元；所述外壳插针连接焊盘与壳结构单元的外壳插针连接，用于将电路后处理单元的输出信号传递至壳体接插件；

—所述壳体结构单元包括主外壳、盖子、外壳插针；主外壳上设置有高压进气端口和低压参考端进气端口，其内部设置有高压进气密封区域和低压参考端密封区域，位于高压进气密封区域的侧边设置有电容固定结构，位于低压参考端密封区域的侧边设置有电路板焊接区域；所述外壳插针设置在电路板焊接区域上，并与外壳插针连接焊盘焊连；所述盖子盖设于主外壳上；

—所述密封单元由橡胶圈或橡胶垫与耐高温密封胶组合构成，用于在压力测量单元与高压进气密封区域和低压参考端密封区域之间分别形成气密性密封。

作为优选，所述电容引脚与上基板和支撑结构之间的缝隙通过导电银浆进行填充和固定。

作为优选，

—所述上基板包括陶瓷基板以及陶瓷基板背面图形化的高压端采样电极和低压端采样电极；

—所述支撑结构上设置有高压敏感区空腔和低压敏感区空腔；