在體積小、重量輕的MEMS傳感器中，有這么一類產(chǎn)品，可用于發(fā)動機低壓廢氣再循環(huán)EGR和顆粒捕集器GPF系統(tǒng)中，它們就是壓差傳感器系列。在壓差傳感器領域，最大的玩家當屬森薩塔科技了，它是一家發(fā)展歷史超過一百年的全球先進的工業(yè)科技公司，為關鍵任務類型傳感器提供解決方案，在壓差傳感器上積累了20年的經(jīng)驗，從工程研發(fā)到測試驗證和失效分析全方位的能力都得到了市場的充分檢驗和認可。

壓差傳感器的分類

森薩塔科技的壓差傳感器分為單模壓差傳感器DPS和雙模壓差傳感器，雙模壓差傳感器又分為兩類：雙表壓壓差傳感器DRS、雙絕壓壓差傳感器DAS。這三種壓差傳感器所使用的敏感元件都是由森薩塔科技自主設計并獨家定制的，它們測量的介質(zhì)都是高腐蝕性的廢氣，除此之外，三種壓差傳感器又稍有不同。

單模壓差傳感器

雙模壓差傳感器

單模壓差傳感器DPS僅使用一個相對壓力敏感元，敏感元的兩側(cè)分別接觸上下游壓力并直接測量壓差信號。

雙表壓壓差傳感器DRS采用兩個相對壓力敏感元，這兩個敏感元的背面面向相同的環(huán)境壓力，正面分別感應上游相對壓力和下游相對壓力，經(jīng)ASIC處理后，可以選擇輸出壓差加下游相對壓力或者上游相對壓力加下游相對壓力兩種信號組合。

雙絕壓壓差傳感器DAS采用兩個絕對壓力敏感元，這兩個敏感元的背面面向相同的環(huán)境壓力，正面分別感應上游絕對壓力和下游絕對壓力，經(jīng)ASIC處理后，可以選擇輸出壓差加下游絕對壓力或者上游絕對壓力加下游絕對壓力兩種信號組合。

壓差傳感器的應用

壓差傳感器的主要應用場景有兩種：顆粒捕集器GPF應用以及低壓廢氣再循環(huán)EGR應用。

針對顆粒捕集器GPF應用，單模壓差傳感器DPS僅提供顆粒捕集器上下游的壓差信號，用于GPF的再生判斷和一些故障診斷，比如GPF堵塞或者泄露等，目前被一些日本和歐洲主機廠廣泛采用。雙模壓差傳感器DRS/DAS除了能輸出壓差信號外，還能直接輸出下游壓力信號，對GPF系統(tǒng)故障診斷能力增強，目前被國內(nèi)主機廠普遍采用。

針對低壓廢氣再循環(huán)EGR應用，單模壓差傳感器DPS僅提供低壓廢氣再循環(huán)上下游的壓差信號。雙模壓差傳感器DAS可以輸出壓差加下游壓力或者上游壓力加下游壓力兩種組合信號。

相對于GPF應用而言，低壓EGR應用里的壓差傳感器面臨幾個新的挑戰(zhàn)：

●  取氣通常在GPF過濾之前，因此傳感器低壓端的介質(zhì)腐蝕性比GPF下游強。

●  由于EGR參與發(fā)動機工況更加復雜，一些取氣位置和EGR閥開閉狀態(tài)組合下可能會對傳感器內(nèi)部造成更嚴重的顆粒物污染。

●  相比于GPF，EGR應用里傳感器的工作溫度和所處冷凝狀況也會有所差異甚至更惡劣。

●  EGR應用對傳感器提出了更高的精度要求，關鍵工況下必須達到±0.5kpa，收嚴了一半。

壓差傳感器的特性

鑒于廢氣應用中面臨的嚴峻挑戰(zhàn)，對壓差傳感器提出了嚴苛的要求。森薩塔科技的壓差傳感器具備以下特性：

第一，優(yōu)越的排水和抗結(jié)冰性能。由于尾氣應用中會出現(xiàn)冷凝水，因此需要優(yōu)化壓力腔體設計，實現(xiàn)靠重力自排水，并且通過管路系統(tǒng)的壓力波動，傳感器內(nèi)壁的水膜能夠自動破裂，這樣即使有少量殘余液體結(jié)冰，也能防止傳感器輸出錯誤或者永久損壞。

第二，強耐酸性能。由于尾氣中含有酸性介質(zhì)，會導致保護膠變質(zhì)或者感壓元件受損，因此，要求傳感器能夠通過不同的酸性介質(zhì)耐受測試，比如酸液滴落、酸液蒸發(fā)和酸液壓力循環(huán)測試等。

第三，對碘甲烷耐受性能。由于與傳感器連接的膠管中可能存在對碘甲烷，也會導致保護膠變質(zhì)或者感壓元件受損，因此，要求傳感器能夠順利通過對碘甲烷蒸發(fā)耐受測試。

第四，強耐溫度沖擊性能。由于應用中路況和環(huán)境的不同會導致產(chǎn)品的工作溫度惡化（比如溫度急劇變化或者出現(xiàn)持續(xù)高溫等），因此，傳感器需要經(jīng)受住不同類型的長時間的溫度耐受試驗（比如-40度到140度的溫度沖擊耐久和140度高溫耐久等測試）。

以上提到的四個方面并非森薩塔科技壓差傳感器設計和驗證的所有要點，但足可見其挑戰(zhàn)性。

壓差傳感器的選型關鍵

無論是單模壓差還是雙模壓差傳感器，選型的時候都可以從壓力端口直徑尺寸、接插件類型、固定螺釘數(shù)量、測量壓力范圍和輸出信號類型等幾個方面考慮。

森薩塔科技通過利用豐富的工程應用經(jīng)驗和持續(xù)優(yōu)化技術創(chuàng)新，不斷滿足客戶對壓差傳感器的更多需求。了解更多產(chǎn)品信息，請訪問森薩塔科技的網(wǎng)站：www.sensata.com.cn，或關注其微信公眾號：SensataChina。

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