溅射膜压力传感器在共轨柴油发动机汽车上的应用

在汽车传感器实用化方面，最早使用的是汽车压力传感器。能够用于压力检测的方法很多，如电阻应变片、电容式传感器、电感式传感器、压电传感器等等。目前汽车所使用的压力传感器主要有以下几种：歧管负压传感器(用于汽车电子点火提前角控制和燃料喷射系统)；狄塞尔内燃机油压传感器；变速箱油压传感器；制动器油压传感器；减震器油压传感器；轮胎内压传感器等。近年来，随着汽车智能化、电子化的发展，汽车对传感器的需求已经成为众多行业中之最。业内人士普遍认为，实现汽车系统最优化的关键是能否使用高可靠度、高性能的传感器。汽车的应用环境要求汽车压力传感器应该具有以下几个特点：

适应性强、耐恶劣环境：汽车可能行驶在地球上的任何区域，环境条件差别极大，既有南北极的极严寒地区，也有象赤道地区的酷热气候，因此，要求传感器具有极强的适应性，能在-40-80℃的条件下，勿须调整正常工作。汽车可能工作在极度恶劣的气候条件下，有时尘土弥漫，有时风雨交加，所以传感器应具有很好的密封性，耐潮湿、抗腐蚀能力强。

抗干扰能力强：传感器除了能够适应外界恶劣环境之外，也要能够抵抗来自发动机内部的各种干扰。传感器都安装在发动机舱中，除了能够承受发动机工作时的高温、高压、燃烧废气腐蚀之外，还要求有良好的抗震性能，抵抗发动机工作时的强烈震动，另外，发动机工作时会产生电磁波，因此要求传感器具有抗干扰能力。汽车电源(发电机、蓄电池等)电压可在6～16V变化，有时甚至迭加超过100V的正负高电压脉冲，故还应具有抗电涌能力等。

稳定性和可靠性高：汽车的各种零部件一般要求能运行10×104km以上，并且勿须更换和调整仍能满足规定的技术指标。因此，传感器必须具有高稳定性和高可靠性

价格低廉：适应大批量生产这要求传感器的一致性好，不需要复杂调整，适合自动化生产。

由于汽车压力传感器在汽车系统中应用范围广，因此，它越来越受到有关方面的重视，同时，各种新型的压力传感器不断出现。例如，国外使用的高速档转换指示器是通过发光二极管显示高速档转换的最佳时间，它是利用燃油总管压力传感器和发动机转速传感器来实现的。

近年来，随着微机在汽车系统使用的普及，各种高性能的新型压力传感器开始大量用于汽车中。发展较快的是压阻式半导体压力传感器和谐振式水晶压力传感器。半导体压力传感器的优点是可以利用集成电路工艺大量生产，使半导体压力传感器集成化，这样就可以大幅度降低压力传感器的成本。

此外，汽车半导体压力传感器的另一个特点就是可以实现传感器的智能化，这种传感器能进行本机处理，并使微机和负载之间所需的接口最小，同时，由于具有零点、满度、温度补偿和自检功能，所以不仅提高了压力传感器的精度，同时也改善了传感器的可靠性。

谐振式水晶压力传感器主要作为汽车吸气负压传感器。其显著特点是可以在高温时仍稳定工作，随着将来薄膜介电体性能的提高，传感器的性能还会出现较大的飞跃。此外，采用将有源压电和热释电薄膜与集成电路制作在一起的相容技术，还可以制作多功能的汽车传感器，而且还可以解决压电传感器难以集成化的难题。

随着国家对环保工作要求的提高，国家有关部门正在制定开发共轨柴油发动机的计划，从2004年至2007年要求全部改用国产共轨柴油发动机替换现有常规柴油发动机，并要求达到欧洲二级环保标准，它将是未来柴油发动机发展和应用的必然趋势。

此种设备上的关键部件之一就是用金属薄膜制作的薄膜压力传感器，它必须要求体积小、耐高温、高压、抗震动、长期稳定性好，目前国内用金属薄膜制作压力变送器并具有雄厚实力和规模的公司基本上没有，在这方面正是我们的潜在机会，所以对我们来说是这是一个难得的机会，我们将牢牢抓住这个契机，一旦设计定型，将占有该市场50%以上的份额。每台共轨柴油发动机上需安装一台160Mpa的压力变送器，一年的需求量大约为10万台，按每台800元计算，一年销售额将达8000万元，市场可以说是巨大的，公司目前正在集中技术力量做好该产品的开发，计划四月底完成样品制作，8月底完成批量工艺的编制，力争被设计定型。本文源自泽天传感，版权所有，转载请保留出处。