一文读懂应用于严苛工况下的压差传感器

在体积小、重量轻的MEMS传感器中，有这样一种产品可以用在发动机低压废气再循环的EGR和GPF系统中，它们就是差压传感器。在差压传感器领域，森萨塔科技是最大的玩家。是一家拥有100多年发展历史的全球先进工业技术公司。它为关键任务传感器提供解决方案，并在差压传感器方面积累了20年的经验。其从工程研发到测试验证、失效分析的全方位能力得到了市场的充分检验和认可。

差压传感器的分类

森萨塔科技的差压传感器分为单模差压传感器DPS和双模差压传感器，双模差压传感器又分为双表差压传感器DRS和双绝对差压传感器DAS两大类。这三种差压传感器使用的敏感元件都是森萨塔科技自主设计定制的，测量的介质是强腐蚀性的废气。此外，三个差压传感器略有不同。

单芯片差分传感器

双模差压传感器

单个压差传感器DPS只使用一个相对压力传感器，传感器两侧分别接触上下游压力，直接测量压差信号。

双表压差传感器DRS采用两个相对压力传感元件，其背面面向相同的环境压力，正面分别传感上游相对压力和下游相对压力。经过ASIC处理后，可以选择两种信号组合:输出压差加下游相对压力或上游相对压力加下游相对压力。

双绝对压差传感器DAS采用两个绝对压力敏感元件，其背面面向相同的环境压力，正面分别感知上游绝对压力和下游绝对压力。经过ASIC处理后，可以选择两种信号组合:输出压差加下游绝对压力或上游绝对压力加下游绝对压力。

差压传感器的应用

差压传感器主要有两种应用场景:粒子滤波GPF应用和低压废气再循环EGR应用。

对于颗粒过滤器GPF的应用，单模块差压传感器DPS只提供颗粒过滤器上下游之间的差压信号，用于GPF的再生判断和一些故障诊断，如GPF堵塞或泄漏等。目前被部分日系和欧系主机厂广泛使用。双模差压传感器DRS/DAS不仅可以输出差压信号，还可以直接输出下游压力信号，增强了GPF系统的故障诊断能力，被国内主机厂广泛使用。

对于EGR在低压废气再循环中的应用，单模块压差传感器DPS仅提供低压废气再循环上游和下游的压差信号。双模差压传感器DAS可以输出差压加下游压力或上游压力加下游压力两种组合信号。

与GPF应用相比，差压传感器在低压EGR应用中面临几个新的挑战:

●气体通常在GPF滤波之前被抽取，因此传感器低压端的介质比GPF下游的介质更具腐蚀性。

●由于EGR参与发动机工况比较复杂，一些进气位置和EGR阀开闭状态的组合可能会造成传感器内部更严重的微粒污染。

●与GPF相比，传感器在EGR应用中的工作温度和冷凝条件会有所不同，甚至更差。

●EGR的应用对传感器提出了更高的精度要求，在关键工况下必须达到0.5kpa，半拧紧。

差压传感器的特性

鉴于…的严重性e废气应用的挑战，对差压传感器提出了严格的要求。森萨塔科技的差压传感器具有以下特点:

第一，优秀的排水防冰性能。尾气应用中会出现冷凝水，需要优化压力腔的设计，实现重力自排，通过管路系统的压力波动自动打破传感器内壁的水膜，这样即使少量残液结冰，也能防止传感器输出错误或永久损坏。

第二，耐酸性强。因为尾气中含有酸性介质，保护胶会变质或者压敏元件会损坏。因此，要求传感器通过不同的酸介质耐受试验，如酸滴落、酸蒸发和酸压循环试验。

第三，对碘甲烷的耐受性。因为与传感器连接的软管中可能有甲基碘，也会导致保护胶的变质或压敏元件的损坏。因此，要求传感器能顺利通过甲基碘蒸发耐受试验。

第四，抗温度冲击能力强。由于应用中的路况和环境不同，产品的工作温度会变差(如温度突变或持续高温等。)，所以传感器需要承受不同类型的长期温度耐久试验(比如-40度到140度的温度冲击耐久和140度的高温耐久)。

以上提到的四个方面并不是森萨塔技术差压传感器设计验证的全部重点，但足以说明其挑战性。

差压传感器的选择要点

无论是单模差压传感器还是双模差压传感器，都可以从取压口直径、连接器类型、固定螺钉数量、测量压力范围、输出信号类型等方面考虑选择。

森萨塔科技利用丰富的工程应用经验，不断优化技术创新，不断满足客户对差压传感器的更多需求。更多产品信息，请访问森萨塔科技的网站:www.sensata.com.cn，或关注其微信微信官方账号:森萨塔中国。在体积小、重量轻的MEMS传感器中，有这样一种产品可以用在发动机低压废气再循环的EGR和GPF系统中，它们就是差压传感器。在差压传感器领域，森萨塔科技是最大的玩家。是一家拥有100多年发展历史的全球先进工业技术公司。它为关键任务传感器提供解决方案，并在差压传感器方面积累了20年的经验。其从工程研发到测试验证、失效分析的全方位能力得到了市场的充分检验和认可。

差压传感器的分类

森萨塔科技的差压传感器分为单模差压传感器DPS和双模差压传感器，双模差压传感器又分为双表差压传感器DRS和双绝对差压传感器DAS两大类。这三种差压传感器使用的敏感元件都是森萨塔科技自主设计定制的，测量的介质是强腐蚀性的废气。此外，三个差压传感器略有不同。

单芯片差分传感器

双模差压传感器

单个压差传感器DPS只使用一个相对压力传感器，传感器两侧分别接触上下游压力，直接测量压差信号。

双表压差传感器DRS采用两个相对压力传感元件，其背面面向相同的环境压力，正面分别传感上游相对压力和下游相对压力。经过ASIC处理后，可以选择两种信号组合:输出压差加上下游相对压力……或者上游相对压力加上下游相对压力。

双绝对压差传感器DAS采用两个绝对压力敏感元件，其背面面向相同的环境压力，正面分别感知上游绝对压力和下游绝对压力。经过ASIC处理后，可以选择两种信号组合:输出压差加下游绝对压力或上游绝对压力加下游绝对压力。

差压传感器的应用

差压传感器主要有两种应用场景:粒子滤波GPF应用和低压废气再循环EGR应用。

对于颗粒过滤器GPF的应用，单模块差压传感器DPS只提供颗粒过滤器上下游之间的差压信号，用于GPF的再生判断和一些故障诊断，如GPF堵塞或泄漏等。目前被部分日系和欧系主机厂广泛使用。双模差压传感器DRS/DAS不仅可以输出差压信号，还可以直接输出下游压力信号，增强了GPF系统的故障诊断能力，被国内主机厂广泛使用。

对于EGR在低压废气再循环中的应用，单模块压差传感器DPS仅提供低压废气再循环上游和下游的压差信号。双模差压传感器DAS可以输出差压加下游压力或上游压力加下游压力两种组合信号。

与GPF应用相比，差压传感器在低压EGR应用中面临几个新的挑战:

●气体通常在GPF滤波之前被抽取，因此传感器低压端的介质比GPF下游的介质更具腐蚀性。

●由于EGR参与发动机工况比较复杂，一些进气位置和EGR阀开闭状态的组合可能会造成传感器内部更严重的微粒污染。

●与GPF相比，传感器在EGR应用中的工作温度和冷凝条件会有所不同，甚至更差。

●EGR的应用对传感器提出了更高的精度要求，在关键工况下必须达到0.5kpa，半拧紧。

差压传感器的特性

鉴于废气应用的严峻挑战，对差压传感器提出了严格的要求。森萨塔科技的差压传感器具有以下特点:

第一，优秀的排水防冰性能。尾气应用中会出现冷凝水，需要优化压力腔的设计，实现重力自排，通过管路系统的压力波动自动打破传感器内壁的水膜，这样即使少量残液结冰，也能防止传感器输出错误或永久损坏。

第二，耐酸性强。因为尾气中含有酸性介质，保护胶会变质或者压敏元件会损坏。因此，要求传感器通过不同的酸介质耐受试验，如酸滴落、酸蒸发和酸压循环试验。

第三，对碘甲烷的耐受性。因为与传感器连接的软管中可能有甲基碘，也会导致保护胶的变质或压敏元件的损坏。因此，要求传感器能顺利通过甲基碘蒸发耐受试验。

第四，抗温度冲击能力强。由于应用中的路况和环境不同，产品的工作温度会变差(如温度突变或持续高温等。)，所以传感器需要承受不同类型的长期温度耐久试验(比如-40度到140度的温度冲击耐久和140度的高温耐久)。

以上提到的四个方面并不是森萨塔技术差压传感器设计验证的全部重点，但足以说明其挑战性。

差压传感器的选择要点

无论是单模差压传感器还是双模差压传感器，都可以从取压口直径、连接器类型、固定螺钉数量等方面考虑选择……测量压力范围和输出信号类型。

森萨塔科技利用丰富的工程应用经验，不断优化技术创新，不断满足客户对差压传感器的更多需求。更多产品信息，请访问森萨塔科技的网站:www.sensata.com.cn，或关注其微信微信官方账号:森萨塔中国。

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