SM5420壓力傳感器在進(jìn)氣歧管壓力傳感器的應(yīng)用
進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（Manifold Absolutely Pressure Sensor,MAP）也稱(chēng)進(jìn)氣壓力傳感器用于D型汽油噴射系統(tǒng),它在汽油噴射系統(tǒng)中所起的作用是測(cè)量進(jìn)氣量從而決定噴油量。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對(duì)壓力(真空度)的變化,并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),與轉(zhuǎn)速信號(hào)一起輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU),作為確定噴油器基本噴油量的依據(jù).在當(dāng)今發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中,應(yīng)用最為廣泛的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管壓力傳感器,下面介紹其結(jié)構(gòu)原理及工作原理
結(jié)構(gòu)原理：半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，其壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣歧管壓力。硅膜片約為3mm的正方形，其中部經(jīng)光刻腐蝕形成直徑約2mm、厚約50mm的薄膜，薄膜周?chē)?個(gè)應(yīng)變電阻，以單臂電橋方式連接。由于薄膜一側(cè)是真空室，因此薄膜的另一側(cè)即進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對(duì)壓力越高，硅膜片的變形越大，其應(yīng)變與壓力成正比，附著在薄膜上的應(yīng)變電阻的阻值隨應(yīng)變成正比地變化，這樣就可以利用單臂電橋?qū)⒐枘て淖冃巫兂呻娦盘?hào)。因?yàn)檩敵龅碾娦盘?hào)很微弱，所以需用混合集成電路進(jìn)行放大后輸出。這種壓阻式進(jìn)氣壓力傳感器輸出的信號(hào)電壓，具有隨進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力的增大呈線(xiàn)性增大的特性。
壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的工作原理：由應(yīng)變電阻R1、R2、R3、R4,它們構(gòu)成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力作用下可以變形，從而引起應(yīng)變電阻R阻值的變化，歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力越高，硅膜片的變形越大，從而電阻R的阻值變化也越大。即把硅膜片機(jī)械式的變化轉(zhuǎn)變成了電信號(hào)，再由集成電路放大后輸出至ECU。
SM5420絕壓型壓力傳感器：SM5420是一種小型的SO - 8封裝的絕壓型壓力傳感器。該產(chǎn)品是美國(guó)SMI的產(chǎn)品，它在SM5108傳感芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，其精準(zhǔn)度更高，并對(duì)其包裝方式進(jìn)行改進(jìn)，采用了單個(gè)小包裝方式。該產(chǎn)品采用MEMS的生產(chǎn)工藝和高性能測(cè)試方法，從而最大限度保障其工作穩(wěn)定性，已保證其優(yōu)越的性能，。具有靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、精度高、易于微型化和集成化等特點(diǎn)，因而該傳感器已大批量應(yīng)用于成本較低的領(lǐng)域。其中在進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器方面SM5420芯片就得到了典型的廣泛應(yīng)用！
SM5420工作特性及規(guī)格：
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參數(shù)
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最小值
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標(biāo)準(zhǔn)
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最大值
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單位
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激勵(lì)
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電壓
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0
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5.0
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15
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V
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電流
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0
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1.5
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2.5
|
mA
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輸出**psi(kpa)
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15(103)
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65
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100
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135
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mV
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30(207)
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65
|
100
|
135
|
mV
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60(414)
|
65
|
100
|
135
|
mV
|
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100(689)
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65
|
100
|
135
|
mV
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零壓
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-35
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0
|
35
|
mV
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溫度系數(shù)
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滿(mǎn)量程***
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-24
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-19
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-15.5
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%FS/100℃
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零點(diǎn)***
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-7
|
-1
|
+7
|
%FS/100℃
|
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阻抗
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+24
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+27.5
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+33
|
%FS/100℃
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線(xiàn)性精度***
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-0.3
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±0.05
|
0.3
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%FS
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橋臂阻抗
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2.7
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3.15
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4.0
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KΩ
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輸入電容
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<2
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PF
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耐力
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3X
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瞬間壓力
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5X
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溫度范圍
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使用
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-40
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125
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℃
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儲(chǔ)存
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-55
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150
|
℃
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Vexc=5.0 T=室溫
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備注：
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* 電橋可采用正壓或負(fù)壓驅(qū)動(dòng)；正壓驅(qū)動(dòng)輸出正信號(hào)
** 恒壓5V激勵(lì)下測(cè)量
*** 0~70℃范圍內(nèi)測(cè)量
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