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通用型汽车油箱蒸汽压力传感器研究
| 论文题名： | 通用型汽车油箱蒸汽压力传感器研究 |
| 关键词： | 汽车油箱;燃油蒸汽;压力传感器;封装工艺;温度漂移 |
| 摘要： | 碳氢化合物作为车辆排放的主要污染物之一，对环境和人类的健康造成了严重的危害。车辆通过安装燃油蒸发管理系统可以降低20%的碳氢排放量，因此燃油蒸发管理系统逐渐受到人们的关注。油箱蒸汽压力传感器作为燃油蒸发管理系统重要的组成部分，时刻监视着汽车油箱内的压力，防止燃油蒸汽的外泄，在保护环境方面起着重要的作用。本工作以通用型油箱蒸汽压力传感器为研究对象，以提高传感器的输出精度和使用寿命为目的，研究了传感器芯片结构、封装工艺和温度补偿方式。 设计了油箱蒸汽压力传感器芯片的结构尺寸，运用小挠度变形理论确定了芯片薄膜的厚度，根据硅材料的最大功耗确定了惠斯通电桥电阻的尺寸。采用有限元软件分析了传感器膜片在受力时的变化情况以及膜片上惠斯通电桥的电压输出情况。 确定了油箱蒸汽压力传感器的封装结构和工艺。在封装工艺方面，利用COMSOL软件分析了不同杨氏模量和不同厚度的贴片胶对芯片应力的影响。比较了传感器的两种不同密封方式，确定了密封圈最优密封形式。通过对压力传感器芯片失效和封装失效的原因分析，提出了多引线键合的解决办法。运用传感器封装后测得不同温度下的电压输出值，计算传感器的性能参数。 研究了油箱蒸汽压力传感器温度漂移产生的原因，提出了压力传感器零点温度漂移和灵敏度温度漂移的原理性补偿方案。采用MLX90328信号调理芯片对油箱蒸汽压力传感器进行温度补偿，分别在-40℃、25℃和90℃的环境中对油箱蒸汽压力传感器进行参数标定。搭建传感器实验测试平台，之后分别进行了传感器耐久实验、持续高温实验、传感器与燃油的介质兼容性实验以及低温唤醒实验。 |
| 作者： | 汤杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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