汽車空氣質(zhì)量流量傳感器的研究.pdf

1、內(nèi)燃機進氣空氣流量是一個非常重要的測量參數(shù)，因為汽油機空燃比的調(diào)節(jié)的方式是采用調(diào)整與進氣量相匹配的噴油量，所以現(xiàn)在電控汽油機噴射系統(tǒng)能否準確的測量發(fā)動機的進氣量，從而正確的將空燃比控制在所要求的范圍內(nèi)，決定了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和尾氣排放等性能指標。空氣質(zhì)量流量傳感器是當前汽車發(fā)動機電子控制燃油噴射系統(tǒng)中最關鍵的部件之一，是對發(fā)動機的空氣進氣量的準確測量的器件。在車用空氣流傳感器中，由于熱式流量傳感器具有無機械傳動，無需對空氣密度和壓

2、力進行補償，響應速度快，測試靈敏度高，工作可靠性高等優(yōu)點。因此，熱膜式空氣流量傳感器發(fā)展非常迅速，且在汽車領域開始得到廣泛的應用。本次設計的熱膜式汽車空氣流量傳感器的研究主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴通過對目前比較常用的車用空氣流量傳感器的性能的分析和對比，不難看出熱膜式空氣流量質(zhì)量傳感器是其中性能最好的車用空氣流量傳感器。在下文中詳細的分析了熱膜式空氣流量傳感器工作過程中依據(jù)的理論基礎和傳熱情況，并對傳感器的工作原理以及基本構(gòu)造進行

3、了深入的研究。通過分析比較，闡述了該流量傳感器在汽車上使用的優(yōu)點和目前存在的一些問題，并對其將來的發(fā)展前景簡單的做出了預測。
　　 ⑵在對熱膜式空氣流量傳感器的理論分析充分了解并掌握的基礎上，采用MEMS工藝制作熱膜式空氣流量傳感器，設計出了一種集成式傳感頭的傳感器，使的傳感器結(jié)構(gòu)更加簡單，并設計出采用微機直接控制加熱電阻電流的電路圖。著重闡述了傳感單元芯片材料的選擇和加工工藝的流程。設計出了熱膜式空氣質(zhì)量流量傳感器的靜態(tài)和動態(tài)

4、標定試驗的方法，通過對傳感器的靜動態(tài)標定提高傳感器的測量精度，特別是在傳感器靜態(tài)標定時，模擬了發(fā)動機在進氣時的大氣的不同濕度，從而解決了進氣濕度對傳感器測定的影響。最后利用有限元分析軟件對設計出的傳感器進行了溫度場的熱分析，通過仿真來確定了硅杯結(jié)構(gòu)的尺寸及位置、加熱電阻和檢測電阻的形狀及相互位置，優(yōu)化了傳感器芯片的結(jié)構(gòu)設計。
　　 ⑶通過對熱膜式空氣質(zhì)量流量傳感器的研究，其目的在掌握傳感器的制作過程和MEMS工藝，通過對傳感器的