汽車(chē)空氣質(zhì)量流量傳感器的研究.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣空氣流量是一個(gè)非常重要的測(cè)量參數(shù)，因?yàn)槠蜋C(jī)空燃比的調(diào)節(jié)的方式是采用調(diào)整與進(jìn)氣量相匹配的噴油量，所以現(xiàn)在電控汽油機(jī)噴射系統(tǒng)能否準(zhǔn)確的測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)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(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放等性能指標(biāo)?？諝赓|(zhì)量流量傳感器是當(dāng)前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件之一，是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣量的準(zhǔn)確測(cè)量的器件。在車(chē)用空氣流傳感器中，由于熱式流量傳感器具有無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)需對(duì)空氣密度和壓

2、力進(jìn)行補(bǔ)償，響應(yīng)速度快，測(cè)試靈敏度高，工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。因此，熱膜式空氣流量傳感器發(fā)展非常迅速，且在汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的熱膜式汽車(chē)空氣流量傳感器的研究主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴通過(guò)對(duì)目前比較常用的車(chē)用空氣流量傳感器的性能的分析和對(duì)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(chē)用空氣流量傳感器。在下文中詳細(xì)的分析了熱膜式空氣流量傳感器工作過(guò)程中依據(jù)的理論基礎(chǔ)和傳熱情況，并對(duì)傳感器的工作原理以及基本構(gòu)造進(jìn)行

3、了深入的研究。通過(guò)分析比較，闡述了該流量傳感器在汽車(chē)上使用的優(yōu)點(diǎn)和目前存在的一些問(wèn)題，并對(duì)其將來(lái)的發(fā)展前景簡(jiǎn)單的做出了預(yù)測(cè)。
　　 ⑵在對(duì)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(chǔ)上，采用MEMS工藝制作熱膜式空氣流量傳感器，設(shè)計(jì)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(jiǎn)單，并設(shè)計(jì)出采用微機(jī)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(shè)計(jì)出了熱膜式空氣質(zhì)量流量傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)

4、標(biāo)定試驗(yàn)的方法，通過(guò)對(duì)傳感器的靜動(dòng)態(tài)標(biāo)定提高傳感器的測(cè)量精度，特別是在傳感器靜態(tài)標(biāo)定時(shí)，模擬了發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣時(shí)的大氣的不同濕度，從而解決了進(jìn)氣濕度對(duì)傳感器測(cè)定的影響。最后利用有限元分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)出的傳感器進(jìn)行了溫度場(chǎng)的熱分析，通過(guò)仿真來(lái)確定了硅杯結(jié)構(gòu)的尺寸及位置、加熱電阻和檢測(cè)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(shè)計(jì)。
　　 ⑶通過(guò)對(duì)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(guò)程和MEMS工藝，通過(guò)對(duì)傳感器的