Von Fuji Electric entwickelte Drucksensoren werden unter anderem im Motorraum am Saug- oder Lademodul angebracht. Als MAP-Sensoren (Manifold Absolut Pressure) für den Druckbereich von 0 bis 4 bar steuern sie beispielsweise die Benzineinspritzung. Der monolithisch integrierte Sensor besteht aus einer Messzelle mit vier Piezowiderständen, Folgeverstärkung, Dünnfilmwiderständen und diffundierten Widerständen zum Abgleich auf nur einem Chip, der Temperaturen von -50 bis +150 Grad C erlaubt. Der Chipaufbau ist gekenzeichnet durch monolithische Integration, wobei die Siliziummembran in Mikrostrukturtechnik geätzt wird. Bei Einsatz im Motorraum wird der Chip in ein CAN-Gehäuse verpackt, wobei er zur Minimierung thermischer Spannungen auf einen Glasblock gebondet ist. Das Glas besitzt ein Loch für die Druckeinwirkung über ein Saugrohr. Der Sensorchip wird für Absolutdruckmessungen mit einer Metallkappe vakuumdicht eingeschlossen, für Relativ- und Differenzdruckmessungen sind nur geringfügige Änderungen erforderlich. Neben Standardtypen werden auch kundenspezifische Lösungen angeboten. Die Abweichung beträgt im Bereich 10 bis 85 Grad C rund ein Prozent, darüber oder darunter bis zu zwei Prozent. Aufbauend auf den Sensoren gibt es eine neue Generation so genannter EPROM-Drucksensoren, die dank eines zusätzlichen EPROMs mit Schieberegister und D/A-Wandlern zum Offset-Temperatur-Abgleich und zur Empfindlichkeitsanpassung keine aufwendige Trimmung mehr benötigen. Die Ausspannung wird durch eine digitale Trimmung eingestellt, die Genauigkeit des Sensors beträgt rund 0,5 %. Zum Einsatz kommen die EPROM-Sensoren als MAP-, Lade- und Saugrohrdrucksensoren, als Gasmesser und als Kombinationssensoren für Druck und Temperatur. Weitere Entwicklungen zielen auf noch höhere Drücke, wobei der Chip auf einer unterseitig metallisierten Keramikplatte aufgebracht wird.
Druck-Sensoren für automobile Anwendungen. Piezoelektronik, kombiniert mit EPROM-Technologie
Elektronik, Poing ; 50 , Elektronik Automotive Sonderheft ; 68-69
2001
2 Seiten, 3 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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