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机械网--硅温度传感器可提升汽车性能标准

发布时间:2021-11-18 16:21:53 阅读: 来源:红包厂家

温度传感器在车内温度控制和引擎监控等汽车利用中发挥侧重要作用。设计时慎重考虑传感器选型则可以在不增加本钱的情况下利用新技术来提高性能。对许多利用而言,存在着比传统热敏电阻更先进的技术,而传统技术常常只是由于先前设计中1直采取而被频繁使用。使用硅技术制造温度传感器是实现最好可靠性的方法之1,由于这类传感器的行动与硅本身1样稳定。例如,基于硅的传感器在长达50年的时间内漂移量甚微。精确的半导体制造技术使传感用具有高度的可再生产性。硅的另外1大优势在于,传感器能够充分利用集成电路的封装和大批量制造原理。这对当今汽车利用特别重要,由于小型化和封装已成为其主导趋势门市遭遇拆迁怎么办。硅温度传感器还具有正温度系数,其电阻随温度升高而增大,从而能提供故障防护功能。制造稳定、高度线性且耐用的硅温度传感器的方法之1是利用分散电阻原理(图1)。图1:“分散电阻”器件提供圆锥形电流散布

芯片尺寸约为500x500x240μm。芯片的上表面覆盖着2氧化硅绝缘层,上有1个直径约为20μm的金属化切割孔。全部底面都经金属化处理。这类排列通过晶体提供圆锥形电流散布,因此得名为“分散电阻”。此类排列的主要优点在于,传感器电阻对制造公差的依赖程度有显著降落。靠近金属化孔的区域决定了电阻的主要部分,因此电阻的构建独立于硅晶体的尺寸公差。分散到金属化表层下面晶体内的n+区域则降落了金属-半导体结点处阻挡层的效应。但这类配置与极性高度相干,并且需要径向引线封装。有时还会在安装传感器时引发1些问题,由于其极性其实不是总是那么明显。要成功解决此问题,可以串联两个极性相反的传感器,如图2所示。采取这类配置后,传感器的电阻将与电流方向无关。图2:两个极性相反的传感器的串联

但单传感器排列在1些利用中也具有优势。例如,结构简单的特性使得该传感器能以紧凑的SOD68(DO⑶4)封装进行生产。另外1重要优点在于其工作温度最高可达300℃,而非硅传感器通常的150℃。这在单传感器件用金属触点正极偏置时即可实现。最高温度之所以能提高,是由于金触点上的正电压极大地降落了上部n+分散层中的空穴浓度。分散电阻技术是恩智浦半导体KTY系列硅温度传感器的基础。该技术能够进行高度精确的温度丈量,由于它们可以在全部温度范围内显现真正线性的温度系数(图3)。图3:分散电阻传感器的线性特性(恩智浦半导体公司的KTY 81/82)。

随温度而变化的电阻值可以用与类型有关的常数A和B来计算。在需要更高线性度的场合,可以很方便地添加线性化电阻器。由于温度系数为正,传感器在系统过热时可以实行故障防护功能。另外,硅特性天性稳定,因此KTY传感用具有极高可靠性和极长的使用寿命。KTY温度传感器的应力测试表明,传感器在接近最高温度的条件下工作10,000小时,典型漂移量仅0.2K。但是这些传感器通常的工作温度仅为规定最高温度的1半村干部强拆农村猪圈怎么办,因此根据对真实环境下的测试数据推断,这类低漂移量可以保持450,000小时(51年)。恩智浦为汽车设计工程师们提供了当今选择范围最广的硅温度传感器,公司根据封装、标称电阻、公差和工作范围划分出了丰富的产品系列。KTY81和KTY82系列使用双传感器技术,适用于与极性无关的检测场合。KTY83和KTY84系列采取专为在油或水之类的液体内使用而设计的密封玻璃封装。KTY84系列的工作温度高达300℃,是排气和加热系统的理想选择。KTY传感器还有(玻璃或塑料和SMD(塑料))引线式封装可供选择,如图4所示。图4:不同封装提供了设计灵活性

得益于高精度和出色的长时间稳定性,采取分散电阻技术的KTY系列硅传感器将成为基于负温度系数(NTC)或正温度系数(PTC)技术的传统传感器的有力替换品。它们的主要优点是:1. 长时间稳定性;2. 基于硅批量处理技术;3. 近似线性的特性。汽车利用包括油温检测、引擎冷却、车内温度控制和柴油喷射等。表1显示了恩智浦公司适用于汽车利用的系列解决方案。表1:恩智浦公司提供的1系列硅温度传感器解决方案

特别在汽车利用方面,硅温度传感器技术提供了更高的可靠性和设计灵活性,而且不会增加本钱。摒弃传统技术而优先采取这类技术能使工程更加顺利。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章