压力传感器在汽车行业的应用现状
随着汽车电子的智能化发展，传感器变得越来越重要。通过研究目前主流的压力传感器， 着重介绍陶瓷电容、 陶瓷电阻、溅射薄膜、硅应变片、硅压阻等 5类主流压敏元件技术，并阐述它们在汽车上的典型应用。
现代化信息产业由信息系统“感官”的传感器技术、信息系统“神经”的通信技术和信息系统“大脑”的计算机技术三大支柱技术构成，其中传感器的技术水平和品质直接决定了信息技术系统的功能和发展水平。
2.电容式压力传感器
2.1电容式压力传感器的原理
陶瓷电容压力传感器采用陶瓷膜片作为压敏元件陶瓷膜片和陶瓷基体分别制作成电容的两极。当外界压力作用于陶瓷膜片时，陶瓷膜片发生变形，两极之间的距离发生改变，从而导致电容量改变，再通过特定的ASIC调理芯片，输出标准的电压信号 （图1）。
2.2 电容式压力传感器的结构
陶瓷电容技术（图2） 从结构上主要包含陶瓷基体和陶瓷膜片两大部分，采用高温熔融的玻璃将陶瓷膜片和陶瓷基体烧结在一起从而起到密封的作用。陶瓷基体和陶瓷膜片的内侧都印刷有电极图形（图3），从而形成一个可变电容。当测量的外界压力通过特制的通道传递到陶瓷膜片时，陶瓷基体和陶瓷膜片之间的电容量会随压力的变化而变化，特定的 ASIC调理芯片通过设定好的转换方程将测量到的电容信号转换为电压信号。
3.电阻式压力传感器
3.1 电阻式压力传感器的原理
3.2 电阻式压力传感器的结构
电阻式压力传感器利用应变电阻的压阻效应，随着 MEMS技术的普及，根据弹性膜片的材料类型和应变电阻的封装方式，可以分为陶瓷电阻式、溅射薄膜式、硅应变片式和硅压阻式等4类。
3.2.1陶瓷电阻式（金属应变片）结构的压敏元件
硅应变片技术（图9）采用玻璃浆料将硅应变计高温烧结在不锈钢基体的表面，硅应变片等效的4个电阻组成惠斯通电桥 （图10）。当不锈钢膜片上承受的外界压力变化时，由于压敏电阻效应，不锈钢膜片产生微小形变导致惠斯通电桥的阻值发生变化，通过ASIC调理芯片将电阻信号转换为电压信息输出。
硅压阻技术（图11）利用半导体材料的压阻特性来实现，在硅膜片的表面蚀刻出等效的电阻来组成惠斯通电桥 （图12）。当硅膜片上承受的外界压力变化时，由于压敏电阻效应，硅膜片产生微小形变导致惠斯通电桥的阻值发生变化，通过ASIC调理芯片将电阻信号转换为电压信号输出。
电阻式技术具有体积小、量程范围宽、温度一致性好等优势，电阻式压力传感器被广泛应用在水、气、液多种介质的压力检测中，尤其适用于汽车系统（表2）恶劣的工况环境。
森萨塔科技常州有限公司
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