本文關(guān)鍵詞：用于ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)的小型高壓壓力傳感器研制

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【摘要】：車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP是一種車用主動安全系統(tǒng),能保證汽車在提速、剎車、轉(zhuǎn)向等狀態(tài)下的行駛穩(wěn)定性,如今這個系統(tǒng)配置已經(jīng)成為汽車主動安全項目的首選配置。論文分析了ESP系統(tǒng)用壓力傳感器的特點,研究了如今主流的壓力傳感器類型,針對ESP系統(tǒng)的工況特點選定了設(shè)計方案,重點著手進行了壓力底座設(shè)計、接口的設(shè)計以及電路的設(shè)計,并詳細論述了此傳感器在制造工藝中應力的產(chǎn)生機制,通過理論分析、有限元仿真得出了相適應的消除應力的工藝方法,最終制成樣機并且進行了全面的例行試驗和路試試驗等一系列試驗驗證,判定符合ESP系統(tǒng)的使用要求。本論文得出了完整的設(shè)計,項目具有優(yōu)秀的實用價值。其中主要突出工作包括:(1)選定了適合汽車領(lǐng)域使用的玻璃微熔傳感器類型,進行了壓力底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過有限元對受力模型的研究,分析了膜片的膜厚、R角、孔徑對靈敏度、過載特性的影響,最終優(yōu)選出了最佳的壓力膜片尺寸參數(shù),并設(shè)計了最優(yōu)的燒結(jié)工藝,使研制的微熔傳感器匹配出了最佳的靈敏度輸出特性和較高的過載能力。(2)提出了有效降低、消除內(nèi)不同殘余應力的幾種措施。不同措施降低和消除殘余應力機理及效果均不同,針對微熔傳感器選取了幾種最有效果的消除應力的措施,并取得了較好的效果。(3)針對市場上的各種集成信號調(diào)理電路進行了深入的分析和篩選,最終選定了符合項目使用要求的調(diào)理電路,并進行了EMC設(shè)計,為后續(xù)能順利通過例行試驗的測試做好了基礎(chǔ)工作。(4)研制的車用ESP系統(tǒng)中的壓力傳感器,身兼小型化、高量程高過載幾大特點,最后通過一系列的試驗驗證上述壓力傳感器的設(shè)計,不僅在功能和性能方面,而且在穩(wěn)定性和可靠性方面均符合ESP系統(tǒng)的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：ESP 玻璃微熔 壓力傳感器 殘余應力 可靠性
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 論文研究背景及意義10-11
• 1.2 ESP系統(tǒng)及所需傳感器發(fā)展與應用狀況11-17
• 1.2.1 ESP系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展概況11-13
• 1.2.2 ESP系統(tǒng)所需的傳感器13-15
• 1.2.3 壓力傳感器發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排17-19
• 第二章 小型高壓壓力傳感器的方案設(shè)計19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 現(xiàn)在主流壓力傳感器的類型19-24
• 2.3 車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)及對壓力傳感器的要求24-27
• 2.3.1 性能指標的提出24-25
• 2.3.2 重點指標的解析25-26
• 2.3.3 設(shè)計難點的提出26-27
• 2.4 小型高壓壓力傳感器的解決方案27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 小型高壓壓力傳感器的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 整機尺寸及接口定義設(shè)計29-32
• 3.2.0 整機尺寸設(shè)計29
• 3.2.1 壓力接口的設(shè)計29-32
• 3.2.2 電氣接口的設(shè)計32
• 3.3 壓力膜片的結(jié)構(gòu)設(shè)計32-35
• 3.3.1 膜厚設(shè)計32-34
• 3.3.2 R角設(shè)計34-35
• 3.4 硅應變計的MEMS工藝設(shè)計35-37
• 3.5 微熔技術(shù)工藝設(shè)計37-39
• 3.6 有限元分析及應力消除工藝設(shè)計39-46
• 3.6.1 合理的設(shè)計及有限元分析39-43
• 3.6.2 機械加工的應力產(chǎn)生與消除43-45
• 3.6.3 焊接應力產(chǎn)生與消除45
• 3.6.4 燒結(jié)應力產(chǎn)生與消除45-46
• 3.7 裝配方式與工藝最簡化分析與設(shè)計46
• 3.8 本章小結(jié)46-48
• 第四章 小型高壓壓力傳感器的電氣設(shè)計48-55
• 4.1 引言48
• 4.2 整機電氣性能要求及設(shè)計指標分析48-49
• 4.3 信號調(diào)理電路分析及設(shè)計選型49-52
• 4.3.1 分離器件方案49-50
• 4.3.2 集成IC方案50-52
• 4.3.3 方案選擇52
• 4.4 電氣可靠性設(shè)計52-54
• 4.4.1 敏感組件部分采用的EMC手段53
• 4.4.2 整機EMC防護控制手段53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 小型高壓壓力傳感器的試驗驗證55-73
• 5.1 引言55-56
• 5.2 基本功能性能測試56-57
• 5.3 例行試驗驗證57-70
• 5.3.1 基本性能測試57-61
• 5.3.2 長期可靠性、穩(wěn)定性測試61-66
• 5.3.3 EMC測試66-69
• 5.3.4 極限試驗69-70
• 5.4 上車路試試驗驗證70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80-81
• 附件81

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