KR20150137537A - Low Power Differential pressure sensor device. - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 차압센서는 2개의 MEMS압력센서를 이용하여 차압을 측정하였으나 본 발명은 1개의 MEMS압력센서를 이용하여 차압을 측정하고, 신호처리칩을 모듈화하여 탑재함으로써 하나의 MEMS압력센서를 이용한 차압측정 및 신호처리를 원활하게 수행할 수 있도록 하는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a low-power DPF differential pressure sensor module for a diesel vehicle, and more particularly, a conventional differential pressure sensor measures a differential pressure using two MEMS pressure sensors, but the present invention measures a differential pressure using one MEMS pressure sensor Pressure DPF differential pressure sensor module for a diesel vehicle, which enables differential pressure measurement and signal processing using a single MEMS pressure sensor to be performed smoothly by modularly mounting a signal processing chip.
디젤 엔진은 가솔린엔진에 비해 연비가 우수하나, 유해 배출가스 특히 질소화합물 및 입자상물질을 가솔린엔진에 비해 다량 발생시키기 때문에 대기오염의 주범으로 인식되어 환경규제 및 이에 대응한 기술개발을 촉발시키고 있다. Diesel engines have better fuel efficiency than gasoline engines, but they are recognized as the main cause of air pollution because harmful exhaust gases, especially nitrogen compounds and particulate matter, are produced more than gasoline engines.
클린 디젤차량의 배기계 레이아웃으로 디젤 엔진으로부터 연소된 배기가스의 입자상 물질을 걸러내기 위해 DPF를 설치하여 배출되는 배기가스의 입자상 물질을 필터링하게 된다.The exhaust system layout of the clean diesel vehicle is used to filter the particulate matter of the exhaust gas discharged by installing the DPF to filter the particulate matter of the exhaust gas burned from the diesel engine.
이때, DPF는 물리적인 필터이기 때문에 엔진에서 연소된 배기가스로부터 나오는 입자상 물질이 지속적으로 필터에 쌓이게 될 경우, 배기계가 막히거나 압력이 높아져 엔진의 연소효율 등에 심각한 영향을 주기 때문에 DPF의 입자상 물질 축적정도를 지속적으로 모니터링해야 한다.In this case, since the DPF is a physical filter, when the particulate matter generated from the exhaust gas burned in the engine is continuously accumulated in the filter, the exhaust system is clogged or the pressure is increased to seriously affect the combustion efficiency of the engine. The level of monitoring must be continuously monitored.
이러한 모니터링을 위해 DPF 전후단에 압력차를 측정하기 위해 차압 센서가 적용이 되고 있으며, 이 차압센서는 배기 가스라는 열악한 환경에서 고도의 신뢰성을 가지며 동작을 해야 하기 때문에 고도의 기술이 필요한 부품이다.For this monitoring, differential pressure sensor has been applied to measure the pressure difference between the front and rear of the DPF. This differential pressure sensor is a part requiring high technology because it has to operate with high reliability in the harsh environment of exhaust gas.
환경적 제약 때문에 글로벌 자동차부품 전문 업체에서만 제작이 되어 공급되고 있으며, 국내에서는 전량 수입에 의존하고 있어 국내 기술 개발이 필요한 실정이다.Due to environmental constraints, it is manufactured and supplied only by global auto parts makers.
또한, 2014년부터 적용되는 엄격한 환경 규제에 대응하는 차량을 생산하기 위해서는 클린 디젤의 매연 저감 기술이 필수적이며, EURO-6수준의 입자상 물질 저감을 만족시키기 위해 고신뢰성, 내구성을 가지는 DPF용 차압센서 개발이 매우 시급한 실정이다.In order to produce vehicles that meet strict environmental regulations from 2014, clean diesel particulate reduction technology is essential. To meet the reduction of particulate matter at EURO-6 level, high-reliability, durable DPF differential pressure sensor Development is very urgent.
상기 DPF용 차압센서가 사용되는 환경이 굉장히 강력한 조건이기 때문에 배기계 가스 전/후단의 직접 입력으로 인한 센서의 오작동 및 내구성 확보가 가장 중요한 기술로 파악되기 때문에 고신뢰성을 가지는 저전력 DPF용 차압센서 개발이 필요한 실정이다. Since the environment in which the differential pressure sensor for DPF is used is a very strong condition, it is understood to be the most important technology to ensure the malfunction and durability of the sensor due to the direct input of the exhaust gas before and after the exhaust gas. Therefore, development of a differential pressure sensor for low- It is necessary.
다시 설명하자면, 전세계적으로 디젤 차량에 대한 소비가 늘어나고 있으며, 국내에서도 중소형 디젤차량의 판매가 늘어남에 따라, 다양한 환경규제 대응 및 늘어나는 디젤차량시장에 대응하기 위해서는 환경규제 대응의 핵심부품인 DPF의 모니터링을 위한 차압센서 개발이 절대적으로 필요하다.In other words, the consumption of diesel vehicles is increasing worldwide, and the sales of small- and medium-sized diesel vehicles are increasing in Korea. In order to cope with various environmental regulations and the increasing market of diesel vehicles, monitoring of DPF It is absolutely necessary to develop a differential pressure sensor.
한편, 현재 널리 통용되고 있는 차압 센서는 2개의 압력센서를 이용하여 1개 혹은 2개의 신호처리용 칩을 실장하고 있으며, DPF필터의 전/후단에서 직관으로 배기계 압력을 측정하기 때문에 내구성이 약한 단점을 가지고 있다.On the other hand, currently widely used differential pressure sensors are equipped with one or two signal processing chips using two pressure sensors, and since the exhaust system pressure is measured from the front / rear end of the DPF filter to the straight pipe, the weak durability Lt; / RTI >
특히, 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 차압 센서의 DPF 필터 전/후단에 연결되는 피팅부는 크기를 다르게 하여 차량조립시 잘못 연결이 되지 않도록 전단부가 후단부보다 직경이 굵게 되어 있으며, 커넥터는 일반적인 패커드 타입의 3핀으로 구성되며, Power(5V), GND, Vout(출력)의 구성으로 되어 있다.Particularly, as shown in FIG. 2, the fitting portion connected to the front / rear end of the DPF filter of the general differential pressure sensor has a different size, the front end portion is thicker than the rear end portion so as not to be misconnected when the vehicle is assembled, It consists of 3-pin packed type and has the configuration of Power (5V), GND, and Vout (output).
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 내부에는 전/후단부에 각각 하나씩 두 개의 압력센서가 장착되며, 이 센서는 피에조타입 MEMS압력센서로 구성되며, 두 개의 압력센서에서 나오는 압력차를 측정하고 증폭하여 원하는 형태의 신호를 차량에 전달하는 것이다.In addition, as shown in FIG. 3, two pressure sensors are mounted inside the front and rear ends, respectively. The sensor is composed of a piezo type MEMS pressure sensor. The pressure difference from the two pressure sensors is measured Amplifies and transmits a signal of a desired type to the vehicle.
상기와 같이, 일반적인 차압 센서는 2개의 압력센서를 사용하고 있으며, 배기계 가스가 직접적으로 닿아서 발생할 수 있는 장기적인 안정성에 대한 대책이 없다고 볼 수 있다.As described above, the general differential pressure sensor uses two pressure sensors, and it can be considered that there is no measure against the long-term stability that can be caused by directly contacting the exhaust system gas.
따라서, 현재 수준에서 저전력, 고신뢰성의 차압 센서의 개발을 요구하는 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a low-power, high-reliability differential pressure sensor at the current level.
본 발명은 상기와 같은 저전력 DPF 차압센서모듈의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 제1압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 하거나, 제2압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 함으로써, 1개의 MEMS압력센서를 이용한 저전력 DPF 차압센서 모듈을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the above-described low-power DPF differential pressure sensor module. The present invention provides an MEMS pressure sensor that receives external pressure through a first pressure pipe to measure differential pressure, Power DPF differential pressure sensor module using a single MEMS pressure sensor by providing an external pressure through a pressure pipe and providing it to one MEMS pressure sensor to measure a differential pressure.
제 2 목적은 센서하우징덮개부(700)에 공기의 이동을 가이드하는 가이드격벽부(710)를 포함하여 구성시켜 센서하우징에 형성된 신호처리수단안착용공간부(420)를 덮어주어 외부 이물질의 유입을 차단하도록 하는데 있다.A second object of the present invention is to include a guide
제 3 목적은 피시비형신호처리수단(500)의 MEMS압력센서가 위치한 부위에 압력제공홀(510)을 형성하여 제1압력파이프에서 제공하는 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하도록 하는데 있다.A third object is to form a
제 4 목적은 센서하우징(400)의 내면에 블록부(450)를 적어도 한 개 이상 구성시켜 블록부와 블록부 사이에 접착실링안착홈(460)을 형성시켜 이에 접착제를 안착시켜 센서하우징의 상부에 안착되는 피시비형신호처리수단을 단단하게 고정시키도록 하는데 있다.A fourth object of the present invention is to provide at least one
제 5 목적은 종래 차압센서에 구성되는 세라믹 기판 대신에 피시비 기판을 적용한 피시비형신호처리수단을 제공하여 진동에 의한 파손을 방지할 수 있도록 하는데 있다.
A fifth object of the present invention is to provide a fish-free signal processing means using a PCB substrate instead of a ceramic substrate constituted by a conventional differential pressure sensor, thereby preventing breakage due to vibration.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같은 구성을 갖는다.Means for solving the above problems have the following configuration.
외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제1압력제공홈(430)에 압력을 공급하기 위한 제1압력파이프(100);A first pressure pipe (100) for supplying a pressure to a first pressure providing groove (430) formed in the sensor housing under an external pressure;
외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제2압력제공홈(440)에 압력을 공급하기 위한 제2압력파이프(200);A second pressure pipe (200) for supplying a pressure to a second pressure providing groove (440) provided in the sensor housing under an external pressure;
일측에 패커드 타입의 3핀(410)을 형성하고, 피시비형신호처리수단이 안착되는 신호처리수단안착용공간부(420)를 형성하고, 타측에 제1압력파이프와 제2압력파이프가 형성되어 있으며, 상기 제1압력파이프와 연결되어 제1압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제1압력제공홈(430)과 제2압력파이프와 연결되어 제2압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제2압력제공홈(440)을 형성하고 있는 센서하우징(400);A packed type three-
MEMS압력센서가 결합되어 있으며, MEMS압력센서로 측정된 저항값을 획득하여 증폭시키고, 이를 다시 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하기 위한 피시비형신호처리수단(500);(500) for acquiring and amplifying the resistance value measured by the MEMS pressure sensor and calculating the resistance value as a voltage value and providing the calculated resistance value to the MC of the diesel vehicle;
제1압력파이프에서 제공된 압력에 의해 변화된 저항값을 측정하거나, 제2압력파이프에서 제공된 압력에 의해 변화된 저항값을 측정하기 위한 하나의 MEMS압력센서(600);를 포함하여 구성함을 특징으로 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈이 제시된다. And one MEMS pressure sensor (600) for measuring the resistance value changed by the pressure provided by the first pressure pipe or measuring the resistance value changed by the pressure provided by the second pressure pipe, A low power DPF differential pressure sensor module for a vehicle is presented.
기타 여러 실시예 및 그 상세한 구성 및 기능은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 기재하도록 한다.
Various other embodiments and their detailed configurations and functions will be described in the detailed description of the invention.
본 발명은, 제1압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 하거나, 제2압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 함으로써, 1개의 MEMS압력센서를 이용한 저전력 DPF 차압센서 모듈을 제공하게 된다.The present invention can be applied to an MEMS pressure sensor that receives external pressure through a first pressure pipe and provides it to a single MEMS pressure sensor to measure a differential pressure or to an external pressure through a second pressure pipe to provide one MEMS pressure sensor By providing a differential pressure measurement, a low power DPF differential pressure sensor module using one MEMS pressure sensor is provided.
즉, 종래에는 단방향으로 압력을 제공받기에 이에 따라 MEMS압력센서를 두 개로 구성해야 하는 문제점을 해결하기 위한 기계적 구조를 제공하여 양방향으로 MEMS압력센서에 압력을 제공하게 되어 한 개의 MEMS압력센서로도 차압 측정이 가능한 효과를 발휘한다.In other words, conventionally, a pressure is applied to the MEMS pressure sensor in a bidirectional manner by providing a mechanical structure for solving the problem that the pressure is provided in one direction, Differential pressure measurement can be effective.
또한, 센서하우징덮개부(700)에 공기의 이동을 가이드하는 가이드격벽부(710)를 포함하여 구성시켜 센서하우징에 형성된 신호처리수단안착용공간부(420)를 덮어주어 외부 이물질의 유입을 차단하도록 함으로써, 이물질이 피시비신호처리수단 상측으로 유입되는 것을 차단하는 효과와 MEMS압력센서로의 공기 흐름을 원활히 유도할 수 있는 효과를 발휘한다.In addition, the
또한, 피시비형신호처리수단(500)의 MEMS압력센서가 위치한 부위에 압력제공홀(510)을 형성하여 제1압력파이프에서 제공하는 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하게 된다.In addition, a
이를 통해 차압을 측정하기 위하여 MEMS압력센서의 상, 하로 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있게 된다.This allows smooth flow of air up and down the MEMS pressure sensor to measure the differential pressure.
또한, 센서하우징(400)의 내면에 블록부(450)를 적어도 한 개 이상 구성시켜 블록부와 블록부 사이에 접착실링안착홈(460)을 형성시켜 이에 접착제를 안착시켜 센서하우징의 상부에 안착되는 피시비형신호처리수단을 단단하게 고정시키는 효과를 발휘한다.At least one
또한, 종래 차압센서에 구성되는 세라믹 기판 대신에 피시비 기판을 적용한 피시비형신호처리수단을 제공하여 진동에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.
In addition, it is possible to provide a fish-free signal processing means using a PCB substrate instead of the ceramic substrate constituted by the conventional differential pressure sensor, thereby preventing breakage due to vibration.
도 1은 클린 디젤 자동차 배기계 레이아웃이며, 도 2는 일반적인 DPF용차압 센서를 나타낸 사진이며, 도 3은 2개의 MEMS 압력센서와 하나의 신호처리칩을 구성한 DPF용 차압 센서를 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈 분해사시도이며, 도 5는 센서하우징 사시도이며, 도 6 내지 도 7은 평면도이며, 도 8은 센서하우징덮개부가 센서하우징에 안착된 촬영 사진이며, 도 9는 센서하우징에 피시비형신호처리수단이 결합된 내부 촬영 사진이며, 도 10은 센서하우징에 피시비형신호처리수단이 결합되기 전 내부 촬영 사진.
도 11은 MEMS 압력센서의 상, 하로부터 외부 압력을 공급받을 경우에 동작하는 원리를 설명한 예시도이며, 도 12는 피시비형신호처리수단 블록도.FIG. 1 is a photograph of a clean diesel automobile exhaust system layout, FIG. 2 is a photograph showing a differential pressure sensor for a general DPF, and FIG. 3 is a photograph showing a differential pressure sensor for a DPF constituting two MEMS pressure sensors and one signal processing chip.
5 is a perspective view of the sensor housing, FIGS. 6 to 7 are plan views, FIG. 8 is a photograph of the sensor housing lid part being seated on the sensor housing, and FIG. FIG. 9 is an internal photograph of the sensor housing coupled with the fish-like signal processing means, and FIG. 10 is an internal photograph of the sensor housing before the fish-like signal processing means is coupled to the sensor housing.
FIG. 11 is a diagram illustrating the principle of operation when an external pressure is supplied from above and below the MEMS pressure sensor, and FIG.
이하, 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위와 균등한 발명범위 내에서 파악되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It is to be understood that the scope of the present invention is to be construed as being within the scope of the appended claims.
종래의 차압센서는 2개의 압력센서를 이용하여 차압을 측정하였으나, 본 발명의 구성을 취하게 되면, 1개의 압력센서를 이용하여 차압을 측정하고 또한 신호처리칩을 모듈화하여 탑재함으로써, 하나의 압력센서에서 차압측정 및 신호처리가 원활하게 수행될 수 있게 된다.In the conventional differential pressure sensor, the differential pressure is measured using two pressure sensors. However, when the configuration of the present invention is adopted, the differential pressure is measured using one pressure sensor and the signal processing chip is modularized and mounted, The differential pressure measurement and the signal processing can be performed smoothly in the sensor.
즉, 기계적인 구조에서 차압을 측정하기 위해 MEMS압력센서의 상, 하로 공기의 흐름을 원활하게 하기 위한 형상을 가지게 된다. In other words, it has a shape to smooth the flow of air up and down of the MEMS pressure sensor in order to measure differential pressure in a mechanical structure.
또한, PCB기판을 적용함으로써 단가를 낮출 수 있다는 효과와 센서 내부의 진동과 Sealing 처리를 위해 하우징의 PCB 고정부 부분에 Sealing 처리를 할 수 있는 구조를 제공하게 된다.In addition, by applying a PCB substrate, it is possible to reduce the unit cost and provide a structure that can seal the PCB fixing part of the housing for vibration and sealing treatment inside the sensor.
또한, DPF전단에서 입력되는 배기계 가스내 분진이나 입자상 물질들로 인해서 센서 신호부가 오동작하지 않도록피시비형신호처리수단 보호를 위한 하우징 CAP 형상을 제공하게 된다.In addition, a housing CAP shape for protection of the fish non-signal processing means is provided so as to prevent malfunction of the sensor signal portion due to dust or particulate matter in the exhaust system gas input at the front end of the DPF.
도 4는 본 발명의 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈 분해사시도이며, 도 5는 센서하우징 사시도이며, 도 6 내지 도 7은 평면도이며, 도 8은 센서하우징덮개부가 센서하우징에 안착된 촬영 사진이며, 도 9는 센서하우징에 피시비형신호처리수단이 결합된 내부 촬영 사진이며, 도 10은 센서하우징에 피시비형신호처리수단이 결합되기 전 내부 촬영 사진이다.5 is a perspective view of the sensor housing, FIGS. 6 to 7 are plan views, FIG. 8 is a photograph of the sensor housing lid part being seated on the sensor housing, and FIG. FIG. 9 is an internal photograph of the sensor housing coupled with the fish-like signal processing means, and FIG. 10 is an internal photograph of the sensor housing before the fish-like signal processing means is coupled to the sensor housing.
도 4 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명인 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈은 제1압력파이프(100), 제2압력파이프(200), 센서하우징(400), 피시비형신호처리수단(500), MEMS압력센서(600)를 포함하여 구성된다.4 to 10, a low-power DPF differential pressure sensor module for a diesel vehicle according to the present invention includes a
상기 제1압력파이프(100)의 경우에는 외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제1압력제공홈(430)에 압력을 공급하게 된다.In the case of the
그리고, 상기 제1압력파이프의 단부에는 파이프연동홀(111)이 구성되어 외부 압력을 제1압력제공홈(430)에 제공하게 된다.At the end of the first pressure pipe, a
또한, 제2압력파이프(200)에는 외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제2압력제공홈(440)에 압력을 공급하게 된다.The
그리고, 상기 제2압력파이프의 단부에는 파이프연동홀(211)이 구성되어 외부 압력을 제2압력제공홈(440)에 제공하게 된다.A
종래의 경우에는 어느 한 압력파이프는 입력으로 사용되고, 다른 한 압력파이프는 출력으로 사용하기 때문에 반드시 MEMS압력센서를 두 개로 구성하여야 한다.In the conventional case, since one pressure pipe is used as an input and the other pressure pipe is used as an output, the MEMS pressure sensor must be composed of two.
그리고, 다른 이유로 MEMS압력센서는 방향이 있기 때문에 반드시 두 개가 구성되어야 하는 것이다.And, for other reasons, the MEMS pressure sensor must be two in configuration because of its orientation.
그러나, 상기와 같이 구성하게 된다면, MEMS압력센서의 상, 하로 압력을 제공(즉, 양방향으로)받을 수 있기 때문에 하나의 MEMS압력센서로 차압 측정이 가능한 구조가 된다.However, since the MEMS pressure sensor can receive the pressure up and down (i.e., bidirectionally), it is possible to measure the differential pressure with a single MEMS pressure sensor.
이를 위하여 피시비형신호처리수단(500)의 MEMS압력센서가 위치한 부위에 예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같은 위치에, 압력제공홀(510)을 형성하여 제1압력파이프에서 제공하는 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하게 되는 것이다.For this purpose, a
상기 센서하우징(400)은 일측에 패커드 타입의 3핀(410)을 형성하고, 피시비형신호처리수단이 안착되는 신호처리수단안착용공간부(420)를 형성하고 있다.The
그리고, 도면에 도시한 바와 같이, 제1압력파이프와 제2압력파이프가 형성되어 있게 된다.Then, as shown in the drawing, the first pressure pipe and the second pressure pipe are formed.
또한, 상기 제1압력파이프와 연결되어 제1압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제1압력제공홈(430)을 구성하게 되고, 제2압력파이프와 연결되어 제2압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제2압력제공홈(440)을 형성하게 되는 것이다.In addition, a first
상기의 제1압력제공홈과 제2압력제공홈을 통해 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 것이다.And the external pressure is provided to the MEMS pressure sensor through the first pressure providing groove and the second pressure providing groove.
상기 피시비형신호처리수단(500)은 도 4에 도시한 바와 같이, MEMS압력센서가 결합되어 있게 된다.As shown in FIG. 4, the fish-type
기능으로서는 MEMS압력센서로 측정된 저항값을 획득하여 증폭시키고, 이를 다시 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하는 역할을 수행한다.As a function, the resistance value measured by the MEMS pressure sensor is acquired and amplified, and the voltage value is calculated and supplied to the MC oil of the diesel vehicle.
상기 MEMS압력센서(600)는 상하로 외부 압력을 제공하기 때문에 하나로 구성하면 된다.The
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1압력파이프에서 제공된 압력(하방향)에 의해 변화된 저항값을 측정하거나, 제2압력파이프에서 제공된 압력(상방향)에 의해 변화된 저항값을 측정하게 된다.Further, as shown in Fig. 10, the resistance value changed by the pressure (downward direction) provided by the first pressure pipe is measured, or the resistance value changed by the pressure (upward direction) provided by the second pressure pipe is measured .
동작은 MEMS압력센서가 부풀어 올라 저항값이 달라지게 되는데, 대기압에서 일정기간 있다가 외부 압력이 유입되면 압력이 변화할 것이고, 이를 저항값으로 계산할 수 있는 것이다.In operation, the MEMS pressure sensor swells and the resistance value changes. When the external pressure is applied for a certain period at atmospheric pressure, the pressure will change and it can be calculated as the resistance value.
또한, 종래의 차압 센서는 세라믹 기판을 사용하여 가격 상승의 원인이 되었으며, 외부 진동시 파손될 확률이 높았다.In addition, the conventional differential pressure sensor causes a rise in price by using a ceramic substrate, and the probability of breakage in the case of external vibration is high.
그러나, 본 발명의 상기 피시비형신호처리수단은 피시비보드로 형성되기 때문에 가격이 저렴하며, 진동에 의한 파손 확률이 현저히 떨어지는 효과를 발휘한다.However, since the above-mentioned optical signal processing means of the present invention is formed of a PCB, it is inexpensive and exhibits a remarkable deterioration probability of damage due to vibration.
한편, 이물질이 피시비신호처리수단 상측으로 유입되는 것을 차단하는 효과와 MEMS압력센서로의 공기 흐름을 원활히 유도할 수 있는 효과를 발휘하기 위하여,On the other hand, in order to exert an effect of blocking foreign matter from entering the upper side of the signal processing means and an effect of smoothly inducing air flow to the MEMS pressure sensor,
센서하우징덮개부(700)를 구성하게 된다.So that the
이때 센서하우징덮개부(700)는 공기의 이동을 가이드하는 가이드격벽부(710)를 포함하여 구성되며, 상기 센서하우징에 형성된 신호처리수단안착용공간부(420)를 덮어주어 외부 이물질의 유입을 차단하게 된다.At this time, the
즉, 공기의 이동을 가이드하는 역할을 하며, 도면에 도시한 바와 같이, 바람직하게는 계단 형상을 가지고 있지만, 상기한 형태는 반드시 한정되는 것은 아니다.That is, it serves to guide the movement of the air, and as shown in the drawing, preferably has a stepped shape, but the above-described shape is not necessarily limited.
계단 형상이 공기 흐름을 원활히 해주며, 피시비신호처리수단을 고정하는 역할도 수행하게 된다.The stepped shape smoothes the air flow and fixes the signal processing means.
만약 계단 형상의 가이드격벽부가 존재하지 않는다면, 피시비신호처리수단의 위쪽으로 가스, 이물질, 공기 등이 동시에 유입되므로 이물질에 의해 피시비신호처리수단이 고장날 우려가 있기 때문에 이를 차단하기 위하여 구성한 것이다.If there is no stepped guide barrier rib, gas, foreign matter, air, etc. are simultaneously introduced into the upper portion of the signal processing means, so that the signal processing means may be broken due to foreign matter.
한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 센서하우징(400)은,On the other hand, as shown in Fig. 10, the
내면에 블록부(450)를 적어도 한 개 이상 구성시켜 블록부와 블록부 사이에 접착실링안착홈(460)을 형성시키는 것을 특징으로 한다.At least one
돌출되어 있는 블록부와 블록부를 통해 자연스럽게 그 사이에는 접착실링안착홈을 형성할 수 있다.An adhesive sealing seating groove can be formed between the protruding block portion and the block portion naturally.
제조 공정은 보면, 3핀과 피시비신호처리수단에 형성된 단자를 와이어 본딩후, 상기 접착실링안착홈에 실리콘 접착제로 실링하여 마무리하게 된다.In the manufacturing process, the terminal formed in the 3-pin and the signal processing means is wire-bonded, and then the adhesive sealing seating groove is sealed with a silicone adhesive to finish.
이를 통해 피시비신호처리수단이 센서하우징에 단단히 고정되는 것이다.Whereby the signal processing means is firmly fixed to the sensor housing.
그리고, 센서하우징덮개부를 센서하우징에 덮고 난 후, 에폭시로 마무리하게 되면 외부로부터 밀폐되게 되는 것이다.When the sensor housing lid is covered with the sensor housing and then finished with epoxy, the sensor housing lid is sealed from the outside.
한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 피시비형신호처리수단(500)은,On the other hand, as shown in Fig. 12,
MEMS압력센서로 측정된 저항값을 획득하기 위한 저항값획득부(510),A resistance
상기 저항값획득부에 의해 획득된 저항값을 증폭시키기 위한 증폭회로부(520),An amplifying
상기 증폭된 저항값을 획득하여 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하기 위한 전압값계산부(530)를 포함하여 구성되게 된다.And a voltage
상기 증폭회로부는 도 9에 도시한 바와 같이, 형성하여 저항값을 증폭시키게 되며, 상기 전압값계산부는 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하게 되는 것이다.As shown in FIG. 9, the amplifier circuit amplifies the resistance value, and the voltage value calculation unit calculates the voltage value and provides the voltage value to the MC of the diesel vehicle.
예를 들어, 외부 압력 유입전의 저항이 0.1mA 이다가, 외부 압력유입 후, 1mA로 변화하게 된다.For example, the resistance before external pressure input is 0.1mA, and after external pressure input, it changes to 1mA.
이를 저항값획득부에서 획득하여 증폭회로부에서 증폭시킨 후 전압값계산부에서 전압값을 계산하게 된다.And the voltage value is calculated by the voltage value calculation unit after amplification in the amplification circuit unit.
예를 들어, 5V의 입력시 평상시에는 0.5V가 출력된다면 0 BAR의 압력으로 판단되지만, 압력이 발생하여 4.5V가 출력된다면 1 BAR의 압력으로 판단하여 엠씨유에 해당 정보를 제공하게 되는 것이다.For example, when 5V is input, 0.5V is normally output, it is determined as 0BAR. However, if pressure is generated and 4.5V is output, it is determined that the pressure is 1BAR and the corresponding information is provided to MC.
본 발명에 의하면, 제1압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 하거나, 제2압력파이프를 통해 외부 압력을 공급받아 1개의 MEMS압력센서에 제공하여 차압을 측정할 수 있도록 함으로써, 1개의 MEMS압력센서를 이용한 저전력 DPF 차압센서 모듈을 제공하게 된다.According to the present invention, the external pressure is supplied through the first pressure pipe to the one MEMS pressure sensor to measure the differential pressure, or the external pressure is supplied through the second pressure pipe to the one MEMS pressure sensor So that a low power DPF differential pressure sensor module using one MEMS pressure sensor is provided.
즉, 종래에는 단방향으로 압력을 제공받기에 이에 따라 MEMS압력센서를 두 개로 구성해야 하는 문제점을 해결하기 위한 기계적 구조를 제공하여 양방향으로 MEMS압력센서에 압력을 제공하게 되어 한 개의 MEMS압력센서로도 차압 측정이 가능한 효과를 발휘한다.In other words, conventionally, a pressure is applied to the MEMS pressure sensor in a bidirectional manner by providing a mechanical structure for solving the problem that the pressure is provided in one direction, Differential pressure measurement can be effective.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 실시할 수 있으며, 그 내용이 본 발명의 권리에 포함되는 것은 당연하다 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 제1압력파이프
200 : 제2압력파이프
400 : 센서하우징
500 : 피시비형신호처리수단
600 : MEMS압력센서
700 : 센서하우징덮개부100: first pressure pipe
200: second pressure pipe
400: Sensor housing
500: means for processing a signal of a non-
600: MEMS pressure sensor
700: Sensor housing lid
Claims (5)
외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제1압력제공홈(430)에 압력을 공급하기 위한 제1압력파이프(100);
외부 압력을 제공받아 센서하우징에 형성된 제2압력제공홈(440)에 압력을 공급하기 위한 제2압력파이프(200);
일측에 패커드 타입의 3핀(410)을 형성하고, 피시비형신호처리수단이 안착되는 신호처리수단안착용공간부(420)를 형성하고, 타측에 제1압력파이프와 제2압력파이프가 형성되어 있으며, 상기 제1압력파이프와 연결되어 제1압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제1압력제공홈(430)과 제2압력파이프와 연결되어 제2압력파이프를 통해 유입된 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 제2압력제공홈(440)을 형성하고 있는 센서하우징(400);
MEMS압력센서가 결합되어 있으며, MEMS압력센서로 측정된 저항값을 획득하여 증폭시키고, 이를 다시 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하기 위한 피시비형신호처리수단(500);
제1압력파이프에서 제공된 압력에 의해 변화된 저항값을 측정하거나, 제2압력파이프에서 제공된 압력에 의해 변화된 저항값을 측정하기 위한 하나의 MEMS압력센서(600);를 포함하여 구성되는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈.
A low power DPF differential pressure sensor module for a diesel vehicle,
A first pressure pipe (100) for supplying a pressure to a first pressure providing groove (430) formed in the sensor housing under an external pressure;
A second pressure pipe (200) for supplying a pressure to a second pressure providing groove (440) formed in the sensor housing by receiving external pressure;
A packed type three-pin 410 is formed on one side, and a signal processing means seat space 420 on which the signal processing means is seated is formed, and a first pressure pipe and a second pressure pipe are formed on the other side A first pressure providing groove 430 connected to the first pressure pipe to provide an external pressure introduced through the first pressure pipe to the MEMS pressure sensor and a second pressure providing groove 430 connected to the second pressure pipe, A sensor housing (400) defining a second pressure providing groove (440) providing an external pressure to the MEMS pressure sensor;
(500) for acquiring and amplifying the resistance value measured by the MEMS pressure sensor and calculating the resistance value as a voltage value and providing the calculated resistance value to the MC of the diesel vehicle;
And a MEMS pressure sensor (600) for measuring the resistance value changed by the pressure provided by the first pressure pipe or measuring the resistance value changed by the pressure provided by the second pressure pipe, and a low power DPF Differential pressure sensor module.
공기의 이동을 가이드하는 가이드격벽부(710)를 포함하여 구성되며, 상기 센서하우징에 형성된 신호처리수단안착용공간부(420)를 덮어주어 외부 이물질의 유입을 차단하기 위한 센서하우징덮개부(700);를 더 포함하여 구성되는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈.
The method according to claim 1,
A sensor housing lid 700 which covers the signal processing means seat space 420 formed in the sensor housing and blocks external foreign matter from entering, Further comprising: a low-power DPF differential pressure sensor module for a diesel vehicle.
상기 피시비형신호처리수단(500)의,
MEMS압력센서가 위치한 부위에 압력제공홀(510)을 형성하여 제1압력파이프에서 제공하는 외부 압력을 MEMS압력센서로 제공하는 것을 특징으로 하는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈.
The method according to claim 1,
The signal processing unit (500)
Wherein a pressure providing hole (510) is formed in a region where the MEMS pressure sensor is located to provide an external pressure provided by the first pressure pipe to the MEMS pressure sensor.
상기 센서하우징(400)은,
내면에 블록부(450)를 적어도 한 개 이상 구성시켜 블록부와 블록부 사이에 접착실링안착홈(460)을 형성시키는 것을 특징으로 하는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈.The method according to claim 1,
The sensor housing (400)
Wherein at least one block unit (450) is formed on the inner surface to form an adhesive sealing mounting groove (460) between the block unit and the block unit.
상기 피시비형신호처리수단(500)은,
MEMS압력센서로 측정된 저항값을 획득하기 위한 저항값획득부(510),
상기 저항값획득부에 의해 획득된 저항값을 증폭시키기 위한 증폭회로부(520),
상기 증폭된 저항값을 획득하여 전압값으로 계산하여 디젤 차량의 엠씨유에 제공하기 위한 전압값계산부(530)를 포함하여 구성되는 디젤차량용 저전력 DPF 차압센서모듈.
The method according to claim 1,
The signal processing unit (500)
A resistance value acquiring unit 510 for acquiring a resistance value measured by the MEMS pressure sensor,
An amplifying circuit unit 520 for amplifying the resistance value obtained by the resistance value obtaining unit,
And a voltage value calculation unit 530 for obtaining the amplified resistance value and calculating the voltage value as a voltage value and providing the voltage value to the MC of the diesel vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140065565A KR20150137537A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Low Power Differential pressure sensor device. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140065565A KR20150137537A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Low Power Differential pressure sensor device. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150137537A true KR20150137537A (en) | 2015-12-09 |
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ID=54873455
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|---|---|---|---|
| KR1020140065565A KR20150137537A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Low Power Differential pressure sensor device. |
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|---|---|
| KR (1) | KR20150137537A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110553783A (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 联合汽车电子有限公司 | Pressure sensor for vehicle and pressure measuring method |
-
2014
- 2014-05-30 KR KR1020140065565A patent/KR20150137537A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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