压差传感器原理及应用 技术 保卫蓝天的小战士：双模压差传感器
技术 保卫蓝天的小战士：双模压差传感器
随着人们的环境意识日益增强，尾气排放法规日益严苛，要求我们采用更多的措施来减少汽车排放废气中的有害成分，如安装尾气后处理系统汽油颗粒捕集器（GPF）。尾气后处理系统的性能很大程度上取决于所配套适用的传感器。压差传感器用于测量GPF进出口两端的压差，以便OBD诊断颗粒捕集器的堵塞与移除，同时用于“再生”过程的闭环控制。为此，森萨塔科技基于微机电（MEMS）技术，开发了用于GPF系统的双模压差传感器，满足了严苛的排气工作环境的要求。
相较于压差传感器，双模压差传感器增加了下游相对压力的信号，可以满足部分OEM对提高GPF移除及后端管路脱落诊断的要求。森萨塔科技的双模压差传感器是建立在丰富的技术经验与专业化产品的基础之上，在该领域发挥重要作用。
双模压差传感器的工作原理为：GPF上游和下游的压力端口分别与双膜压差传感器的P1和P2两个压力端口相接。传感器内部的两个压力敏感元件分别与上游和下游的气压相通，压力在敏感元件上产生的微小变形通过惠斯通电桥输入到ASIC中，ASIC对该微小信号进行放大和处理后输出SENT数字信号供车载电脑（ECU）使用。
双模压差传感器具有如下优势和特性：第一，该传感器采用两个敏感元件与一个芯片完成两路信号的处理，获得GPF压差和下游相对压力信号；第二，采用SENT信号，实现三根PIN输出压差和相对压力两个信号；第三，感应元件由特殊凝胶保护，采用陶瓷基板和耐蚀导线，耐受尾气环境；第四，拥有优越的排水性能和防结冰设计；第五，调制电路具有实时温度补偿，保证在不同温度段的高精度输出。
双模压差传感器采用森萨塔科技可靠成熟的敏感元件及控制模块，目前这款产品已在欧洲和中国主流OEM实现量产，与同行业比较，森萨塔科技所设计的双模压差传感器精度更高，耐久性能更好，质量等级高，且具有丰富的实际应用经验。目前该产品在全球市场的占有率接近50%，在国内市场的占有率达60%。
森萨塔科技的双膜压差传感器集成两个压力感应元件实现压差测量和相对压力测量，为ECU提供GPF前后两端的压差信号以及GPF后端的相对压力信号。该款产品设计可以满足GPF严苛的尾气环境要求，提供精确的信号输出和可靠的产品寿命。目前这款产品在森萨塔科技的马来西亚和中国常州制造工厂都已实现批量生产，可以快速响应全球客户的应用需求。
压差控制器原理及传感器安装图解
压差控制系统主要由压差测控器 （也叫压差控制器、余压探测器、压力传感器等）、 气压采集管、风阀控制箱、带电动执行器的 旁通阀（也叫电动对开多叶调节阀）及气管末端面板 （可选）组成。主要用于辅助正压送风系统对高层建筑防烟楼梯间/走道、前室（或合用前室）/走道进行余压值监测与控制。
压差测控系统工作原理如下图：
压差测控系统工作原理
参考国家《 建筑防烟排烟系统技术标准》(GB51251-2017) 对余压值要求：
3.4.4 机械加压送风量应满足走廊至前室至楼梯间的压力呈递增分布，余压值应符合下列要求：
1 前室、封闭避难层(间)与走道之间的压差应为 25Pa~30Pa ；
2 楼梯间与走道之间的压差应为 40Pa~50Pa ；
3 当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。最大允许压力差应由本规范第3.4.9 条计算确定。
压差测控系统工作原理：
系统启动 —当发生火灾时， 烟感报警器会第一时间通知消防监控系统，监控系统根据报警数据打开相应楼层的送风口， 开启正压风机同时启动压差测控系统，压差测控器开始工作。
加压 —正压送风系统启动后，正压风机将会按照上图中 绿色箭头 方向，将空气送入相应楼梯间、前室/合用前室，导致相应空间压力增大。
测压 —压差测控器通过内置气压采集孔及安装于顶部（或背部）气压采集管，检测楼梯间（高压区）与走道（低压区）或前室（高压区）与走道（低压区）之间的压力差。
开启(泄压) —当压差达到 压差测控器 设定的动作（泄压） 范围（楼梯间50Pa，前室30Pa） 时，压差测控器将通过风阀控制箱开启旁通阀 开始泄压。 正压风机的绝大部分风量将由旁通阀处导出， 空气将按照上图中 红色箭头 方向进行流动， 而楼梯间、前室/合用前室的空气也将由送风管道或其它缝隙中流出，导致相应空间内压力降低。
复位(加压) —当压差降至压差测控器设定的复 位范围（楼梯间40Pa，前室25Pa）时，系统将关闭旁通阀，正压送风系统也将 恢复正常送风 方向对相应空间进行加压。
上面说了压差控制系统工作原理，那么前室、楼梯间压力(压差)传感器如何安装呢？
请看下图：
压力(压差)传感器安装示意图
在前室、楼梯间压力(压差)传感器安装之前，建议按照下图做预埋处理，安装将更加方便，且更加美观。
前室、楼梯间压力传感器预留预埋（图）
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