发动机排气压力的测量对发动机性能的研究有着重要意义,由于发动机工作时排气门温度很高,普通压力传感器无法正常工作,因此研究能在发动机排气门正常工作的车用高温压力传感器是值得深入研究的课题。通过调查研究,本文设计并分析Si C压阻式高温压力传感器。进行传感器感应膜片的设计选型分析,封装方案的选取,并提出一种模拟发动机排气门工作状况的热-结构耦合分析方法,对传感器基本性能进行仿真计算,并通过试验对传感器性能进行研究和验证,具体工作如下:(1)基于小挠度理论,对压力传感器感应膜片进行尺寸设计,结合有限元软件ANSYS研究感应膜片的性能,并对感应膜片进行对比选型与分析,对传感器输出进行预估。研究感应膜片边长和厚度对传感器输出以及灵敏度的影响,证明设计方案的合理性。(2)选取合适的封装方案,并结合发动机排气门工作状况对封装结构进行稳态热-结构耦合分析以及瞬态热-结构耦合分析,研究稳态温度以及瞬态热冲击对传感器性能的影响,分析封装对膜片表面热应力的影响,结果表明:所选封装方案能保证传感器在发动机排气门这种高温环境下仍能有着良好的工作性能。(3)对比分析感应膜片在不同温度场下的应力分布情况,确定压敏电阻布置位置,并对不同温度场下施加不同的压力载荷时感应膜片的应力场与电压输出进行仿真分析。(4)针对某型号高温压力传感器进行静态性能试验以及温度影响试验,分析高温压力传感器在高温环境下的性能,并分析高温压力传感器在高温环境中的输出,对仿真结果进行验证。以上分析试验结果为高温压力传感器的设计提供一定的依据。