BE1025973B1

BE1025973B1 - Sensor module en behuizing

Info

Publication number: BE1025973B1
Application number: BE2018/5062A
Authority: BE
Inventors: Brabander Gino De
Original assignee: Niko Nv
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-09-03
Also published as: DK3521768T3; PL3521768T3; BE1025973A1; EP3521768B1; EP3521768A1

Abstract

Een sensormodule omvat ten minste één detectie-element voor het verschaffen van een signaal als een reactie op een meting van een parameter van een locatie, en elektronische schakelingen voor het verwerken van genoemd signaal. De sensormodule omvat verder een flexibel substraat omvattende het ten minste één detectie-element; waarbij het flexibele substraat is ingericht om de lengte van een thermisch pad tussen het detectie-element en de elektronische schakelingen te vergroten. De sensormodule kan omvat zijn in een sensorbehuizing, waarbij een behuisde sensor gevormd wordt, die vasthoudmiddelen omvat voor het vasthouden van het ten minste één detectie-element in een detectiezone zodat de locatieparameter direct door het detectie-element gedetecteerd kan worden. Verder is een sensorbehuizing beschreven, inclusief genoemde vasthoudmiddelen.

Description

Sensor module en behuizing

Gebied van de uitvinding

De huidige uitvinding heeft betrekking op het gebied van sensoren. Meer in het bijzonder heeft het betrekking op sensormodules, behuizingen voor het beschermen van sensormodules, en behuisde sensormodules.

Achtergrond van de uitvinding

Omgevingsbesturingseenheden vereisen meestal dat een parameter of een set daarvan bij een bepaalde locatie gedetecteerd wordt. Omgevingsbesturingseenheden kunnen bijvoorbeeld omvatten het detecteren van bezetting van een locatie zoals een kamer om automatisch lampen in te schakelen; of het detecteren van de temperatuur van een locatie en als reactie mogelijk het activeren van een verwarmings- of koelsysteem, indien de gedetecteerde temperatuur buiten een vooraf bepaalde marge ligt. Een thermostaat is bijvoorbeeld een typische implementatie van een omgevingsbesturingseenheid die gebruikt wordt om de temperatuur op een locatie (in een kamer, in een auto, enz.) te regelen. Om dit te bewerkstelligen, kan de temperatuur gedetecteerd worden, maar kunnen ook andere parameters, zoals bijvoorbeeld verlichting, gedetecteerd worden.

Ondanks de noodzaak detectie-elementen te verschaffen, en bij voorkeur meer dan één, heeft het in de meeste gevallen de voorkeur dat de sensor zelf compact is, niet alleen om esthetische redenen, maar ook om de afmetingen te reduceren en de obstructies voor inzittenden van de locatie te reduceren. Bestaande sensoren zijn omvat in een behuizing die meestal in een oppervlak (zoals een wand, plafond, zuil, enz.) van de locatie ingebed is, zodat het geen fysieke ruimte in de locatie inneemt. Hoewel dit obstakels in de locatie elimineert en ook verhulling kan verschaffen, wordt het ontwerp van de inrichting sterk beperkt. Indien de inrichting groot is, moet het gat waar de sensorbehuizing geïnstalleerd is ook van overeenkomstige grootte zijn, wat een omslachtige installatie vereist, en het kan zelfs ten minste enkele functies van het oppervlak aantasten (zoals isolatie, structurele ondersteuning, enz.). Dus, vanwege de ruimtebeperkingen, is er een compromis tussen de positionering van het detectie-element en de distributie van de elektronische elementen. Als gevolg van dit compromis, kan het detectie-element meestal niet in de optimale positie, naast of binnen de te detecteren locatie, geplaatst worden. Dit leidt meestal tot detectie met een lage nauwkeurigheid. Om de plaatsing van de sensor te verbeteren, kunnen de detectie-elementen en sig

BE2018/5062 naalverwerkingsschakelingen klein gemaakt worden. Dit heeft echter een negatieve invloed op de gevoeligheid en/of resolutie van de sensor en kan drift vergroten.

Bovendien kan de detectie, vanwege de beperkte ruimte, worden aangetast door de aanwezigheid van andere detectie-elementen in de buurt en met name door de warmte die wordt geproduceerd door de elektronische componenten van de sensor. Dit vermindert de gevoeligheid en nauwkeurigheid nog verder. In wandgemonteerde inrichtingen kan warmte bijvoorbeeld niet door de achterkant van de inrichting afgevoerd worden als het in een geïsoleerde kast en/of binnen een oppervlak geïnstalleerd is, omdat deze meestal isolerende eigenschappen hebben; daarom heeft de warmte de neiging om aan de voorkant van het apparaat afgevoerd te worden, waar meestal het detectie-element geplaatst is, waardoor de detectie beïnvloed wordt. Het vergroten van de afstand tussen het detectie-element en de elektronische componenten is een optie die wordt beperkt door de dikte van het oppervlak waarop de sensorbehuizing gemonteerd is, of door de compactheidsvereiste, of door beide.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding om een sensormodule en een externe behuizing te verschaffen, evenals een compacte behuisde sensor omvattende een detectie-element dat zodanig gepositioneerd kan worden dat de detectie goed is, inclusief het verschaffen van thermische isolatie van andere elementen en schakelingen van de behuisde sensor.

In een eerste aspect omvat de huidige uitvinding een sensormodule. De sensormodule omvat ten minste één detectie-element voor het verschaffen van een signaal als reactie op een meting van een parameter vanaf van een locatie, en elektronische schakelingen voor het verwerken van genoemd signaal. De sensormodule omvat verder een flexibel substraat omvattende het ten minste één detectie-element. Het flexibele substraat is ingericht om de lengte van een thermisch pad tussen het detectie-element en de elektronische schakelingen te vergroten.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat isolatie tussen het detectie-element en de elektronische schakelingen op maat kan gemaakt worden en vergroot kan worden zonder dat de grootte van de behuizing vergroot hoeft te worden.

In sommige uitvoeringsvormen is het ten minste één detectie-element van de sensormodule een temperatuurdetectie-element.

BE2018/5062

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat warmte die door de elektronische schakelingen geproduceerd wordt, geen invloed heeft op de temperatuurdetectie, wat de meetgevoeligheid en nauwkeurigheid verbetert.

In een verder aspect omvat de huidige uitvinding een behuisde sensormodule voor het detecteren van een locatieparameter in een detectiezone. De behuisde sensormodule omvat een sensormodule volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de huidige uitvinding in een sensorbehuizing. De behuisde sensormodule omvat vasthoudmiddelen die het ten minste één detectie-element, verschaft op het flexibele substraat, in de detectiezone vasthouden, zodat de locatieparameter direct door het detectie-element gedetecteerd kan worden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het detectie-element stevig tegen of grenzend aan de te meten of detecteren locatie kan gehouden worden en met zeer lage of geen invloed van de warmtegenererende onderdelen van de sensor, wat de nauwkeurigheid en gevoeligheid verbetert.

In sommige uitvoeringsvormen van de behuisde sensormodule, zijn de vasthoudmiddelen ingericht voor het vasthouden van het flexibele substraat met het detectie-element, zodat het thermische pad tussen het detectie-element en de elektronische schakelingen zo groot mogelijk is.

In sommige uitvoeringsvormen van de behuisde sensormodule, omvat de sensorbehuizing ten minste een structuurelement dat genoemde sensormodule behuist en de vasthoudmiddelen omvat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat mechanische bescherming en compacte behuizing verschaft kan worden.

In sommige bepaalde uitvoeringsvormen, omvat de sensorbehuizing van de behuisde sensormodule verder een isolatiebarrière die een deel van het structuurelement dat het detectie-element behuist, afscheidt van een deel van het structuurelement dat de elektronische schakelingen voor het verwerken van signalen behuist.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat isolatie tussen het detectie-element en de elektronische schakelingen vergroot kan worden.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, omvat deze isolatiebarrière een kamer die lucht omsluit.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen dat er op een goedkope wijze isolatie verschaft kan worden.

BE2018/5062

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding omvattende een structuurelement zoals boven beschreven is, is het structuurelement een behuizing die ingericht is om te worden bevestigd aan een constructie-oppervlak.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat installatie vergemakkelijkt wordt.

In een verder aspect omvat de huidige uitvinding een sensorbehuizing voor het verschaffen van mechanische bescherming voor een sensormodule voor het meten van parameters van een locatie. De sensorbehuizing omvat ten minste één structuurelement omvattende vasthoudmiddelen voor het vasthouden van een flexibel substraat in een vaste positie, waardoor een relevante parameter direct gedetecteerd kan worden door een detectie-element dat omvat is op het flexibele substraat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat een kast een detectiezone kan verschaffen in direct contact met het te detecteren gebied, terwijl het tegelijkertijd de elektronische componenten van een sensor kan beschermen.

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding omvatten de vasthoudmiddelen een sleuf in een wand van de behuizing voor het verminderen van warmteoverdracht tussen de sensorbehuizing en een daardoor vastgehouden flexibel substraat.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de temperatuur van de behuizing of kast een verwaarloosbare invloed of helemaal geen invloed op de meting heeft.

In sommige uitvoeringsvormen omvat de sensorbehuizing een omlijsting met een venster voor het bieden van toegang tot een detectie-element voor de relevante te detecteren parameter.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat bescherming aan een blootgesteld detectie-element verschaft kan worden.

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding omvat de sensorbehuizing een isolatiebarrière voor het verschaffen van thermische isolatie tussen ten minste twee onderverdelingen van de sensorbehuizing.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de sensorbehuizing of kast zelf thermische isolatie tussen elk gevoelig detectie-element en warmtegenererende onderdelen (zoals schakelingen) van de sensor kan verschaffen.

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is het ten minste één structuurelement van de sensorbehuizing ingericht voor het vasthouden van een sensormodule en

BE2018/5062 omvat het verder positionerings- en bevestigingskenmerken voor het vasthouden van ten minste een stijf substraat van een sensormodule, waarbij genoemde kenmerken ingericht zijn om warmteoverdracht tussen het stijve substraat en de behuizing te verminderen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat verdere thermische isolatie verschaft wordt door het verminderen, d.w.z. minimaliseren, van de thermische overdracht tussen de behuizing zelf en de sensormodule.

Bijzondere en voorkeursaspecten van de uitvinding worden uiteengezet in de bijgaande onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen gecombineerd worden met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere onafhankelijke conclusies, voor zover van toepassing en niet uitsluitend zoals expliciet uiteengezet in de conclusies.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk worden uit en toegelicht worden met verwijzing naar de uitvoeringsvorm(en) die hierna worden beschreven.

Korte beschrijving van de tekeningen

FIG. 1 illustreert een sensormodule volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

FIG. 2 illustreert een flexibel substraat voor een sensormodule volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

FIG. 3 illustreert een gedeeltelijk geassembleerde behuisde sensor, omvattende een sensormodule volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, omvat in een structuurelement van een sensorbehuizing.

FIG. 4 illustreert een uitvergroot gedeelte van een gedeeltelijk geassembleerde behuisde sensor, dat details toont van een detectiezone.

FIG. 5 is een opengewerkt aanzicht van een behuisde sensor volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

FIG. 6 toont een structuurelement van de sensorbehuizing volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

FIG. 7 toont een voor- en een achteraanzicht van een sensorbehuizing volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

De tekeningen zijn uitsluitend schematisch en zijn niet beperkend. In de tekeningen kan de afmeting van sommige elementen voor illustratieve doeleinden overdreven zijn en niet op schaal getekend zijn.

BE2018/5062

Eventuele verwijzingstekens in de conclusies mogen niet worden opgevat als beperkend voor de beschermingsomvang.

In de verschillende tekeningen hebben dezelfde verwijzingstekens betrekking op dezelfde of analoge elementen.

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen

De huidige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar de uitvinding is niet daartoe beperkt, maar uitsluitend door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn uitsluitend schematisch en zijn niet beperkend. In de tekeningen kan de grootte van sommige elementen voor illustratieve doeleinden niet op schaal getekend zijn. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet overeen met werkelijke reducties uit de praktijk van de uitvinding.

De termen eerste, tweede en dergelijke worden in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen soortgelijke elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een sequentie, hetzij tijdelijk, ruimtelijk, in rangschikking of op een elke andere wijze. Het is wel verstaan dat de op deze wijze gebruikte termen onder gepaste omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de hierin beschreven uitvinding in andere sequenties kunnen werken dan hierin beschreven of geïllustreerd is.

Bovendien worden de termen boven, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijk voor het beschrijven van relatieve posities. Het is wel te verstaan dat de op deze wijze gebruikte termen onder gepaste omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de hierin beschreven uitvinding in andere oriëntaties kunnen werken dan hierin is beschreven of geïllustreerd.

Er dient te worden opgemerkt dat de term omvattend, zoals gebruikt in de conclusies, niet mag worden opgevat als beperkend voor het middel dat daarna vermeld wordt; het sluit geen andere elementen of stappen uit. Het moet dus worden geïnterpreteerd als het specificeren van de aanwezigheid van de genoemde kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar zonder de aanwezigheid of toevoeging van één of meer andere kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan uit te sluiten. Dus moet de beschermingsomvang van de uitdrukking een inrichting omvattende middelen A en B niet worden beperkt tot inrichtingen die uitsluitend bestaan uit

BE2018/5062 componenten A en B. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, de enige relevante componenten van de inrichting A en B zijn.

De verwijzing doorheen deze beschrijving naar één uitvoeringsvorm of een uitvoeringsvorm betekent dat een bepaald kenmerk, bepaalde structuur of bepaalde karakteristiek die in verband met de uitvoeringsvorm beschreven is in ten minste één uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding opgenomen is. Dus verwijzen verschijningen van de uitdrukkingen in één uitvoeringsvorm of in een uitvoeringsvorm op verschillende plekken in deze beschrijving niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvormen, maar dat kan wel. Bovendien kunnen de bepaalde kenmerken, structuren of karakteristieken op elke geschikte wijze gecombineerd worden, zoals voor een deskundige in het vakgebied duidelijk zal zijn vanuit deze openbaarmaking, in één of meer uitvoeringsvormen.

Evenzo moet worden begrepen dat in de beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden van illustratieve uitvoeringsvormen van de uitvinding, verschillende kenmerken van de uitvinding soms gegroepeerd worden in één uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan ten behoeve van het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen begrijpen van één of meer van de verschillende inventieve aspecten uitvinding. Deze manier van openbaarmaking mag echter niet worden opgevat als een intentie dat de geconcludeerde uitvinding meer kenmerken vereist dan uitdrukkelijk in elke conclusie is opgenomen. In plaats daarvan, zoals de volgende conclusies aangeven, liggen de inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van één voorgaande openbaargemaakte uitvoeringsvorm. Dus worden de conclusies na de gedetailleerde beschrijving hierbij uitdrukkelijk opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Bovendien, hoewel sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen enkele maar geen andere kenmerken omvatten die in andere uitvoeringsvormen zijn opgenomen, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om binnen de beschermingsomvang van de uitvinding te vallen en vormen ze verschillende uitvoeringsvormen, zoals door deskundigen zal worden begrepen. In de volgende conclusies kan elk van de geconcludeerde uitvoeringsvormen bijvoorbeeld in elke combinatie gebruikt worden.

In de hierin gegeven beschrijving worden verschillende specifieke details uiteengezet. Het is echter wel te verstaan dat uitvoeringsvormen van de uitvinding zonder deze specifieke details uitgevoerd kunnen worden. In andere gevallen zijn algemeen bekende werkwijzen,

BE2018/5062 structuren en technieken niet in detail afgebeeld om een begrip van deze beschrijving niet onduidelijk te maken.

Wanneer in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt verwezen naar een “locatieparameter” of een “relevante parameter”, wordt verwezen naar parameters die direct op een locatie gedetecteerd kunnen worden, inclusief bijvoorbeeld omgevingsparameters zoals vochtigheid en temperatuur, maar niet beperkt tot deze. Een locatieparameter kan bijvoorbeeld het aanwezigheidsniveau van een kamer, of het verlichtings- of geluidsniveau omvatten. De meting van deze parameters kan uitgevoerd worden met elk geschikt detectieelement, dat een signaal of een wijziging daarvan kan genereren als een reactie op de gedetecteerde parameter.

Meestal omvat een sensor ten minste één detectie-element dat een elektrisch signaal genereert als een reactie op een stimulus (warmte, vochtigheid, licht, enz.). Het signaal wordt verwerkt voor het verschaffen van een uitvoer of meting, die gebruikt kan worden in een ander systeem, zoals een beeldscherm of een besturingseenheid (zoals een thermostaat, HVAC-systemen, enz.). Om het signaal te verwerken, zijn elektronische schakelingen en energie nodig. De schakelingen geven echter energie af gedurende inschakeling en gebruik, in de vorm van warmte. Deze warmte kan het detectie-element negatief beïnvloeden, bijvoorbeeld vanwege dilatatie of verandering van andere eigenschappen, direct of indirect het gevolg van de blootstelling aan warmte van de schakelingen. Het effect van de blootstelling van het detectie-element aan warmte van de schakelingen kan groter zijn dan het effect van de te meten stimulus waaraan het detectie-element blootgesteld wordt. Dit is een grote hindernis in het specifieke geval van temperatuursensoren, omdat op deze manier de meting ervan sterk beïnvloed wordt door de warmte van de schakelingen van de sensor zelf.

De huidige uitvinding verschaft een detectiesysteem (een sensormodule en een behuizing) dat dit probleem oplost door de lengte van het thermische pad en het isolatieniveau tussen de warmtegenererende elementen (schakelingen) en het detectie-element te vergroten, in plaats van het vergroten van de fysieke afstand tussen het detectie-element en de schakelingen, waardoor de compactheid van de inrichting opgeofferd wordt. Hiervoor omvat een substraat dat in hoofdzaak vervormbaar (of flexibel) is het detectie-element. Het flexibele substraat verbetert en vergemakkelijkt de positionering van het detectie-element. In sommige uitvoeringsvormen verschaft de behuizing extra isolatie tussen het detectieelement en warmtegenererende componenten. Bovendien kan het detectie-element direct op de locatie geplaatst worden waar de relevante parameter gemeten moet worden zonder

BE2018/5062 de grootte van de sensorbehuizing te vergroten. De huidige uitvinding kan toegepast worden voor het detecteren van één of meer parameters (vochtigheid, temperatuur, enz.) op elke locatie, bijvoorbeeld een omsloten locatie zoals een kamer, een voertuigcabine, enz., of een open locatie. In het algemeen kan de huidige uitvinding de detectie verbeteren van elke sensor waarvan de detectienauwkeurigheid door warmte beïnvloed wordt.

Met “flexibel substraat” wordt bedoeld een substraat dat materialen omvat die ingericht zijn om het substraat het vermogen te geven om substantieel vervormd te worden zonder zijn structurele integriteit in gevaar te brengen (bijv. zonder te breken of scheuren). Het kan één of meer materialen omvatten, bijvoorbeeld flexibel keramiek, flexibele polymeren zoals bijvoorbeeld polyimide- of polyesterfilms, en harsen, buigbare geleiders (bijv. metalen), en/of halfgeleiders, zoals verdunde of microgefabriceerde halfgeleiders, zoals flexibel silicium, zodat het substraat substantieel gebogen kan worden. De flexibele substraten kunnen bedrukt wordt met geleidende, halfgeleidende en/of resistieve inkten om verbindingen te verschaffen tussen het detectie-element en componenten op of buiten het flexibele substraat.

In een eerste aspect wordt een sensormodule volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding openbaart, omvattende elektronische schakelingen voor signaalverwerking en/of voeding, en een detectie-element dat verschaft wordt op een flexibel substraat.

In het bijzonder zorgt het flexibele substraat voor goede, bijv. optimale, positionering van het detectie-element, bijvoorbeeld grenzend aan de locatie of binnenin de locatie waar een parameter gedetecteerd dient te worden. De flexibiliteit van het substraat maakt het mogelijk om de lengte van het thermische pad tussen het detectie-element en de sensorschakelingen, vereist voor het functioneren van het detectie-element, aanzienlijk te vergroten zonder de compactheid van de sensormodule (en dus van de sensorbehuizing) op te offeren. De vrijheid die deze flexibiliteit verschaft maakt dus mogelijk dat een grote ruimte voor isolatie verschaft kan worden, die kan worden gebruikt voor het plaatsen van andere elementen, zoals extra sensoren.

FIG. 1 toont een sensormodule 100 volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, inclusief een flexibel substraat 102 met ten minste één detectie-element 101, en elektronische schakelingen 110 voor het verwerken van signalen die verkregen worden van het ten minste één detectie-element 101. De sensormodule 100 kan in een sensorbehuizing omvat zijn. Het detectie-element 101 kan dienen voor het detecteren van een omgevingsparameter, zoals bijvoorbeeld warmte, vochtigheid, gasconcentratie, licht, enz. Het flexibele sub

BE2018/5062 straat 102 kan bevestigd zijn aan een ondersteunend substraat 103, verder tussenliggend sensorsubstraat genoemd, zoals een PCB. Dit ondersteunende substraat 103 is in het algemeen aangegeven als een koud substraat, aangezien het bij voorkeur geen warmtegenererende elementen draagt, of indien het dat wel doet, dan draagt het alleen elementen met beperkte warmteafgifte. De elektronische schakelingen 110 kunnen bijvoorbeeld een verwerkingseenheid 111 omvatten voor het verwerken van signalen die door het detectieelement gegenereerd worden, wat in het algemeen warmte genereert. De verwerkingseenheid 111 kan omvat zijn in of op een substraat 112 zoals een reguliere PCB. Bovendien kunnen in de elektronische schakelingen 110 voedingselementen 113 omvat zijn, bijvoorbeeld op een afzonderlijk substraat 114, zoals een verdere PCB. Deze voedingselementen 113 kunnen verder bijdragen aan warmtegeneratie. Op elk van deze substraten kunnen ook andere elementen omvat zijn, bijvoorbeeld contacten 115 voor het verschaffen van een elektrische verbinding met een wandcontactdoos, en/of uitvoer van metingen.

Vanwege de ontwerpvrijheid dat het flexibele substraat 102 verschaft, kan de thermische isolatie tussen het detectie-element 101 en de elektronische schakelingen 110 zeer hoog zijn. Hoewel het materiaal dat het flexibele substraat 102 vormt een vergelijkbare thermische geleiding kan hebben als een stijve PCB, kan de vorm van het flexibele substraat gemakkelijk aangepast worden, waardoor de resulterende thermische geleidbaarheid lager kan zijn dan een typische PCB met hetzelfde oppervlak en/of volume. Het flexibele substraat kan bijvoorbeeld veel dunner worden gemaakt dan een stijve PCB, wat de thermische isolatie met enkele tientallen graden Celsius verbetert.

FIG. 2 toont een exemplarisch flexibel substraat 102 met een langwerpige vorm. Een detectie-element 101 (bijv. een sensor) is bij één uiteinde geplaatst, en contactplaten 104 (bijv. koperen platen) bij het tegenover gelegen uiteinde. Geleidende sporen of bedrading (niet afgebeeld), die flexibel kunnen zijn, verschaffen elektrisch contact tussen het detectieelement 101 en de contactplaten 104. De sporen of bedrading kunnen ingebed zijn binnen het flexibele substraat 102 of op het oppervlak verschaft zijn. In de figuur omvat het substraat een centraal nauw deel langsheen de lengte, wat de thermische isolatie tussen de contactplaten 104 en het detectie-element 101 verbetert. Exemplarische afmetingen van een dergelijk substraat kunnen bijvoorbeeld een maximale breedte van ongeveer 4,5 mm zijn (bij de uiterste, brede delen 105, 106), en een breedte in het smalle deel van ongeveer 2 mm. De lengte van de brede uiterste delen 105, 106 inclusief de sensor 101 en de contactplaten 104 kunnen respectievelijk ongeveer 8 mm en 5,5 mm zijn, en de lengte van het smalle deel 107

BE2018/5062 kan ongeveer 46,5 mm zijn, voor een totale lengte van het flexibele substraat 102 van ongeveer 60 mm. De dikte van het substraat kan ongeveer 0,2 mm zijn. Deze afmetingen kunnen natuurlijk aangepast worden aan het specifieke ontwerp van de inrichting. In andere uitvoeringsvormen kan het substraat een eenvoudige strook met een constante breedte zijn, bijv. zonder vernauwing in het midden.

Terugkomend op de bespreking van FIG. 1, kan de opname van een flexibel substraat 102 de routering verder verbeteren, terwijl nog steeds gebruik wordt gemaakt van stijve substraten (bijv. standaard PCB) voor ten minste de elektronische schakelingen 110, die een goedkoop en bekend vervaardigingsproces hebben. Er kan elektrisch contact en communicatie tussen het flexibele substraat 102 en de schakelingen 110 verschaft worden door verbindingen 120 inclusief flexibele geleidingsmiddelen zoals flexibele sporen, bedrading, platte kabels, enz. In sommige uitvoeringsvormen worden de verbindingen 120 direct op het flexibele substraat 102 verschaft, bijvoorbeeld direct op de contactplaten 104. In sommige uitvoeringsvormen is een tussenliggend sensorsubstraat 103 omvat tussen de verbindingen 120 en het flexibele substraat 102, bijvoorbeeld waarbij het substraat verbonden kan zijn met het flexibele substraat 102 en met de verbindingen 120. Het tussenliggende substraat 103 kan een stijf substraat zijn, bijv. een standaard PCB, en kan optioneel componenten omvatten voor signaalroutering en/of -verwerking met een zeer lage warmteafgifte (bijvoorbeeld een warmteafgifte van minder dan 100 mW) of die helemaal geen warmte afgeven. Het flexibele substraat 102 hoeft daarom geen andere elementen te huisvesten behalve het detectieelement 101 en geleidende sporen en platen, waardoor de vorm en het oppervlak van het flexibele substraat 102 ingericht kan worden zodat het alleen het gebied verschaft dat nodig is voor de essentiële elementen (bijv. het detectie-element, bijv. geleidende sporen) terwijl alle andere verdere elementen in het stijve tussenliggende substraat 103 omvat kunnen zijn. Dit verlaagt de productiekosten.

In sommige uitvoeringsvormen kan het flexibele substraat 102 polyimide, PEEK, geleidend polyester, enz. omvatten. Het substraat kan bijvoorbeeld een flexibele PCB zijn.

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is het detectie-element 101 een temperatuurdetectie-element dat voordelig thermisch geïsoleerd kan worden van de warmte die wordt geproduceerd door de schakelingen 110 van de sensor. Het temperatuurdetectie-element kan bijvoorbeeld een thermistor, een IR-sensor, enz. zijn. Het kan bijvoorbeeld een CMOS-geïmplementeerd temperatuurdetectie-element zijn, bijvoorbeeld met del

BE2018/5062 ta Vbe-architectuur, wat voordelig is wanneer de warmtegeneratie niet constant is (bijvoorbeeld vanwege bedrijfscyclussen van de microbesturingseenheid, slaapmodi, enz.).

De huidige uitvinding is echter niet beperkt tot temperatuurdetectie-elementen. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kunnen bijvoorbeeld vochtigheidsdetectieelementen en/of verlichtingsdetectie-elementen, en zelfs microfoons omvat zijn, die ook negatief beïnvloed kunnen worden door warmte van de schakelingen.

In een tweede aspect wordt een behuisde sensor, inclusief de sensormodule van het eerste aspect van de huidige uitvinding, en ten minste een structuurelement verschaft.

FIG. 3 toont bijvoorbeeld een behuizing 210 van een sensorbehuizing 200 en een sensormodule 100 volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de huidige uitvinding dat hierin omvat is. De behuizing 210 van de sensorbehuizing 200 verschaft de sensormodule 100:

- directe meting op de locatie waar een omgevingsparameter gedetecteerd moet worden,

- thermische isolatie tussen de warmtegenererende delen van de sensormodule 100 en de delen van de sensormodule 100 die geen warmte genereren of die een verwaarloosbare hoeveelheid warmte genereren, inclusief het detectie-element 101,

- middelen om het flexibele substraat 102 vast te houden,

- bescherming en structurele ondersteuning,

- optioneel, een koellichaam.

Het detectie-element 101 is omvat in of op ten minste een deel (bijvoorbeeld een distaal deel) van het flexibele substraat 102, en ten minste het detectie-element 101 (en optioneel ook het deel van het flexibele substraat 102 dat het omvat) wordt op zijn plek gehouden in een detectiezone 216 van de behuizing 210, bijvoorbeeld door vasthoudmiddelen 217. De vasthoudmiddelen kunnen elk geschikt middel zijn om het flexibele substraat 102 en in het bijzonder het detectie-element 101 op zijn plek te houden, zoals bijvoorbeeld een klem, of een sleuf die nauw aansluit rondom het flexibele substraat 102.

In sommige uitvoeringsvormen is de detectiezone 216 een gebied dat niet volledig omgeven is door wanden van de sensorbehuizing, waardoor direct contact mogelijk is tussen de lucht op de te detecteren locatie en het detectie-element 101. De huidige uitvinding is hier echter niet toe beperkt. De detectiezone kan bijvoorbeeld volledig in de behuizing 210 omvat zijn, en het te detecteren fenomeen (bijv. infraroodstraling) kan doorheen een venster (bijv.

BE2018/5062 een venster dat transparant is voor infraroodstraling) verschaft worden aan het detectieelement 101. Een optimale positie van de sensor kan dus voordelig zijn voor andere sensortypen, zoals verlichtings-, audio- en PIR-sensoren.

Dankzij de flexibiliteit van het substraat 102 kan het detectie-element 101 gepositioneerd en veilig vastgehouden worden op de plek waar de metingen gedaan moeten worden, waardoor deze metingen direct vanaf genoemde locatie verkregen kunnen worden, zonder beperkingen met betrekking tot de positie, vorm of grootte van de behuizing. Bij voorkeur maakt het flexibele substraat 102 het mogelijk om de lengte van het thermische pad van de warmtegenererende elektronische schakelingen 110 te vergroten, bijvoorbeeld door een verbinding met de schakelingen 110 te verschaffen op afstand van het detectie-element 101. De lengte van het thermische pad kan geoptimaliseerd worden, bijv. gemaximaliseerd, voor een bepaalde lengte of grootte van het flexibele substraat 102, bijvoorbeeld door het varieren van zijn vorm, inclusief hoeken, zigzagvormen, enz. In een traditioneel stijf substraat is de lengte van het thermische pad afhankelijk van de configuratie van het substraat, waardoor het ontwerp van de behuizing of van het substraat aangepast moet worden, wat kostbaar is en in veel gevallen niet haalbaar.

Hoewel de detectiezone 216 die in FIG. 3 weergegeven is in een hoek van de behuizing 210 is afgebeeld, kan de positie ervan geoptimaliseerd worden in overeenstemming met ontwerpvereisten of bepaalde toepassingen (bijv. het kan gepositioneerd worden onder een behuizing die gevormd is voor het verminderen of vermijden van waterlekken in het detectieelement, bijvoorbeeld voor buitengebruik).

De huidige uitvinding lost de hindernissen op van typische stijve substraten, zoals laminaten voor printplaten (PCB's), die een complexe opstelling nodig hebben, en de beperkte installatieruimte die niet zorgt voor een goede thermische isolatie tussen de schakelingen en het detectie-element. Het verschaffen van het detectie-element 101 op een flexibel substraat 102 maakt een compacte configuratie van de verschillende onderdelen van de sensormodule 100 mogelijk, terwijl ook de locatieparameter (bijv. temperatuur) in situ gedetecteerd wordt. Ondanks dat het compact is, hoeft isolatie niet opgeofferd te worden, waardoor de invloed van de warmte die door de schakelingen 110 van de sensor op het detectie-element 101 gegenereerd wordt, verwaarloosbaar is.

Bovenop het lange thermische pad dat door het flexibele substraat 102 verschaft wordt, kan in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, het deel van de schakelingen 110 dat de meeste warmte genereert (in dit geval, bijv. de voedingselementen 113) het verst van

BE2018/5062 het detectie-element 101 in de sensorbehuizing 200 geplaatst worden, en op een ander substraat 114 dan de verwerkingseenheid 111, waardoor het thermische pad naar het detectieelement 101 verder vergroot wordt. Het substraat 112 inclusief de verwerkingseenheid 111 (die in het algemeen minder warmte afgeeft dan bijv. de voedingselementen 113) is fysiek tussen de voedingselementen 113 en het detectie-element 101 geplaatst.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan extra thermische isolatie verschaft worden door buffermateriaal, dat een isolatiebarrière 214 vormt, tussen twee gebieden van de sensorbehuizing 200. De sensorbehuizing 200 is dus onderverdeeld in compartimenten, bijvoorbeeld ten minste één heet compartiment 211 of onderverdeling, voor het omvatten van warmtegenererende elektronische schakelingen, en een verschillend, afzonderlijk koud compartiment 212 of onderverdeling, voor het omvatten van een element dat gevoelig is voor temperatuur (die geen warmte of een verwaarloosbare hoeveelheid daarvan kan genereren), bijvoorbeeld de één of meer detectie-elementen 101. Op deze manier, hoewel in de elektronische schakelingen 110 warmte gegenereerd kan worden, verschaft het buffermateriaal isolatie tussen de onderverdelingen (ook wel compartimenten genoemd) 211, 212, zodat de warmte het detectie-element 101 niet beïnvloedt, terwijl er nog steeds elektrisch contact verschaft kan worden via verbindingen 120 (bijvoorbeeld door flexibele materialen).

In de uitvoeringsvorm, getoond in FIG. 3, is de thermisch isolatiebarrière 214 bedekt door de verbindingen 120, specifiek een platte kabel, verschaft tussen het hete compartiment 211 en het detectie-element 101. Meer informatie over de isolatiebarrière kan hieronder gevonden worden met verwijzing naar FIG. 6.

Hoewel het koude compartiment 212 ten minste het detectie-element vasthoudt dat aan het flexibele substraat bevestigd is, kan het hete compartiment 211 omvattende elektronische schakelingen 110 ook sensoren omvatten, bijvoorbeeld sensoren die minder beïnvloed worden door temperatuur (bijv. positiesensoren, enz.).

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan het tussenliggende substraat 103 (bijv. sensor-PCB) aan de behuizing 210 bevestigd zijn door positionerings- en bevestigingskenmerken 213. De positionerings- en bevestigingskenmerken 213 kunnen het thermische contact tussen het tussenliggende substraat 103 en de behuizing 210 voordelig minimaliseren, waardoor alle warmteoverdracht tussen de behuizing 210 en het stijve sensorsubstraat 103 (en dus van het stijve sensorsubstraat 103 naar het flexibele substraat 102 en het detectie-element 101) minimaal gehouden wordt. In bepaalde uitvoeringsvormen van de huidige

BE2018/5062 uitvinding kunnen uitsteeksels, lipjes en/of ribben ('stootribben') gebruikt worden om het tussenliggende substraat 103 op zijn plaats te houden. Het materiaal van deze bevestigingskenmerken kan bijvoorbeeld isolatiemateriaal omvatten, of ze kunnen een contactoppervlak verschaffen dat klein genoeg is zodat de warmteoverdracht verwaarloosbaar is.

Er kunnen verdere uitsteeksels (niet afgebeeld) verschaft worden voor het positioneren van het flexibele substraat 102 en deze kunnen het detectie-element 101 helpen vasthouden op de locatie waar de parameter gedetecteerd moet worden. Deze uitsteeksels kunnen aan de behuizing verankerd of bevestigd zijn, of vanuit de behuizing 210 gevormd zijn.

De warmte die in de sensorbehuizing 200 gegenereerd wordt, kan afgevoerd worden doorheen de behuizing 210, bijvoorbeeld richting een wand waarop de sensorbehuizing 200 gemonteerd is. Ter aanvulling of als alternatief kan de afgevoerde warmte bemonsterd worden met een infrarood-temperatuursensor, die ook in de behuizing inbegrepen kan zijn, of die een externe sensor kan zijn.

De huidige uitvinding is hier echter niet toe beperkt, en de sensorbehuizing 200 kan ingericht zijn voor het afvoeren van de (meestal intern gegenereerde) warmte door een ander koellichaam (bijv. de voorzijde van de sensorbehuizing 200), weg van het detectieelement 101. In sommige uitvoeringsvormen kan de sensorbehuizing 200 in een wand ingebed zijn, waarbij het voldoende uitsteekt om een goede detectie te verschaffen, zodat de detectiezone 216 de locatie goed kan detecteren.

FIG. 4 toont een specifieke uitvoeringsvorm van de detectiezone 216, die begrensd wordt door wanden van de behuizing 210 en van een afdekking 220.

Een distaal deel van het flexibele substraat 102 inclusief het detectie-element 101 wordt door vasthoudmiddelen 217 vastgehouden en op zijn plaats gehouden, bijvoorbeeld vasthoudmiddelen die bevestigd zijn aan of omvat zijn in de behuizing 210, zoals een sleuf in een externe wand van de behuizing 210. De huidige uitvinding is niet beperkt tot deze uitvoeringsvorm, en de vasthoudmiddelen 217 kunnen een rib zijn die bevestigd is aan of tegen de behuizing gehouden wordt, of zelfs een sleuf die omvat is in een lip die uitsteekt uit de afdekking, in plaats van de behuizing.

In sommige uitvoeringsvormen is de detectiezone 216 een gebied dat niet volledig omgeven is door de wanden van de behuizing (bijvoorbeeld behuizing 210), waardoor direct contact mogelijk is tussen de lucht op de locatie en het detectie-element 101. Het detectieelement 101 wordt dus alleen gedeeltelijk omgeven door de wanden van de behuizing 210 in de detectiezone 216. Sommige effecten van deze configuratie zijn:

BE2018/5062

- een verdere toename van isolatie van het detectie-element 101 van alle warmte die gegenereerd wordt in de elektronische schakelingen 110 en volledige beperking binnen de behuizing,

- het detectie-element 101 kan het monster direct bij de locatie detecteren.

De lucht bij de locatie kan bijvoorbeeld in direct contact staan met het detectieelement 101, zodat de temperatuur van de locatie direct gemeten kan worden; de luchttemperatuur binnen de behuizing 210 heeft echter minder invloed op het detectie-element.

Naast de behuizing 210, de sensormodule 100 en de afdekking 220, kan de sensorbehuizing 200 ook andere elementen omvatten, zoals verbindingen en omlijstingen, zo lang een detectiezone 216 directe meting van de relevante parameter mogelijk maakt.

FIG. 5 toont bijvoorbeeld een opengewerkt aanzicht van een behuisde sensormodule 300. De sensormodule 100 van FIG. 1, die zeer schematisch in FIG. 5 getoond wordt tussen de behuizing 210 en de afdekking 220, kan geplaatst en bevestigd worden binnen een behuizing 200, die structurele ondersteuning kan bieden aan de sensormodule 100, evenals mechanische bescherming.

De behuizing 200 omvat verschillende structuurelementen 210, 220, 230 voor het behuizen van de sensormodule 100. In sommige uitvoeringsvormen, zoals bijvoorbeeld is getoond in FIG. 3, behuist en verschaft de behuizing 210 structurele ondersteuning aan de sensormodule 100.

De behuizing 210 verschaft mechanische bescherming en isolatie van de sensormodule 100, optioneel met de uitzondering dat het distale deel van het flexibele substraat 102 inclusief detectie-element 101, dat binnen de detectiezone 216 gelegen is.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is de afdekking 220 omvat in de sensorbehuizing 200, voor het verschaffen van mechanische bescherming en bescherming tegen water, vocht, enz. voor de sensormodule 100. In sommige uitvoeringsvormen (niet afgebeeld) kan de afdekking 220 delen omvatten voor het verschaffen van bevestiging en structurele ondersteuning voor ten minste sommige delen van de sensormodule 100. De afdekking 220 kan aangepast zijn om bevestigd te worden aan een wand, of aan een behuizing 210, of aan beide.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan een omlijsting 230 toegevoegd worden. Een omlijsting kan een decoratieve functie hebben, en kan ook mechanische bescherming voor het detectie-element 101 in de detectiezone 216 verschaffen, terwijl het er tegelijkertijd voor zorgt dat het in direct contact staat met lucht op de locatie. In het alge

BE2018/5062 meen, afhankelijk van de relevante te detecteren parameter, kan de omlijsting 230 (en/of de behuizing 210 en/of de afdekking 220) verschillende middelen omvatten om het mogelijk te maken dat het detectie-element 101 metingen direct bij de locatie verkrijgt. Bijvoorbeeld, in het geval van de detectie van straling (bijv. licht), kan een venster 231 in de omlijsting, of een venster in de afdekking (niet afgebeeld), of in beide, een scherm omvatten om de doorgang van straling te detecteren, terwijl op hetzelfde moment mechanische bescherming verschaft wordt voor de inrichting en specifiek voor het detectie-element 101. Bij detectie van temperatuur of vochtigheid kan de omlijsting bijvoorbeeld een venster 231 omvatten, bijvoorbeeld één of meer sleuven of gaten zodat lucht van buiten de sensorbehuizing 200 in contact komt met het detectie-element 101. De omlijsting kan ten minste één gat omvatten, bijvoorbeeld twee of meer, bijvoorbeeld twee gaten met een breedte van elk 2 mm, wat voldoende luchtcirculatie binnen de detectiezone mogelijk maakt.

De sensorbehuizing 200 kan een aan de wand gemonteerde kast zijn, en deze kan met geschikte bevestigingsmiddelen (schroeven, bouten, enz.) bijv. op de behuizing 210 en/of op de afdekking 220 bevestigd zijn. De sensorbehuizing 200 kan verder een uitvoeropening omvatten, of uitlaat om stroom van een externe voedingsbron in de sensorbehuizing 200 te brengen, en/of om de sensormodule 100 met een verder systeem te verbinden zoals een automatiseringssysteem of gebouwbeheersysteem of subsysteem. Elke verbinding (kabel, preflex, enz.) kan direct in de sensorbehuizing 200 verschaft worden, bijvoorbeeld inclusief een verbindingsinlaat 201 door de achterzijde van de behuizing 210, bijvoorbeeld in een deel van de behuizing 210 zonder schakelingen of actieve elementen, bijvoorbeeld in het midden daarvan.

De sensorbehuizing 200 en zijn componenten kunnen ook aangepast worden voor het verschaffen van bescherming en elektrische isolatie tussen de omgeving en de componenten binnenin de sensorbehuizing (detectie-elementen 101, substraten 114, 112, 103, elektronische schakelingen 110 en verbindingen), waar nodig. De behuizing 210 en/of de afdekking 220 en/of de omlijsting 230 kunnen bijvoorbeeld diëlektrische materialen, aarding en/of een kooi van Faraday omvatten, en/of deze componenten kunnen afgedicht en waterbestendig zijn, wat lekken in de elektronische schakelingen verminderd of voorkomt.

De combinatie van flexibele materialen en positionering verbetert de nauwkeurigheid van het detectie-element 101. Bovendien kan het flexibele substraat 102 gemakkelijk ingericht worden om thermische isolatie tussen het detectie-element 101 en de schakelingen 110 van de sensormodule 100 te verschaffen, bijvoorbeeld door het verschaffen van meer afstand

BE2018/5062 tussen deze elementen, of door het verminderen van thermisch contact door ontwerp (minder materiaal ertussen, meer ontwerpvrijheid en contacten, zelfs het afzonderlijk verschaffen van het elektrische contact).

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan meer dan één detectie-element omvat zijn. Extra detectie-elementen kunnen redundante metingen verschaffen, door het omvatten van meer dan één detectie-element van hetzelfde type, of door het omvatten van meer dan één detectie-element van verschillende typen, maar die dezelfde parameter detecteren. In andere uitvoeringsvormen kunnen bijvoorbeeld verschillende detectie-elementen omvat zijn die verschillende parameters meten, zoals een temperatuurdetectie-element en een verlichtingsdetectie-element. In andere uitvoeringsvormen kan in combinatie van redundante en verschillende detectie-elementen verschaft worden. De sensorbehuizing 200 (bijv. behuizing 210 daarvan) kan een afzonderlijk compartiment omvatten voor elk van de meerdere detectie-elementen, of soms kunnen groepen of zelfs alle detectie-elementen in hetzelfde compartiment omvat zijn. Flexibiliteit van het substraat vermindert of vermijdt interferentie tussen verschillende detectie-elementen bij hetzelfde substraat, waardoor elke sensor geen invloed heeft op de meting van andere nabijgelegen sensoren. Sommige van deze sensoren kunnen zelfs omvat worden in het hete compartiment, als onderdeel van de warmtegenererende schakelingen. Daar kunnen bijvoorbeeld een radarsensor, gassensor, enz. omvat zijn.

In een verder aspect van de huidige uitvinding wordt een sensorbehuizing 200 voor een sensormodule 100 verschaft, inclusief structuurelementen met kenmerken voor het verschaffen van een detectiezone 216 voor een detectie-element 101 dat verschaft wordt op een flexibel substraat 102, en optioneel met aanvullende kenmerken voor het verhogen van de thermische isolatie tussen het detectie-element 101 en alle warmtegenererende schakelingen die in de sensorbehuizing 200 aanwezig zijn.

FIG. 6 toont een structuurelement van een sensorbehuizing 200, bijvoorbeeld een behuizing 210, volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, dat een detectiezone 216 beperkt voor het behuizen van een detectie-element 101 en vasthoudmiddelen 217 voor het verankeren van het detectie-element 101, en optioneel een deel van het flexibele substraat 102 dat het detectie-element 101 ondersteunt. Het detectie-element 101 kan de relevante parameter direct in genoemde detectiezone 216 detecteren, omdat het detectieelement 101 in direct contact is met het monster (bijv. lucht) dat het detectie-element 101 laat reageren en een reactie genereert. De detectiezone 216 maakt bijvoorbeeld direct con

BE2018/5062 tact van de lucht mogelijk op een locatie met een detectie-element 101 voor het detecteren van temperatuur. De vasthoudmiddelen 217 kunnen ingericht zijn zodat de thermische geleiding naar het detectie-element 101 verwaarloosbaar of zelfs niet-bestaand is.

In sommige uitvoeringsvormen omvat het structuurelement of elementen van de sensorbehuizing 200 (bijv. de behuizing 210 van FIG. 6) veerkrachtige materialen. Het structuurelement kan gevormd zijn als een enkel lichaam, door bijvoorbeeld een enkele kunststofplaat te vormen. Het structuurelement kan echter verschillende bevestigbare stukken omvatten, en/of ander materiaal zoals keramiek, enz.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de sensorbehuizing 200 een isolatiebarrière 214 omvatten, die een geschikt isolatiemateriaal kan omvatten. De barrière 214 verdeelt de sensorbehuizing 200 (bijv. de behuizing 210 daarvan) in compartimenten 211, 212, die warmtegenererende schakelingen 110 thermisch isoleren (omsloten in het “hete” compartiment 211) van de rest van de elementen van de sensormodule 100.

In sommige uitvoeringsvormen kunnen de onderverdelingen 211, 212 van de behuizing 210 door wanden gescheiden zijn (waardoor verschillende ruimtes worden verkregen voor het fysiek scheiden van het deel van het substraat dat het detectie-element 101 en de elektronische schakelingen 110 omvat), en kan de isolatiebarrière 214 een convectiebarrière 215 omvatten die bijvoorbeeld convectie van het hete compartiment 211 naar het koude” compartiment 212 blokkeert. Een dergelijke convectiebarrière 215 kan een luchtsleuf omvatten tussen twee wanden die door een spleet gescheiden zijn, waardoor een luchtomsluitende kamer 215 gevormd wordt. De sleuf kan bijvoorbeeld tussen 1 en 2 mm breed zijn. De spleet kan bijvoorbeeld even breed zijn als elke wand.

In sommige uitvoeringsvormen kan de behuizing 210 verder een andere onderverdeling omvatten voor de verbindingen en/of bedrading tussen het detectie-element 101 en de elektronische schakelingen 110.

In sommige uitvoeringsvormen kan het flexibele substraat 102 omvat zijn in een verdere onderverdeling van de behuizing 210, maar is verbinding mogelijk tussen het flexibele substraat 102 en andere onderdelen van de inrichting (bijv. het stijve substraat).

De convectiebarrière 215 verschaft goede isolatie tussen ten minste het koude compartiment 212 en het hete compartiment 211, maar zonder de noodzaak om de productiekosten te verhogen. Bijvoorbeeld kan direct de luchtsleuf verschaft worden door de vorming van de behuizing 210, bijv. door het vormen van twee wanden met een spleet ertussen, bijvoorbeeld tussen het compartiment omvattende de detectie-elementen 101 en het

BE2018/5062 compartiment omvattende de elektronische schakelingen 110. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, kunnen verbindingen 120 (bijv. een platte kabel) zich uitstrekken bovenop de luchtsleuf, en kunnen die in hoofdzaak sluiten, waardoor een luchtstroom tussen de spleet en de binnenruimte van de behuisde sensormodule 300 verminderd of voorkomen wordt.

De huidige uitvinding is echter niet beperkt tot een sleuf tussen twee wanden, en in sommige uitvoeringsvormen kunnen de onderverdelingen verkregen worden door een isolerende bufferbarrière te verschaffen, omvattende bijv. vezelisolatiemateriaal tussen ten minste de elektronische schakelingen 110 en het detectie-element 101.

In sommige uitvoeringsvormen omvat de behuizing 210 positionerings- en bevestigingskenmerken 213 voor het vasthouden van substraten, bijvoorbeeld ten minste het tussenliggende sensorsubstraat 103. Deze kenmerken kunnen fungeren als verankeringskenmerken die ingericht kunnen worden om thermische geleiding tussen de substraten en de behuizingswanden te minimaliseren, zoals al is uiteengezet met verwijzing naar FIG. 3.

De sensorbehuizing 200 kan andere structuurelementen omvatten, zoals een afdekking 220 voor verdere bescherming, en een omlijsting 230 ter decoratie en bescherming van het detectie-element 101. Het detectie-element 101 kan blootgesteld zijn, aangezien het niet volledig door de behuizing 210 of de afdekking 220 omsloten kan zijn, waardoor een omlijsting 230 kan helpen om het te beschermen tegen externe schade. De omlijsting 230 mag echter niet het detecteren van de locatie voorkomen, zoals uiteengezet werd met verwijzing naar FIG. 5.

Hoewel de voorbeelden in de figuren de vasthoudmiddelen 217 en de isolatiebarrière 214, omvat in de behuizing 210 tonen, is de huidige uitvinding niet beperkt tot deze configuratie en kunnen andere configuraties verschaft worden. De vasthoudmiddelen of de barrière, of beide, kunnen bijvoorbeeld omvat zijn in andere structuurelementen van de sensorbehuizing 200. De afdekking kan bijvoorbeeld vasthoudmiddelen omvatten, en/of een isolatiebarrière, waardoor de behuizing 210 alleen ondersteuning biedt aan de afdekking 220 en, optioneel, aan de sensormodule 100. Het omvatten van de vasthoudmiddelen 217 en de isolatiebarrière 214 in de behuizing 210 vergemakkelijkt echter de montage en installatie.

Voorbeelden

In FIG. 7 is het voor- en achteraanzicht (respectievelijk de linker- en rechtertekening van FIG. 7) van een gedeeltelijk geassembleerde behuisde sensormodule 300, omvattende een sensorbehuizing 200 en een sensormodule 100, volgens uitvoeringsvormen van de huidi

BE2018/5062 ge uitvinding afgebeeld. De behuizing 200 omvat een behuizing 210 en een afdekking 220 die de sensormodule 100 omsluiten, waarvan alleen het detectie-element 101 in de detectiezone 216 en contacten 115 naar een stroommodule blootgesteld zijn. De behuizing 200 kan een wandgemonteerde sensorbehuizing zijn. In het afgebeelde voorbeeld wordt er geen wandkast verschaft. De kabel of preflex komt uit de wand en komt in hoofdzaak in het midden de inrichting binnen, bijvoorbeeld via de inlaat 201, waarbij de inrichting met twee of drie schroeven aan de wand gemonteerd kan worden. De behuizing 210 kan schroefgaten 601 omvatten voor bevestiging van de afdekking 220 aan de behuizing 210. Na de bevestiging van de afdekking 220 aan de behuizing 210 worden de draden, die uit de wand komen, verbonden met de contacten 115 en kan de decoratieve afdekking of omlijsting 230 geïnstalleerd worden. Laterale schroefgaten 600 kunnen gebruikt worden om de behuizing en afdekking aan de wand te bevestigen, voordat de omlijsting 230 geïnstalleerd wordt.

De grootte van de inlaat 201 kan aangepast worden aan het type sensorbehuizing 200 of de toepassing daarvan. De inlaat 201 kan bijvoorbeeld gevormd worden met het gebruik van twee preflex 020-draden in gedachten. Indien 1 kabel of preflex gebruikt wordt, kunnen de bevestigingsgaten in de wand op hetzelfde niveau zijn als de kabel. Met andere woorden, de kabel kan precies in het midden van het product binnenkomen.

De draden kunnen elke geschikte afmeting hebben voor het bevestigen van de verbindingen van de sensormodule 100. Draden van maximaal 5 x 2,5mm² kunnen bijvoorbeeld verbonden worden met standaard contacten 115, bijvoorbeeld op het afzonderlijke substraat 114 van de voedingselementen 113.

De lengte en breedte van de behuizing 210, optioneel met afdekking of omlijsting 230, kan 83 x 83 mm zijn met een hoogte van 21 mm. De installatie kan eenvoudig zijn, door het samenstel van FIG. 7 aan de wand te bevestigen, de draden in de verbindingen 210 naar de elektronische schakelingen 110 te steken, en ten slotte de omlijsting 230 te installeren, die aan het samenstel bevestigd kan worden door kliklipjes, haken, bouten, enz.

In een exemplarische sensorbehuizing 200, heeft het samenstel een hete zone of compartiment 211 en een koude zone of compartiment 212, en daartussen, een isolatiebarrière 214 om convectie te verminderen (bijv. een convectiebarrière). Het hete compartiment 211 bevat de stroom-PCB 114, een gassensor en andere sensoren, zoals een aanwezigheidssensor, een radar, enz. Het koude compartiment 211 bevat de temperatuursensor en een sensor voor relatieve vochtigheid (RH-sensor). Het stijve substraat in het ‘koude' comparti

BE2018/5062 ment 211 wordt met stootribben door de behuizing 210 vastgehouden om thermische geleiding te minimaliseren.

De temperatuur- en RH-sensoren worden op een flexprint (flexibel substraat 102) geplaatst, in een afzonderlijke detectiezone 216. De flexprint 102 zal gekoppeld worden aan een 5 verbinding 120 (bijv. een connector) op het stijve substraat in het 'koude' compartiment. De omlijsting 230 heeft enkele ventilatiegaten (vensters 231) in de detectiezone, zodat lucht de temperatuur- en RH-sensor kan bereiken.

Dezelfde ventilatiegaten kunnen verschaft worden op de hoeken van de omlijsting 230 indien de detectiezone 216 zich in een hoek van de behuizing 210 bevindt, hoewel ze 10 uitsluitend functioneel zijn op de zijde met sensoren. In sommige uitvoeringsvormen kunnen de gaten gebruikt worden voor het detecteren van gas.

De flexprint 102 zal warmtegeleiding naar het detectie-element 101 (bijv. een temperatuursensor) verminderen, vanwege zijn lage thermische geleidbaarheid. De flexprint (flexibel substraat 102) kan alleen vastgehouden worden door een sleuf die geproduceerd is op 15 een dunne wand, die zo dun mogelijk zal zijn om thermische geleiding door de wanden te verminderen (bijvoorbeeld, door de wanden van de behuizing).

Claims

CONCLUSIES

1. Een sensormodule (100), omvattende ten minste één detectie-element (101) voor het verschaffen van een signaal als een reactie op een meting van een parameter van een locatie, en elektronische schakelingen (110) voor het verwerken van genoemd signaal, waarbij de sensormodule verder een flexibel substraat (102) omvat die ten minste één detectie-element (101) omvat, waarbij het flexibele substraat (102) aangepast is om de lengte van een thermisch pad tussen het detectie-element (101) en de elektronische schakelingen (110) te vergroten.
2. De sensormodule (100) volgens conclusie 1, waarbij het ten minste één detectieelement (101) een temperatuurdetectie-element is.
3. Een behuisde sensormodule (300) voor het detecteren van een locatieparameter in een detectiezone (216), waarbij de behuisde sensormodule (300) een sensormodule (100) omvat volgens één van de voorgaande conclusies in een sensorbehuizing (200), waarbij de behuisde sensormodule (300) vasthoudmiddelen (217) omvat die het ten minste één detectie-element (101) op het flexibele substraat (102) in de detectiezone (216) vasthouden zodat de locatieparameter direct door het detectie-element (101) gedetecteerd kan worden.
4. De behuisde sensormodule (300) volgens conclusie 3, waarbij de vasthoudmiddelen (217) ingericht zijn voor het vasthouden van het flexibele substraat (102) met het detectie-element (101), zodat het thermische pad tussen het detectie-element (101) en de elektronische schakelingen (110) zo groot mogelijk is.
5. De behuisde sensormodule (300) volgens één van de conclusies 3 of 4, waarbij de sensorbehuizing (200) ten minste een structuurelement (210, 220) omvat dat genoemde sensormodule (100) behuist en de vasthoudmiddelen (217) omvat.
6. De behuisde sensormodule (300) volgens conclusie 5, waarbij de sensorbehuizing (200) verder een isolatiebarrière (214, 215) omvat die een deel van het structuurelement (210, 220) dat het detectie-element (101) behuist afscheidt van een deel van het structuurelement (210, 220) dat de elektronische schakelingen (110) voor het verwerken van signalen behuist.
7. De behuisde sensormodule (300) volgens conclusie 6, waarbij de isolatiebarrière een kamer (215) omvat die lucht omsluit.

BE2018/5062
8. De behuisde sensormodule (300) volgens één van de conclusies 5 tot 7, waarbij het structuurelement een behuizing (210) is die aangepast is om aan een constructieoppervlak bevestigd te worden.
9. Een sensorbehuizing (200) voor het verschaffen van mechanische bescherming voor een sensormodule (100) voor het meten van parameters van een locatie, waarbij de sensorbehuizing (200) ten minste één structuurelement omvat omvattende vasthoudmiddelen (217) voor het vasthouden van een flexibel substraat (102) in een vaste positie, waardoor een relevante parameter direct gedetecteerd kan worden door een detectie-element (101) die omvat is op het flexibele substraat (102).
10. De sensorbehuizing (200) volgens conclusie 9, waarbij de vasthoudmiddelen (217) voor het in een vaste positie vasthouden van een flexibel substraat (102) een sleuf in een wand van de behuizing (200) omvatten voor het verminderen van warmteoverdracht tussen de sensorbehuizing (200) en een daardoor vastgehouden flexibel substraat (102).
11. De sensorbehuizing (200) volgens één van de conclusies 9 of 10, verder omvattende een omlijsting (230) met een venster (231) voor het bieden van toegang aan een detectie-element voor de relevante te detecteren parameter.
12. De sensorbehuizing (200) volgens één van de conclusies 9 tot 11, verder omvattende een isolatiebarrière (214) voor het verschaffen van thermische isolatie tussen ten minste twee onderverdelingen (211, 212) van de sensorbehuizing (200).
13. De sensorbehuizing (200) volgens één van de conclusies 9 tot 12, waarbij het ten min- ste één structuurelement (210) ingericht is voor het vasthouden van een sensormodule (100), het ten minste één structuurelement (210) verder positionerings- en bevestigingskenmerken (213) omvat voor het vasthouden van ten minste een stijf substraat van een sensormodule, waarbij genoemde kenmerken (213) ingericht zijn om warmteoverdracht tussen het stijve substraat en de behuizing (210) te verminderen.