CN102914401B - 压力传感器组件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及压力传感器组件,具体涉及包括压力传感器、湿度传感器、流量传感器等的传感器。在一些情形中,传感器组件可包括连接到传感器单元的压力端口、连接到传感器单元的电连接器以及包围压力端口、传感器单元及电连接器中至少一些部分的外壳。在一些情形中,传感器单元可包括电连接到电连接器的电端子的压力信号输出端子。

Description

压力传感器组件
技术领域
本公开一般地涉及传感器,并且更具体地涉及传感器组件结构。
背景技术
传感器目前通常用于感测环境参数,诸如温度、湿度、压力、流量、热导率、气体浓度、光、磁场、电场以及许多其它环境参数。这样的传感器被用于很多应用场合,例如包括医疗应用、飞行控制应用、工业过程应用、燃烧控制应用、天气监测应用、水计量应用以及许多其它应用。
发明内容
本公开涉及制造电响应传感器组件的几个替代的设计、材料及方法。尽管已知存在一些传感器组件,但仍然需要对这种传感器组件进行改进。
因此,本公开的一个示例性方面可包括具有传感器单元、压力端口、电连接器和外壳的压力传感器组件。传感器单元可具有压力输入端口以及一个或多个电端子,其中,电端子可包括电源端子、接地端子以及一个或多个压力输出信号端子。进一步,传感器单元可包括承载器,其形成承载器的第一侧到第二侧的流体路径,并且承载器可承载具有感测元件的压力传感器,感测元件与承载器的流体路径流体连通。传感器单元还可包括第一印刷电路板和竖直地间隔在第一印刷电路板上方的第二印刷电路板。盖包括在第一印刷电路板和第二印刷电路板之间传递一个或多个电信号的电端子,除了其它应用之外,盖可用于隔开第一印刷电路板和第二印刷电路板并用于保护传感器单元的内部部件。
在一些情形中,压力端口可具有外侧和内侧,并可限定在外侧和内侧之间延伸的流体路径。此外,压力端口可被固定到承载器的第二侧或可相对于承载器的第二侧固定,使得承载器的流体路径可与压力端口的流体路径流体连通。
在一些情形中,电连接器可包括机械连接器和多个电端子。多个电端子中的至少一个可被电连接到传感器单元的压力信号输出端子中的至少一个。进一步,电连接器可包括机械地固定到电连接器或相对于电连接器机械地固定的印刷电路板。此外,所述板可与传感器单元的至少一个压力信号输出端子和电端子中的至少一个电连通。
在一些情形中,外壳可在压力端口和电连接器之间延伸,并可在其间限定空间。与压力端口和电连接器连通的传感器单元可被设置在所限定的空间内。
提供前述内容以便于理解本公开独一无二的一些创新特征,而不是全部描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体,可获得对本公开的全面理解。
附图说明
结合附图,参考下面的本公开的各种示例性实施例的说明,可更完全地理解本公开,附图中:
图1为示例性传感器组件和电缆线束的透视图;
图2为图1的示例性传感器组件和电缆线束的示意剖视图;
图3为示例性传感器组件的透视图;
图4为图3的示例性传感器组件的分解透视图;
图5为图3的示例性传感器组件的示意剖视图;
图6A-6C为示例性传感器组件的端口和承载器之间的替代的示例性连接特征的剖视图;
图7为示例性传感器组件的透视图;
图8为图7的示例性传感器子组件的分解透视图;
图9为图7的示例性子组件的顶视图;
图10为图7的示例性子组件的底视图;
图11为图7的示例性子组件的示例性保护盖的顶部透视图;
图12为图11的示例性保护盖的底部透视图;
图13为流程图,示出了用于示例性电连接器/外壳子组件的示例性制造过程的步骤;
图14A和14B分别为图13的组装过的示例性电连接器/外壳子组件的顶视图和底视图。
图15A和15B分别为示例性传感器/端口子组件的透视图和分解透视图;
图16为图15A的示例性传感器/端口子组件的端口的底视图;
图17为图16的示例性传感器/端口子组件的端口的顶视图;
图18为示例性传感器组件的部分分解透视图;
图19为图1的示例性电缆线束的示例性电缆盖的顶视图;
图20为图19的示例性电缆盖的底视图;
图21为图19的示例性电缆盖的底部透视图;
图22为图1的示例性电缆线束的部分顶部透视图;并且
图23为图1的示例性传感器组件和电缆线束的部分顶部透视图。
尽管本公开可接受各种变型和替代的形式,其具体内容已经在附图中通过示例的方式示出并将被更详细的描述。然而应理解的是,并不意图将本公开的方面限定于本文所描述的具体实施例。相反,意图在于覆盖落入本公开的精神和范围内的所有变型、等同物以及替代方式。
具体实施方式
下面的说明应参照附图阅读,其中,在全部的几个视图中,相同的附图标记指示相同的元件。说明书和附图示出了意欲阐明本公开的几个实施例。
参照附图,并且在一个示例性实施例中,传感器组件10可包括传感器单元20、压力端口110、电连接器120和外壳130,如图1-5所示。在一些情形中,如在图1和2中最佳示出的,压力端口110可被机械地连接到传感器单元20,并且在第一端120a处,电连接器120可机械地且电气地连接到传感器单元20,并且在第二端120b处,电连接器120可机械地且电气地连接到电缆线束160。可预期,传感器组件10可为任何适当类型的传感器组件。例如,传感器组件10可为压力传感器组件、湿度传感器组件、力传感器组件、压力开关组件、光传感器组件、气体浓度传感器组件、磁场或电场传感器组件、电导率传感器组件或另外其它适当的传感器组件。
在一些情形中,如本文进一步讨论的,传感器组件10的零件可被组装成各种子组件。例如,如在图18中看到的,除了其他特征,传感器外壳子组件12可包括压力端口110、电连接器120和外壳130;如图4和13最佳示出的,除了其他特征,连接器子组件14可包括外壳130和电连接器120;如图15A和15B最佳示出的,除了其他特征,压力传感器子组件16可包括具有承载器32和压力传感器50的传感器单元20以及压力端口110;并且如图7-10最佳示出的,除了其他特征,可被安装到传感器外壳12中的另一子组件可包括传感器单元20。
传感器单元
通常,如在图7-10的示例性实施例中所示的,除了其他特征,压力传感器单元子组件或传感器单元20可包括一个或多个电端子92、承载器32、包括感测元件52的压力传感器50、可至少部分地限定传感器单元子组件20的第二侧20b的第一印刷电路板(“PCB”)60、可至少部分地限定传感器单元子组件20的第一侧20a的第二PCB70、以及盖90。当组装传感器单元20时,如图8中所示的,盖90可定位于第一PCB60和第二PCB70之间,或者可定位在能够有助于形成及维持第一PCB60和第二PCB70之间的空间的另一期望位置。
在一些情形中,传感器单元20可示例性地包括压力传感器50,压力传感器50具有压力感测元件52,其用于测量施加在压力输入端口22并流经流体路径34的流体的压力,其中,感测元件52可响应于对施加在压力输入端口22处的流体压力进行的感测(例如,参见图5)而提供一个或多个电压力信号。在一些情形中,包括感测元件52的压力传感器50可以任何方式固定到承载器32的第一侧32a。例如,可通过使用附着件或粘合剂54或通过其它期望的连接技术将压力传感器50固定到承载器32,使得压力感测元件52可与穿过承载器32延伸的流体路径34流体连通(如图5中所描述的)。可预期,任何适当的粘合剂54或附着材料可被用于将压力传感器50连接到承载器32,这有助于允许感测元件52维持它与承载器32的连接,而不会在压力施加于其上时传递过多量的应力给感测元件52。
如图5和10最佳示出的,传感器单元20的承载器32可具有第一侧或端32a以及第二侧或端32b,其具有从第一侧32a到第二侧32b延伸的开口。开口44可至少部分地由承载器32限定,并且开口44可形成承载器流体路径34,流体路径34至少从输入端口22行进到邻接或邻近于第一侧32a处的开口44的感测元件52。输入端口22可设置在具有端面33的第二侧32b处或其附近(例如,传感器单元20的承载器32的端部,其邻接或连接到压力端口110或与压力端口110连通,并且流体路径34可穿过它从压力端口110行进到传感器单元20)。如所述的,感测元件52可被定位在第一侧32a处或其附近,其可位于与第二侧32b基本相对的承载器32的那一侧。如图6A所示的,承载器32的端面33可至少基本为平的(例如,至少基本为平面的),或者如图6B中所示的,端面33可在其中具有由底壁39和侧壁40限定的凹陷37,其中,底壁39可邻接流体路径34或与流体路径34相交,并且可至少基本为平的(例如,至少基本为平面的)并与端面33不共面。替代地或另外,如图6C中所示的,承载器32的第二端32b可包括具有突起43的第二肩部41(第一肩部38在下面讨论),其中,突起43可围绕流体路径34延伸并可限定流体路径34的至少一部分。而且,突起43可至少部分地由流体路径34和侧壁35限定。
在一些情形中,如图8中最佳示出的,传感器单元20的承载器32可包括用于使承载器32与第一PCB60对准的对准特征部46。例如,对准特征部46可为承载器32的可与第一PCB60接合的一部分的一部分的形状。在所示的示例中,如图8中最佳示出的,承载器32的与第一PCB60接合的那部分的一部分的形状可为圆形的或具有曲线,而承载器32的与第一PCB60接合的那部分的其余部分具有不同的形状(例如,平的或直的形状)。替代地,对准特征部46可包括承载器32的与第一PCB60接合的那部分的扁平部分,而其它部分为圆形的。进一步,第一PCB60可具有与承载器32的对准特征部46对应的对准特征部67(例如,孔)。另外或者替代地,当如此设置时,任何其它适当的对准特征部可用于使承载器32与第一PCB60对准。
压力传感器子组件16的承载器32可由各种形状或构造形成。在示例性示例中,承载器32的第二端32b可具有各种形状或构造;例如,第二端32b可为平面的,可具有一个或多个凹陷或可具有一个或多个突起,如图6A-C最佳示出的,或者可采用其它的几何形状、尺寸和构造。第二端32b的形状和构造可以使得第二端32b可被构造成与压力端口110的内侧114或端部接合或连接。例如,承载器32的第二端32b可具有端面33和侧壁35,使得承载器32的第二端32b可延伸到压力端口110的凹陷115中。这种构造可在承载器32和压力端口110之间形成对接接头、管接头、孔接头或其它类型的接头。
进一步,承载器32可由任何种类的材料制成。例如,承载器32可由陶瓷材料或任何其它适当的材料制成。另外以及在一些情形中,端面33和/或底壁39的至少一部分可具有纹理表面或非纹理表面,其中,纹理表面可有助于将承载器32粘附到压力端口110。纹理表面可利用任何适当的技术形成,例如包括研磨蚀刻、喷砂处理、化学蚀刻、激光蚀刻、机械加工或其它类似或不同的纹理形成技术中的一种或多种。
在一些情形中,传感器单元20可包括至少一个印刷电路板(PCB)。例如,传感器单元20可包括第一PCB60和第二PCB70,但这不是在所有的实施例中都需要。第一PCB60可具有第一侧60a和第二侧60b以及从第一侧60a延伸到第二侧60b的孔或开口61。开口61可具有任何形状或尺寸。例如,开口61可为能够接收承载器32的形状和尺寸,使得承载器32邻接开口61的内部周边63,或者开口61可具有与压力传感器组件10的特征相符的任何其它期望的构造。在一些情形中,第一PCB60可包括各种电子元器件和/或电路。例如,第一PCB60可包括专用集成电路(ASIC)、补偿电路62和/或(一个或多个)其它电子元器件。在一个示例中,第一PCB60的第一侧60a可包括补偿电路62,补偿电路62电耦接到压力传感器50的输出以便提供补偿过的压力传感器输出信号,和/或第一侧60a可包括任何其它适当的的电路。进一步,关于传感器单元20的其它特征的结构关系,如图8中最佳示出的,第二PCB70可定位在第一PCB60的竖直上方或在第一PCB60的上方与其竖直地间隔。
参照图8,下部PCB60可被连接到承载器32,并且可由任何适当的连接技术形成该连接。例如,第一PCB60可以以允许承载器32的第一侧32a及感测元件52延伸穿过开口61的方式连接到承载器32,使得压力感测元件52可邻近于第一PCB60的第一侧60a定位并且承载器32的第一肩部38可邻近于第一PCB60的第二侧60b定位。感测元件52可邻近于第一PCB60的第一侧60a定位,以有助于将感测元件52丝焊(wirebonding)到第一侧60a,或者它可为了其它目的如此设置。进一步,第一肩部38可通过使用第一PCB附着件或粘合剂或胶水68或通过任何其它适当的连接或粘附技术而永久地或半永久地连接到第一PCB60的第二侧60b。
第二,上部PCB70可具有第一侧70a和第二侧70b,其中,第一侧70a可具有一个或多个电动机械夹76。例如,一个或多个电动机械夹76能够接合第三PCB80(例如,参见图2)的一个或多个电动机械夹84。进一步,如图15A和15B最佳示出的,第二PCB70的第一侧70a可支撑接地端子28、电源端子26、一个或多个压力传感器输出端子30以及位于传感器单元子组件20的第一侧20a上或其附近的一个或多个检测垫(未示出)。
在一些情形中,第一PCB60和/或第二PCB70可包括可被构造成使压力感测元件52所提供的一个或多个压力输出信号格式化成特定输出格式的电路。例如,第一PCB60和/或第二PCB70的电路(例如,所有的电路可位于第一PCB60上,或所有的电路可位于第二PCB70上,或电路可位于第一PCB60和/或第二PCB70上)可被构造成将压力感测元件52所提供的一个或多于一个的压力输出信号格式化成比例输出格式、电流格式、数字输出格式和/或任何其它适当的格式。在一些情形中,第一PCB60和/或第二PCB70的电路可被构造成调节输出电压。用于提供比例(或其它)输出的第一PCB60和/或第二PCB70上的电路可包括迹线和/或可用作通向第二PCB70的第一侧70a上的检测垫的管道的其它电路,和/或用于向电连接器120提供比例(或其它)输出,其中,该线路不必重新格式化该输出。
当特定传感器单元20被选定安装在传感器外壳12中时,第一PCB60和/或第二PCB70可经由与一个或多个压力信号输出端子30的电连接向电连接器120的一个或多个选定的电端子122提供格式化过的一个或多个压力输出信号(例如,格式化成第一输出格式和/或可与第一输出格式不同的第二输出格式)。第一PCB60和/或第二PCB70上的电路可被构造成将压力感测元件52所提供的一个或多个压力信号格式化成多个电压或电流格式。此外,第一PCB60和/或第二PCB70上的电路可被构造成先于或在将调节过的电压提供给功率压力感测元件52之前来调节来自于电连接器120的电源电压。
在一些情形中,如图11和12最佳示出的,传感器单元20可包括盖90。如图7-8最佳示出的,盖90可定位在传感器单元20内,在第一PCB60和第二PCB70之间。盖90可被定位成使得它可用于在第一PCB60和第二PCB70之间保持机械间隔,或者盖90可用于任何其它类似的或不同的目的。盖90可具有主体91,主体91具有第一、上侧91a和第二、下侧91b,其中,上侧91a可被构造成在一个或多个位置与第二PCB70接触或接合,并且下侧91b可被构造成在一个或多个位置与第一PCB60接触或接合。进一步,以及在一些情形中,主体91可具有周边部分93,其围绕第一PCB60的一部分(例如,四分之一、一半、至少大部分,等等)延伸并且围绕第二PCB70的一部分(例如,四分之一、一半、至少大部分,等等)延伸。主体91通常可为电绝缘的,但是可包括一个或多个电端子92,其能够在第一PCB60和第二PCB70之间传递一个或多个电信号。电端子92可为构造成在第一PCB60和第二PCB70之间传递一个或多个电信号的任何电端子。例如,电端子92可包括柔顺销94,其在2008年12月2日授予Lamb等人且名称为“PRESSURESENSORINCORPORATINGACOMPLIANTPIN”的美国专利No.7,458,274中更深入的探讨,该专利全部合并于此作为参考。如图11和12所示的,柔顺销94可由主体91支撑(例如,插入模制在主体91中,或以其他方式支撑),并且可分别延伸到第一PCB60和第二PCB70上的对应的导电孔64、72。如图6-8最佳示出的,柔顺销94可与第一PCB60和第二PCB70形成电连接和机械连接。在一些情形中,柔顺销94可以是将第一PCB60固定到第二PCB70的唯一(例如,仅有的)机械机构。
传感器单元20的盖90可包括主体91,其具有面对第二PCB70的第二侧70b的第一侧91a(例如,上侧)和面对第一PCB60的第一侧60a的第二侧91b(例如,下侧),其中,一个或多个支撑特征部96可至少从第二侧91b朝向第一PCB60延伸。支撑特征部96可以以任何构造从第二侧91b延伸,并可在流体力施加到压力传感器50(例如,没有连接压力端口110)时通过将力负载扩散或分散开而为第一PCB60提供支撑。例如,支撑特征部96可以从第二侧91b延伸,使得支撑特征部96能够至少部分地接触第一PCB60的第一侧60a并且能够跨越第一PCB60的第一侧60a的一部分(例如,四分之一、一半、大部分、至少大部分,等等)延伸。进一步,支撑特征部96可以接触第一PCB60,使得将力从主体91的第二侧91b施加或传递到第一PCB60。可预期,来自于第二侧91b的力可至少足够大以将压力传感器50的压力入口/输入端口22保持在压力源上,该压力源以十(10)磅每平方英寸(PSI)或任何其他PSI的PSI水平施加压力,任何其它PSI包括但不限于例如1、2、4、8、10、20、40、50、100、1000、2000、5000PSI或更多,而根据需要对压力传感器的输出精度的影响不会超过0.01%、0.1%、1%、5%、10%或更多。
支撑特征部96可包括第一支撑特征部98和第二支撑特征部100,如图12最佳示出的,第一支撑特征部98和第二支撑特征部100可由间隙102互相隔开(例如,横向隔开)。间隙102可被构造成在盖90已被施加到第一PCB60时接收压力传感器50并使压力传感器50位于其内,其中,盖90可提供对于大的、重的物体或其它物体的防护,否则这些物体可能撞击将传感器50连接到第一PCB60的丝焊(wirebond)56以及盖90内部的其它装置。支撑特征部96可沿着它们的整个基本路径邻接第一侧60a,或者支撑特征部96可在两个或更多个位置处利用支撑特征部96的触点97邻接或接触第一侧60a。进一步,支撑特征部96也可包括周边支撑特征部101。进一步,支撑特征部96、101可至少部分地限定盖90内的一个或多个开口或通气孔104。开口104可用于任何目的,包括但不限于允许空气在第一PCB60和第二PCB70之间流动并流动到压力传感器50。
由于盖90的主体91的第二侧91b可被构造或成形为经由支撑特征部96使施加到第一PCB60的力分散在第一PCB60上,所以在盖90被施加到第一侧60a且压力被施加到压力传感器50(例如,压力端口110未附接到承载器的情况下)时,第一PCB60可保持足够平并且在压力传感器50的输出中引起小于特定百分比的误差。特定百分比的误差可为压力传感器50的输出中的百分之十(10%)或更小的误差,或对于误差的其他期望极限,包括但不限于小于0.001%、0.01%、0.1%、1.0%、2.0%、5.0%、10.0%、20.0%或其它误差水平。
传感器单元20还可包括能够使盖90与第一PCB60和/或第二PCB70对准的一个或多个PCB对准特征部99。盖90的PCB对准特征部可从主体91的侧面91a、91b延伸,并且分别与第一和第二PCB60、70接合或接触。PCB对准特征部99可分别与第一和第二PCB60、70的对应的盖对准特征部65、75接合。
在一些情形中,传感器单元20可包括至少一个外部对准特征部95,其能够与外壳130的第一对准特征部150接合以使传感器单元20与外壳130对准,其中,外壳130可以是或可以不是母压力传感器子组件16的一部分。传感器单元20的外部对准特征部95可被定位在盖90的外部上或其附近;例如,如图4中最佳示出的,外部对准特征部95可定位在盖90的外部上。也如图4中最佳示出的,外壳130的第一对准特征部150可被定位成从外壳130的内部131与传感器单元20的外部对准特征部95接合或接触。
传感器单元20可通过采用任何适当的技术来形成或装配到一起。例如,可提供承载器32并且可将芯片附着件54(例如,胶水或粘合剂)施加到承载器32的顶部或第一侧32a。在芯片附着件54或其它有助于连接的系统已经被施加到承载器32之后,压力传感器50的感测芯片或元件52可被定位在芯片附着件54上并随后被固化(如果需要的话)以使得在其间形成永久或半永久的连接。一旦感测元件52已经被连接到承载器32,则第一PCB附着件68(例如,胶水或粘合剂)或其它有助于连接的系统可被施加到承载器32的第一肩部38,并且第一PCB60可被定位在第一肩部38上并被固化(如果需要的话)就位。第一PCB60可以以任何方式连接到承载器32。例如,第二侧60b可被定位在承载器32上的第一PCB附着件68上,并且因此,感测元件52和承载器32可穿过开口61插入以便于邻近第一侧60a。在第一PCB60被设置在第一PCB附着件68上,第一PCB附着件68已被固化并且第一PCB60已被永久地或半永久地附接到承载器32之后,感测元件52可以以任何导电的方式连接到第一侧60a。例如,感测元件52的焊盘(bondpad)可经由丝焊或任何其他类似的或不同的技术连接到第一侧60a上的焊盘。例如,两个或更多个丝焊56可用于将第一PCB60的第一侧60a联结到感测元件52。丝焊56可不与盖90接触,而盖90与第一PCB60的第一侧60a接合。盖90可通过从盖90朝向第一PCB60延伸的柔顺销94与第一PCB60的导电孔64接合。进一步,第二PCB70的导电孔72可通过从盖90朝向第二PCB70延伸的柔顺销94与盖90接合。一旦第二PCB70已经通过柔顺销94与盖90和第一PCB60电气地以及机械地连接,则已经形成了传感器单元子组件20。
本文所描述的传感器单元20的特征的结构关系可以是实施例的示例性示例,并且该结构可以以其它相对类似且有利的方式组织,如在图2和5中最佳示出的,该相对类似且有利的方式可在传感器单元20被安装在传感器外壳12内时允许传感器单元20感测在压力输入端口22处呈现的压力并在电连接到电连接器120的电端子122的一个或多个压力信号输出端子30上提供一个或多个压力输出信号。进一步,传感器单元20可以是所描述的子组件,或者它可被看作是能够靠它自身或在其它组件中操作的独立传感器,因为传感器单元20可被看作是能够感测和/或接收温度、湿度、压力、流量、热导率、气体浓度、光、磁场、电场及许多其它环境参数并且提供与被测量的条件或参数的存在成比例或以其他方式相关的输出的传感器。此外,传感器20可采用未在本文明确讨论的其它构造。例如,传感器20可具有不同构造的压力传感器50或感测元件52,例如具有充油的金属膜片或其它设计的传感器。
压力端口
压力传感器子组件10可具有构造成与传感器单元20组装在一起的压力端口110,其中,如图15-17中最佳示出的,压力端口110可至少部分地限定从压力端口110的外侧112(例如,第二侧)延伸到压力端口110的内侧114(例如,第一侧)的流体路径116。承载器32的第二侧32b可相对于内侧114固定到压力端口110,并且流体路径116可与承载器32的流体路径34对准,使得流体路径116与流体路径34连通。
在一些情形中,如图6A-6C、15B及17最佳示出的,压力端口110的内侧114可具有凹陷115。凹陷115可至少部分地由底壁113和侧壁117限定,其中,底壁113可与压力端口110的流体路径116相交和/或可与流体路径116相邻。在一些情形中,底壁113可包括和/或限定唇缘119,唇缘119向上延伸和/或在承载器32已附接到压力端口110时朝向承载器32延伸。如图6A、6B及17最佳示出的,唇缘119可邻近于压力端口110的流体路径116并围绕流体路径116延伸,其中,唇缘119可限定压力端口110的流体路径116的向上的端部。压力端口110的凹陷115可接收承载器32的第二端32b的一部分,其可在凹陷115中延伸。如图6A-6C最佳示出的,当第二端32b已延伸到凹陷115中时,端面33可邻近于凹陷115的底壁113安置,并且承载器32的侧壁35可邻近于凹陷115的侧壁117定位。
压力端口110可由任何材料制成。例如,压力端口110可由铝、不锈钢、塑料或任何其它适当的材料制成。在一些情形中,压力端口110的内侧114的底壁113的至少一部分可具有纹理表面或非纹理表面,其中,纹理表面可有助于将压力端口110粘附于承载器32,并可从例如包括研磨蚀刻、喷砂处理、化学蚀刻、激光蚀刻、机械加工和/或任何其它适当的纹理形成技术的一个或多个工艺形成。
如所讨论的,压力端口110和承载器32可被组装成至少部分地形成压力传感器子组件16(例如,参见图4),其中,压力端口110可为不锈钢的并且承载器32可为陶瓷的,或者压力端口110和承载器32可由具有相似或不同特性的其它材料制成。为了有助于组装,粘合剂层36或其它有助于连接的材料可位于承载器32的端面33和凹陷115的底壁113之间的第一平面中(例如,参见图6A、6B、6C和17)。端面33和底壁113可分别是第二端32b和内侧114的第一表面,其可以是基本平行的(例如,两个平行的第一表面)。如图6A和6B最佳示出的,当压力端口110和承载器32被组装时,端面33可与底壁113的唇缘119接合,使得唇缘119可限定端面33和底壁113之间的间隔,并且因此限定了端面33和底壁113之间的粘合剂层36的厚度。替代地或另外,间隔元件180可限定或帮助限定粘合剂层36的厚度和/或侧壁35和侧壁117之间的间隔和/或第二端面33和压力端口110的底壁113(例如,参见图6B)之间的间隔或者位于其它位置的间隔的至少一部分。例如,如图6A所示,粘合剂层36除了设置在端面33和底壁113之间(例如,在两个基本平行的或平行的第一表面之间)的第一平面中之外,粘合剂层36还可向上延伸并且在至少基本垂直于第一平面的第二平面中在凹陷115的侧壁117和承载器32的侧壁35之间(例如,在至少基本垂直于基本平行的或平行的第一表面的两个基本平行的或平行的第二表面之间)延伸。在进一步的情形中,当承载器32的第二端32b包括端面33中的凹陷37时(例如,参见图6B),底壁39可与流体路径34相交,并且凹陷37可接收唇缘119的至少一部分或局部,并且底壁39可与唇缘119相间隔或者可接合唇缘119(未示出)。在该示例性的情形中,粘合剂层36可在凹陷37的侧壁40和向上延伸的唇缘119之间向上延伸。
如图6C中最佳示出的,在压力传感器子组件10的示例性示例中,承载器32可包括具有突起43的第二肩部41,该突起43具有侧壁45。在该情形中,当承载器32被与压力端口110组装时,第二肩部41可沿着并邻近于底壁113延伸,并且突起43可延伸到流体路径116中,使得可由侧壁182限定的流体路径116可与流体路径34流体连通。在该示例中,粘合剂层36可至少在侧壁45和侧壁182之间延伸。在该示例及其它示例中,例如如图6C所示出的,替代地或除了包括唇缘119的压力端口110之外,承载器32和压力端口110中的一个或多个可限定一个或多个间隔元件180,其中,间隔元件180可限定或帮助限定位于侧壁35和117之间的和/或位于第二肩部41和压力端口110的底壁113之间的或位于其它位置的粘合剂层36的厚度的至少一部分。
粘合剂层36可以是能够有助于组装子组件16的任何粘合剂,诸如环氧胶粘剂或其它类似的或不同的粘合剂。示例性的示例粘合剂可包括但不限于:可从获得的EP1330LV,其至少具有双酚A型环氧树脂、新戊二醇的二环氧甘油醚、脂环族/脂肪族胺、氧化铝、碳黑以及无定型二氧化硅的成分;可从Masterbond获得的SUP10HT,其具有(25%-50%重量的)环氧苯酚酚醛、(10%-25%重量的)铝粉、(10%-25%重量的)增韧剂环氧树脂、(2.5%-10%重量的)固化剂、(2.5%-10%重量的)硅氧烷处理过的二氧化硅、(≤2.5%重量的)化学制备的二氧化硅以及(≤2.5%重量的)固化剂的成分;以及可从获得的1469SCOTCH-WELD,其具有(70-90%重量的)环氧树脂、(10%-30%重量的)不挥发酰胺以及(1%-5%重量的)无定形硅的成分;或者根据需要的其它适当的粘合剂。
电连接器
如图13-14B最佳示出的,压力传感器组件10可具有电连接器120,电连接器120具有主体121,主体121具有第一端121a(例如,邻近于传感器接口125或位于其附近)和第二端121b(例如,邻近于电缆接口127或位于其附近),其中,主体121可由任何材料制成。在一个示例中,主体121可根据需要由塑料或者金属或者其它类似的或不同的材料制成。
如图2和5最佳示出的,电连接器120可至少具有机械连接器124,其具有第一端124a和第二端124b以及两个或更多个电端子122。在一个示例中,两个或更多个电端子122可暴露在机械连接器124的第一端124a处(参见图14B),并且两个或更多个电端子122可暴露在机械连接器124的第二端124b处(参见图14A)。进一步,如图2和5所示出的,电端子122中的一个或多个可面对第一端121a或传感器接口125,并且电端子122中的一个或多个可面对第二端121b或电缆接口127,其中,面对第二端121b和/或电缆接口127的电端子122可为柔顺销106。柔顺销106可以以任何方式连接到连接器主体121;例如,柔顺销106可被插入模制在电连接器主体121中。电端子122中的至少一个可被电连接到传感器单元20的一个或多个压力信号输出端子30,并且传感器单元20可被机械地固定到电连接器主体121的第一端121a或传感器接口125。
在一些情形中,电连接器120可包括用于与外壳130的第二对准特征部152接合的对准特征部128。如图13最佳示出的,对准特征部128可与位于外壳130的内部131处的外壳130的对应第二对准特征部152接合或接触。此外,以及在一些情形中,如图3-5中所示的,电连接器120可包括外部通风孔146,其中,通风孔146可从外壳130的孔136的外侧延伸到外壳130的孔136的内部131。进一步,以及在一些情形中,如图5和13-14B所示的,电连接器120可包括内部通风孔184。内部通风孔184可从连接器120内侧延伸并释放到电缆线束160,使得所排出的流体能够通过电缆162流动到开放的大气。如图5中所示出的,通风孔146、184被示出为闭合的,并且邻近于通风孔146、184的虚线圆代表连接器120上的材料可被移除以打开通风孔146、184的区域。此外,图14A示出了处于闭合位置的内部通风孔184,并且虚线圆被设置在端子122之间以表示通风孔184在其处于打开位置时的可能位置。
在一些情形中,第三PCB80(例如,电连接器PCB)或更多个PCB,可被包括在压力传感器组件10中。在所示出的示例性示例中,第三PCB80可被连接到电连接器120和/或被定位在电连接器120中,并且可在电连接器主体121的第一端121a处以任何方式连接或固定到电连接器120。例如,如图13中所示出的(注意,为了清楚的目的,在流程的每个随后的步骤中,仅仅所添加的特征具有参考标记),可提供电连接器(S10),并且在任选的步骤中,罐封材料123可被塞入到端子凹陷129中(S11)。罐封材料123可为了任何目的被任选地用于充满或基本充满凹陷129。例如,罐封材料123可在内部通风孔184处于闭合位置时被塞入到凹陷129中,以形成环境湿度密封并且增加端子122周围的结构稳定性。进一步,可任选地利用在连接器主体121的第一端121a的内部的壁架144处或在壁架144附近或周围覆盖外部通风孔146的过滤器(未示出)。例如,覆盖外部通风孔146的过滤器可在通风孔146打开的情况下使用,并形成从外壳130和连接器主体121的内部到其外部的流体路径。任选地设置在外部通风孔146上的过滤器可为任何类型的过滤器;例如,过滤器可为疏水性过滤器和/或疏油性过滤器,和/或过滤器可被构造成滤出其它不期望的材料。在任选地将罐封材料123和/或过滤器添加到电连接器120之后,可将第三PCB80(S12)相对于机械连接器124的第一端124a(S13和S14)机械地固定到电连接器120。可通过使用柔顺销106或其它机械连接技术将第三PCB80固定到电连接器120。此外,第三PCB80可与电连接器120的电端子122中的一个或多个电连通。例如,第三PCB80可具有一个或多个端子86,其电连接到暴露在机械连接器124的第一端124a处的两个或更多个电端子122中的对应端子。进一步,第三PCB80可通过压力信号输出端子30中的一个或多个与传感器单元20的承载器32的感测元件52电连通。第三PCB80可包括构造成与传感器单元20连接的一个或多个传感器电端子86,其中,传感器电端子86可相对于导电外壳130设置在公共位置,而不管可能采用哪种电连接器120(例如,电连接器120可采用各种形状和构造,具有所述形状和构造的单个电连接器120可被选择以供在传感器组件10中使用)。
第三PCB80可为多层的印刷电路板,其包括基本为金属层(例如接地层)的层(未示出)。可为接地层或可用于任何其它目的的金属层,可跨越第三PCB80的一部分(例如,四分之一、一半、大部分等等),并且可与外壳130和/或压力端口110一起提供或有助于提供围绕传感器单元20的电磁干扰(EMI)屏障(或法拉第笼)或护罩的一部分。在一些情形中,电路可被设置在第三PCB80上以有助于防御EMI、信号噪声和/或静电电荷(ESD)。例如,第三PCB80可包括一个或多个过滤器部件,其中,一个或多个过滤器部件可被电耦接到第三PCB80的一个或多个端子86中的至少一个,其被电连接到暴露在机械连接器124的第一端124a处的对应端子122。过滤器部件例如可包括一个或多个电感器、电容器、ESD二极管和/或任何其它适于防止或减轻引入的及流出的噪声的部件。这种过滤器部件可用于过滤功率信号(例如,功率和接地)、(一个或多个)压力输出信号和/或压力传感器的任何其它信号。
外壳
如图4和5中所示的,压力传感器组件10可包括外壳130,其可形成连接器子组件14的至少一部分。外壳130可具有内部131、外部133、第一端130a和第二端130b,其中,在第一端130a和第二端130b之间延伸的壁134可限定孔136。在所示出的示例性实施例中,外壳130可在压力端口110和电连接器120之间延伸,并且可机械地固定到机械连接器124并有时经由下面进一步描述的波形弹簧电连接到第三PCB80的导电金属层。在一些情形中,传感器单元20可设置在由压力端口110、电连接器120和外壳130所限定的空间内。
外壳130可由任何适当的材料制成。在一些情形中,外壳130可由导电的或其它材料制成,并且根据需要,外壳130可被电连接到压力端口110。利用外壳130有几个目的。这些目的可例如包括:在传感器单元20周围提供或有助于提供法拉第笼或护罩,在传感器单元20上提供机械的或防护的护罩以帮助保护传感器单元免受外部环境和/或碎片的影响。
在一些情形中,以及如图5中最佳示出的,外壳130的壁134可限定棱脊138,棱脊138定位于外壳130的第一端130a和第二端130b之间。棱脊138可向内延伸到孔136中,并可具有面对或大体指向第一端130a的第一表面138a以及面对或大体指向第二端130b的第二表面138b。壁134可限定孔136,使得第三PCB80和机械连接器124的至少一部分或局部可延伸穿过导电外壳130的第一端130a并延伸到孔136中。棱脊138的第一表面138a可充当止动部,以阻止第三PCB80和机械连接器124插入孔136中。进一步,如图13所示的,O形环148可在第一端124a(S15和S16)处定位或插入在电连接器120上。O形环148可在电连接器120的机械连接器124和外壳130的内部131之间提供密封。
进一步,以及在一些情形中,如图13中所示的,导电波形弹簧140可被提供(S17)及定位或插入在棱脊138的第一表面138a和第三PCB80的导电区域(S17和S18)之间,从而将外壳130与第三PCB80的接地平面电连接。波形弹簧140可先于或在将电连接器120滑入外壳130的孔136时或在其它时间插入在第一表面138a和第三PCB80之间,使得第三PCB80的一个或多个导电区域将波形弹簧140电连接到第三PCB80的接地层。在该结构中,波形弹簧140可提供或促进外壳130和第三PCB80的导电接地层之间的电连接。一旦波形弹簧140和电连接器120已被插入外壳130的孔136中(S18),外壳130可被围绕机械连接器124的肩部126形成(弯曲)(S19)。这样的形成步骤可在棱脊138和第一端130a处的外壳130的形成部分之间将电连接器120保持在适当位置。
电缆线束
如图1、2、22和23最佳示出的,压力传感器组件10可包括电缆线束160。电缆线束160可包括具有第一端162a以及与第一端162a相对的第二端162b的电缆162,其中,电缆162可包括在电缆162的第一端162a和第二端162b之间延伸的一个或多个导线164。在一些情形中,电缆162还可包括电缆套管163,其可围绕导线164延伸达电缆162的长度的至少一部分(例如,四分之一、一半、大部分、超过大部分等等)。
电缆线束160可包括电缆盖166(例如,参见图2和19-23),其具有第一端166a和位于与第一端166a相对的端部的第二端166b并具有限定空腔172的壁168,其中,壁168可从第二端166b朝向但可能不是一直朝向第一端166a延伸(例如,参见图2、19、22和23)。电缆盖166的第二端166b可以以机械的或其它方式连接或固定到电连接器主体121的第二端121b或电缆接口127。例如,电缆盖166的第二端166b可与电连接器主体121的第二端121b或电缆接口127重叠并可通过经由热熔、热焊接、超声波焊接、粘合剂和/或采用其它适当连接的技术形成接头来固定到电连接器主体121的第二端121b或电缆接口127。可预期,电缆盖166可由任何材料制成;例如,根据需要,电缆盖166可为塑料或者金属或者类似的或不同的材料。
如图20和21最佳示出的,电缆盖166可包括位于空腔172内部并靠近或邻近于电缆接收开口170的一个或多个肋状物167,电缆接收开口170可从电缆盖166的第一端166a延伸到空腔172中。电缆162的第一端162a可延伸穿过电缆盖166中的电缆接收开口170,并且导线164的第一端可电连接到面对电连接器主体121的第二端121b的一个或多于一个的电端子122。
电缆162可通过在距电缆162的第一端162a一定距离处围绕电缆162对压接环174进行压褶或通过其它固定技术来固定在空腔172内。如图2中最佳示出的,压接环174可围绕延伸穿过电缆盖的电缆接收开口170的电缆套管163设置,从而将电缆套管163固定到导线164。压接环174可位于空腔172内的电缆162上并且其尺寸设置成不能穿过电缆接收开口170。可预期,压接环174可在电缆盖166的空腔172内部接合至少一个肋状物167,以辅助或帮助防止电缆162相对于电缆盖166旋转。
如图19和20最佳示出的,电缆线束160也可包括延伸到电缆盖166的空腔172中的罐封孔175,通过该罐封孔175,罐封材料176(例如非导电的环氧液体材料或其它能够用于填充空腔的非导电材料)可被塞入以充满或基本充满空腔172的开放空间。空腔172可在任何时候被填充;例如,可在电缆盖166的第二端166b已被固定、附接或连接到电连接器主体121的第二端121b之后填充空腔172。罐封材料176可用于任何目的;例如,罐封材料176可用于形成环境湿度密封和/或用于电缆盖166内的结构稳定性。
如所提及的,在示例性示例中,可通过将电缆162的第一端162a插入穿过电缆盖166中的电缆接收开口170来组装电缆线束160。进一步,压接环174可被固定在距电缆162的第一端162a一定距离处,使得压接环174可配合到空腔172内但不穿过电缆接收开口170。这可帮助防止电缆162的第一端162a被从电缆接收开口170中拉出。组装可包括将电缆162的第一端162a电连接到电连接器120的一个或多个电端子122,以及将电缆盖166的第二端166b固定到电连接器主体121的第二端121b。在将电缆盖166和电连接器主体121连接并且在端子122和电缆162的第一端162a之间形成电连接之后,可通过电缆盖166中的罐封孔175或通过电缆盖166中的其它开口用罐封材料176来充满或基本充满电缆盖166的空腔172。如所述的,大体上,罐封材料176可用于提供环境湿度密封和/或用于为盖166或结构增加结构稳定性。
如图2最佳示出的,电缆162的第一端162a可通过电连接器120的线束PCB178连接到一个或多个电端子122,其中,位于延伸穿过电缆接收开口170的电缆162的第一端162a处的一个或多个导线164可电连接到线束PCB178。线束PCB178可电连接到面对电连接器120的主体121的第二端121b或电缆接口127的电端子122中的一个或多个(例如,柔顺销106中的一个或多个)。面对主体121的第二端121b或电缆接口127的电端子122可包括柔顺销106。如图2中所示的,面对第二端121b或电缆接口127的柔顺销106可被构造成插入穿过线束PCB178中的对应导电孔以形成与线束PCB178的电连接。
传感器组件的组装
在一个示例性示例中,可提供一个或多个传感器外壳组件12以及两个或更多个传感器单元子组件20。在提供两个或更多个传感器单元子组件20的情况下,传感器单元20可以是基本类似的。例如,两个或更多个传感器单元子组件20中每一个的一个或多个压力信号输出端子30可被设置在各自传感器单元子组件20上的相同的相对位置处,使得对于每个传感器单元子组件20,一个或多个压力信号输出端子和传感器外壳组件12的电连接器120的选定电端子122之间的电接口连接可以是相同或基本类似的。类似地,第一和第二传感器单元子组件20的压力输入端口22可被设置在传感器单元子组件20上的相同的相对位置处,使得传感器单元子组件20的压力端口22和传感器外壳组件12的压力端口110之间的气动接口连接可以是相同或基本类似的。然而,两个或更多个传感器单元20中的每个传感器单元20的第一电路板60和/或第二电路板70上的电路可以以第一传感器单元20中的至少第一预定格式和第二传感器单元20中的可与第一格式不同的至少第二预定格式将压力感测元件52所提供的一个或多个压力信号格式化。进一步,格式化电路可通过置换或更换第一PCB60和第二PCB70中的任一个或两者或通过其它电路变换技术依据传感器单元20而变换。另外或替代地,每个传感器单元子组件20可包括相同或不同的感测元件52或相同和不同感测元件52的任意组合。例如,第一子组件20的第一感测元件52可更适于第一压力范围而第二子组件20的第二感测元件52可更适于第二压力范围,其中,第一压力范围可包括诸如1.0PSI-9.0PSI、15PSI-20PSI的范围,其可以是高于0.1PSI-0.9PSI、2.0PSI-8PSI的第二压力范围的范围。这些仅仅为示例。在一些情形中,压力范围可高得多,诸如100-500PSI、1000-5000PSI等等。而且,以及在示例性实施例中,感测元件52可选自绝对压力感测元件、表压力感测元件或其它压力感测元件。示例的感测元件可包括但不限于美国专利7,503,221、7,493,822、7,216,547、7,082,835、6,923,069、6,877,380以及美国专利申请公开2010/0180688、2010/0064818、2010/00184324、2007/0095144及2003/0167851中所描述的感测元件,其全部合并与此作为参考。
如上所述,以及在一些情形中,至少第一和第二传感器单元20中的每一个可向电连接器120的一个或多个选定的电端子122提供经过不同地格式化的压力输出信号。进一步,以及替代地或另外,传感器外壳组件12可包括类似于第一和第二传感器单元子组件20的第三传感器单元子组件20,然而,第三子组件20的电路可以以可能不同于第一和第二输出格式的第三输出格式将一个或多个压力输出信号格式化,并随后将第三输出格式的压力输出信号传递给电连接器120的(一个或多个)选定的电端子122。在这些示例性示例中,第一输出格式可以是比例输出格式而第二输出格式可以是电流格式,或者第一输出格式可以是比例输出格式而第二输出格式可以是数字格式,或者第一输出格式可以是电流输出格式而第二输出格式可以是数字格式,或者所述输出格式可以是格式的不同组合或不同的格式。
对于具有传感器外壳组件12的压力传感器组件10的组装可包括几个选择步骤,所述传感器外壳组件12包括压力端口110、电连接器120及外壳130。例如,组装可包括对于传感器外壳组件12选择多个压力端口110(例如,两个或更多个压力端口110)中的一个,其中,多个压力端口110中的每一个在内侧114处具有流体开口118,流体开口118可设置在穿越全部多个压力端口110的公共位置处。多个压力端口110中的不同压力端口110的外侧112可具有不同的构造,其包括但不限于:在外侧112的外部上刻螺纹或不刻螺纹,在外侧112处在限定流体路径116的侧壁182上刻螺纹或不刻螺纹,和/或压力端口110在外侧112处的各种形状和尺寸。
在一个示例中,可对于外壳组件12选择多个电连接器120中的一个,其中,多个电连接器120(两个或更多个电连接器120)中的每一个可包括:主体121的第二端121b,其具有与多个电连接器120中的至少一个其它第二端121b不同的机械形状、大小和/或构造(例如,尺寸、周长大小、周边轮廓等等);主体121的第一端121a,其具有与多个电连接器120有关的公共机械形状(例如,尺寸、周长大小、周边轮廓等等);传感器电端子86,其用于在与导电外壳130有关的公共位置处连接到第三PCB80的传感器单元20;以及两个或更多个电端子122,其在穿越全部多个电连接器120的公共位置处从主体121的第一端121a和第二端121b延伸出来。例如,多个电连接器120的第一端121a中的电端子122可被设置在与第一端121a的公共机械形状有关的公共位置处。
如上所讨论的,组装可进一步包括选择多个压力单元子组件20中的一个。在一些情形中,一旦选择了用于压力传感器组件10的零件或装置,或者至少在选择子组件20之后,在最后组装传感器组件10之前,子组件20可被调节、校准、配置或检测或者在其上执行其它初始处理。
一旦选择了零件并且如果需要已经在子组件20上执行了校准或检测,则可通过连接或组装选定的压力端口110、选定的电连接器120以及选定的压力传感器单元子组件20来组装压力传感器组件10,其中,所连接的传感器单元子组件20可向所连接的电连接器120的选定电端子122提供经过格式化的一个或多个压力输出信号。在连接选定的零件之后或之前,该零件可被滑入或定位在外壳130的孔136内以形成压力传感器组件10。进一步,一旦零件位于外壳130内,则导电外壳130可相对于选定的电连接器120和压力端口110固定。相对于电连接器120固定外壳130可包括:围绕电连接器120的肩部126形成(例如,压褶、弯曲等等)外壳130,将外壳130紧固到电连接器120和/或通过其它的固定技术固定。相对于压力端口110固定外壳130可包括:围绕压力端口110形成或焊接外壳130或将外壳130形成或焊接到压力端口110,和/或利用任何其它适当的连接技术将外壳130固定到压力端口110。
在一些情形中,在最后组装压力传感器10之后,例如在选定的压力端口110、选定的电连接器120、外壳和选定的压力传感器单元子组件20被组装在一起形成功能单元之后,不需要对传感器单元子组件20进行调节或校准。而且,以及在一些情形中,经组装的压力传感器组件10可不具有在最后组装压力传感器组件10之后用于调节和/或校准传感器单元子组件20的机构(例如,装置、销和其它机构)。
已经如此描述了本公开的几个示例性实施例,本领域技术人员将易于理解在本文所附权利要求的范围内可形成及使用其它的实施例。将会理解的是,本公开在许多方面仅仅是示例性的。在不超出本公开的范围的情况下,可在细节上尤其在零件的形状、大小及设置方面进行改变。当然,本公开的范围被限定在用于表达所附权利要求的语言文字中。

Claims (8)

1.一种压力传感器组件,包括:
压力端口,其用于接收输入压力;
电连接器,其包括机械连接器以及两个或更多个电端子;
外壳,其在所述压力端口和所述电连接器之间延伸;
传感器单元,其设置在由所述压力端口、所述电连接器及所述外壳限定的空间内,所述传感器单元感测由所述压力端口呈现的所述输入压力并在一个或多个压力信号输出端子上提供一个或多个压力输出信号;
所述传感器单元包括:
第一印刷电路板,所述第一印刷电路板具有固定到所述印刷电路板的压力传感器;
第二印刷电路板,所述第二印刷电路板定位于所述第一印刷电路板的竖直上方;
盖,所述盖定位于所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板之间,以在所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板之间保持机械间隔,所述盖包括在所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板之间传递一个或多个电信号的电端子;以及
第三印刷电路板,所述第三印刷电路板机械地固定到所述电连接器并与所述电连接器的电端子中的一个或多个电连通,所述第三印刷电路板还与所述传感器单元的压力信号输出端子中的一个或多个电连通;其中,金属层跨越所述第三印刷电路板的大部分。
2.根据权利要求1的压力传感器组件,其中,所述外壳和所述压力端口是导电的,所述外壳电连接到所述压力端口,并且其中,所述金属层电连接到所述外壳和所述压力端口,其中,所述金属层、所述压力端口和所述外壳提供围绕所述传感器单元的法拉第笼。
3.根据权利要求1的压力传感器组件,其中,所述盖的电端子中的一个或多个包括延伸到所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板两者中的对应孔内的一个或多个柔顺销。
4.根据权利要求1的压力传感器组件,其中,所述盖包括:
第一支撑特征部,其跨越所述第一印刷电路板的至少大部分延伸;
第二支撑特征部,其跨越所述第一印刷电路板的至少大部分延伸,其中,所述第二支撑特征部的至少一部分通过间隙与所述第一支撑特征部相间隔;并且
其中,所述压力传感器位于所述间隙中。
5.根据权利要求4的压力传感器组件,其中,所述盖包括用于允许空气在所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板之间流动的一个或多个开口。
6.根据权利要求1的压力传感器组件,进一步包括:
承载器,其形成从所述承载器的第一侧到所述承载器的第二侧的流体路径;
其中:
所述压力端口具有从所述压力端口的外侧延伸到所述压力端口的内侧的流体路径,并且所述承载器的第二侧经由粘合剂层固定到所述压力端口的内侧;
所述压力传感器与所述承载器的流体路径流体连通;并且
所述承载器包括肩部,并且所述承载器的肩部经由粘合剂层固定到所述第一印刷电路板。
7.根据权利要求6的压力传感器组件,其中,所述承载器包括对准特征部,并且所述第一印刷电路板包括对应的对准特征部,以使所述承载器与所述第一印刷电路板对准。
8.根据权利要求1的压力传感器组件,其中:
所述传感器单元包括对准特征部,并且所述外壳包括第一对应对准特征部,以使所述传感器单元与所述外壳对准;并且
所述电连接器包括对准特征部,并且所述外壳包括第二对应对准特征部,以使所述电连接器与所述外壳对准。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8534130B2 (en) * 2011-08-01 2013-09-17 Honeywell International Inc. Joint between a pressure sensor and a pressure port of a sensor assembly
US8656786B2 (en) 2011-08-01 2014-02-25 Honeywell International Inc. Interchangeable pressure sensor assembly and methods of assembly
US8671753B2 (en) * 2011-08-01 2014-03-18 Honeywell International Inc. Cable harness for a sensor
US20130098160A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Honeywell International Inc. Sensor with fail-safe media seal
US9038476B2 (en) * 2012-09-27 2015-05-26 Rosemount Inc. Pressure transmitter with fill tube
US9116057B2 (en) * 2013-02-27 2015-08-25 Honeywell International Inc. Integrated reference vacuum pressure sensor with atomic layer deposition coated input port
US9772248B2 (en) * 2014-03-17 2017-09-26 Kulite Semiconductor Products, Inc. High pressure flat plate transducer
JP6307691B2 (ja) * 2014-03-19 2018-04-11 株式会社オーディオテクニカ コネクタおよびコネクタの製造方法
CN105181216B (zh) * 2014-05-29 2020-10-16 森萨塔科技公司 应变计式压力传感器
KR102273713B1 (ko) 2014-11-05 2021-07-06 주식회사 만도 압력센서
JP6163148B2 (ja) * 2014-11-20 2017-07-12 長野計器株式会社 圧力センサ
EP4329439A3 (en) 2015-02-06 2024-06-05 Masimo Corporation Fold flex circuit for lnop
JP6808631B2 (ja) 2015-02-06 2021-01-06 マシモ・コーポレイション コネクタ及びセンサアセンブリの組合せ
EP3157311B1 (en) * 2015-10-15 2018-11-28 The Gillette Company LLC Method of assembling an electronic subassembly for a personal care product
US10215655B2 (en) * 2015-12-31 2019-02-26 Honeywell International Inc. Pressure sensor assembly
EP3752808A4 (en) * 2018-02-15 2021-02-24 Makersan Makina Otomotiv Sanayi Ticaret Anonim Sirketi PRESSURE DETECTION DEVICE
CN110857898B (zh) * 2018-08-22 2024-10-01 精量电子(深圳)有限公司 一种充油压力传感器
DE102019204860A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Elringklinger Ag Sensorvorrichtung, elektrochemische Einheit, Verfahren zur Abdichtung und/oder Fixierung eines Sensorelements und Durchführungseinrichtung
US11385119B2 (en) * 2019-11-14 2022-07-12 Sensata Technologies, Inc. Sensor apparatus having a crimped housing and a method of assembling the same
USD1009662S1 (en) * 2020-09-21 2024-01-02 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Measurement instrument
USD1007341S1 (en) * 2020-09-21 2023-12-12 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Measurement instrument
DE102022101816A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Danfoss A/S Ringförmige Halterung, Drucksensorbaugruppe, Drucksensoranordnung und Verfahren zur Montage
GB2621399A (en) * 2022-08-12 2024-02-14 Edwards Ltd Vacuum pressure gauge

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532708A (ja) * 1998-12-15 2002-10-02 ビトロン・ソシエタ・ペル・アチオニ 誘導型圧力変換器
CN2802486Y (zh) * 2005-06-17 2006-08-02 天水华天微电子有限公司 高温防腐蚀平模型微压变送器
CN101036041A (zh) * 2004-08-27 2007-09-12 阿舍克罗夫特-内野股份有限公司 压力测量的系统和方法
CN201247121Y (zh) * 2008-08-21 2009-05-27 西安维纳信息测控有限公司 低直流电压供电的压力变送器
CN101718605A (zh) * 2009-12-03 2010-06-02 李维平 测量大坝、河流湖泊底部土壤中水压力传感器及测量方法
CN101738280A (zh) * 2008-11-24 2010-06-16 河南理工大学 Mems压力传感器及其制作方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315877A (en) 1993-02-19 1994-05-31 Kavlico Corporation Low cost versatile pressure transducer
US5353200A (en) * 1993-02-24 1994-10-04 Rosemount Inc. Process transmitter with inner conductive cover for EMI shielding
US5329819A (en) 1993-05-06 1994-07-19 Kavlico Corporation Ultra-high pressure transducer
US5349865A (en) 1993-08-30 1994-09-27 Kavlico Corporation Wide-pressure-range, adaptable, simplified pressure transducer
DK0915326T3 (da) 1997-10-10 2002-03-25 Wika Alexander Wiegand Gmbh Fremgangsmåde til fremstilling af en trykmåletransducer samt trykmåletransducer
FR2820202B1 (fr) * 2001-01-31 2004-06-04 Snecma Moteurs Capteur de pression et moteur de fusee l'incorporant
US20030167851A1 (en) 2002-01-30 2003-09-11 Parker Gregory D. Absolute micromachined silicon pressure sensor with backside hermetic cover and method of making the same
JP3873792B2 (ja) * 2002-03-29 2007-01-24 株式会社デンソー 圧力センサ
US6877380B2 (en) 2002-10-01 2005-04-12 Honeywell International Inc. Diaphragm for bonded element sensor
US6899568B2 (en) * 2003-01-13 2005-05-31 Cinch Connectors, Inc. Electrical connector
US7082835B2 (en) 2003-06-18 2006-08-01 Honeywell International Inc. Pressure sensor apparatus and method
US7024937B2 (en) 2003-12-03 2006-04-11 Honeywell International Inc. Isolated pressure transducer
US6945118B2 (en) 2004-01-13 2005-09-20 Honeywell International Inc. Ceramic on metal pressure transducer
US7073375B2 (en) 2004-07-02 2006-07-11 Honeywell International Inc. Exhaust back pressure sensor using absolute micromachined pressure sense die
US7077008B2 (en) 2004-07-02 2006-07-18 Honeywell International Inc. Differential pressure measurement using backside sensing and a single ASIC
US7270010B2 (en) * 2004-08-27 2007-09-18 Ashcroft-Nagano, Inc. System and method for pressure measurement
US6923069B1 (en) 2004-10-18 2005-08-02 Honeywell International Inc. Top side reference cavity for absolute pressure sensor
US7086290B2 (en) 2004-12-09 2006-08-08 Honeywell International Inc. Pressure sensor with single deposit adhesive
US7216048B2 (en) 2004-12-30 2007-05-08 Honeywell International Inc. Calibrated pressure sensor
US7635077B2 (en) 2005-09-27 2009-12-22 Honeywell International Inc. Method of flip chip mounting pressure sensor dies to substrates and pressure sensors formed thereby
US7260994B2 (en) 2005-11-03 2007-08-28 Honeywell International Inc. Low cost high-pressure sensor
US7210346B1 (en) 2005-12-21 2007-05-01 Honeywell International Inc. Modular sensing apparatus
US7216547B1 (en) 2006-01-06 2007-05-15 Honeywell International Inc. Pressure sensor with silicon frit bonded cap
US7266999B2 (en) 2006-01-30 2007-09-11 Honeywell International Inc. Thick film technology based ultra high pressure sensor utilizing integral port and diaphragm construction
US7373830B2 (en) 2006-04-25 2008-05-20 Honeywell International Inc. Metal/thermo plastic port design for media isolated pressure transducers
US7377177B1 (en) 2007-04-13 2008-05-27 Honeywell International Inc. Pressure sensor method and apparatus
US7528717B2 (en) 2006-06-14 2009-05-05 Honeywell International Inc. Tamper detection mechanism for blind installation of circular sensors
US7493823B2 (en) 2006-06-16 2009-02-24 Honeywell International Inc. Pressure transducer with differential amplifier
US7331241B1 (en) * 2006-08-22 2008-02-19 Kulite Semiconductor Products, Inc. Low cost pressure sensor for measuring oxygen pressure
US7479032B2 (en) 2006-10-10 2009-01-20 Adc Gmbh Upgradeable telecommunications patch panel and method of upgrading same
US7503221B2 (en) 2006-11-08 2009-03-17 Honeywell International Inc. Dual span absolute pressure sense die
US7458274B2 (en) 2007-02-20 2008-12-02 Honeywell International Inc. Pressure sensor incorporating a compliant pin
US7493822B2 (en) 2007-07-05 2009-02-24 Honeywell International Inc. Small gauge pressure sensor using wafer bonding and electrochemical etch stopping
US7434474B1 (en) 2007-07-13 2008-10-14 Honeywell International Inc. Hermetic attachment method for pressure sensors
DE202008011684U1 (de) 2008-09-03 2008-12-24 Silicon Micro Sensors Gmbh Drucksensor
US8024978B2 (en) 2009-01-21 2011-09-27 Honeywell International Inc. Media isolated pressure transducer having boss comprising single metal diaphragm

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532708A (ja) * 1998-12-15 2002-10-02 ビトロン・ソシエタ・ペル・アチオニ 誘導型圧力変換器
CN101036041A (zh) * 2004-08-27 2007-09-12 阿舍克罗夫特-内野股份有限公司 压力测量的系统和方法
CN2802486Y (zh) * 2005-06-17 2006-08-02 天水华天微电子有限公司 高温防腐蚀平模型微压变送器
CN201247121Y (zh) * 2008-08-21 2009-05-27 西安维纳信息测控有限公司 低直流电压供电的压力变送器
CN101738280A (zh) * 2008-11-24 2010-06-16 河南理工大学 Mems压力传感器及其制作方法
CN101718605A (zh) * 2009-12-03 2010-06-02 李维平 测量大坝、河流湖泊底部土壤中水压力传感器及测量方法

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US8459125B2 (en) 2013-06-11
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