CN103471565A - 传感器及检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器及具有该传感器的检测电路，所述传感器包括基板，设置在该基板上的压力晶片和ADC转换芯片，其中所述压力晶片与所述ADC转换芯片电连接；所述ADC转换芯片与所述压力晶片对应连接的若干第一引脚相邻设置，且若干第一引脚的排列顺序与压力晶片的引脚的排列顺序一致；所述ADC转换芯片的各引脚呈U型线条分布在ADC转换芯片上，且若干第一引脚位于所述ADC转换芯片的同一侧，若干第一引脚与所述压力晶片的引脚相对设置。本发明降低了传感器的体积。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种传感器及检测电路。
背景技术
众所周知，现有检测电路中，通常通过主MCU读取传感器内的数据，然后将读取的数据进行转换及计算，以获得最终需要的数据，最后由主MCU根据最终计算的数据进行相关的处理。由于主MCU在读取数据后需要对读取的数据进行转换和运算，从而造成主MCU的资源浪费。为了提高主MCU的资源利用率，通常在传感器中设置ADC转换芯片，从而实现数据的转换。但是由于ADC转换芯片通常的引脚通常排列在ADC转换芯片的一侧，从而使得传感器的整体体积较大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种传感器，旨在降低传感器的体积。
为了实现上述目的，本发明提供一种传感器，所述传感器包括基板，设置在该基板上的压力晶片和ADC转换芯片，其中所述压力晶片与所述ADC转换芯片电连接；所述ADC转换芯片与所述压力晶片对应连接的若干第一引脚相邻设置，且若干第一引脚的排列顺序与压力晶片的引脚的排列顺序一致；所述ADC转换芯片的各引脚呈U型线条分布在ADC转换芯片上，且若干第一引脚位于所述ADC转换芯片的同一侧，若干第一引脚与所述压力晶片的引脚相对设置。
优选地，所述ADC转换芯片还用于检测当前的环境温度，对所述压力数据进行AD转换并储存转换后压力数据；所述ADC转换芯片根据转换后的压力数据与ADC转换芯片检测的温度值分析获得所述传感器当前所处的高度信息。
优选地，所述ADC转换芯片为24位ADC转换芯片。
优选地，所述传感器还包括顶盖，所述顶盖具有容置所述压力晶片和ADC转换芯片的容置空间，所述顶盖与基板粘合固定连接，且所述压力晶片和ADC转换芯片位于所述容置空间内。
优选地，所述顶盖设有用于连通所述容置空间和外界的通孔，所述通孔位于远离所述压力晶片的一侧。
优选地，所述顶盖与所述基板相对的边沿向外延伸有翻边，所述基板对应所述翻边的位置设有凹槽，所述翻边位于所述凹槽内，与所述基板粘合固定连接，且所述顶盖设有用于容置传感器的元器件的容置空间。
优选地，所述翻边与凹槽之间设有用于粘合固定所述顶盖和基板的胶层；所述胶层由银胶形成。
优选地，所述ADC转换芯片包括报警检测模块，当所述传感器检测的数据大于第一预设值，或所述传感器检测的数据小于第二预设值时，所述报警检测模块输出控制信号至与所述传感器相连的报警电路，以控制所述报警电路进行报警。
优选地，所述压力晶片的测量范围为0～1Bar。
本发明还提供一种检测电路，所述检测电路包括传感器，所述传感器包括基板，设置在该基板上的压力晶片和ADC转换芯片，其中所述压力晶片与所述ADC转换芯片电连接；所述ADC转换芯片与所述压力晶片对应连接的若干第一引脚相邻设置，且若干第一引脚的排列顺序与压力晶片的引脚的排列顺序一致；所述ADC转换芯片的各引脚呈U型线条分布在ADC转换芯片上，且若干第一引脚位于所述ADC转换芯片的同一侧，若干第一引脚与所述压力晶片的引脚相对设置。
本发明通过将ADC转换芯片的引脚设置成U型，从而有效减小了ADC转换芯片的体积，进而减小了传感器的体积，因此可提高传感器适用的范围。
附图说明
图1为本发明传感器第一实施例的结构示意图；
图2为本发明传感器第二实施例的结构示意图；
图3为图2中沿A-A的剖面结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种传感器。
参照图1至图3，图1为本发明传感器第一实施例的结构示意图，图2为本发明传感器第二实施例的结构示意图，图3为图2中沿A-A的剖面结构示意图。本实施例提供的传感器包括基板10，设置在该基板10上的压力晶片20和ADC转换芯片30，其中所述压力晶片20与所述ADC转换芯片30电连接；所述ADC转换芯片30与所述压力晶片20对应连接的若干第一引脚相邻设置，且若干第一引脚的排列顺序与压力晶片20的引脚的排列顺序一致；所述ADC转换芯片30的各引脚呈U型线条分布在ADC转换芯片30上，且若干第一引脚位于所述ADC转换芯片30的同一侧，若干第一引脚与所述压力晶片20的引脚相对设置。
本实施例中，上述若干第一引脚的排列顺序与压力晶片20的引脚的排列顺序一致。例如压力晶片20的左侧沿顺时针方向依次设有1、2、3、4四个引脚，ADC转换芯片30上设有压力晶片20的1号引脚连接的5号引脚，与压力晶片20的2号引脚连接的6号引脚，与压力晶片20的3号引脚连接的7号引脚，与压力晶片20的4号引脚连接的8号引脚。其中5至8号引脚应当沿逆时针方向依次排布在传感器上。从而在进行布线连接时，相邻的两连接线不存在相交，因此可简化电路的布线，方便电路的设计。
本实施例中，上述ADC转换芯片30可以为四方体设置，上述若干第一引脚设置在ADC转换芯片30的第一侧，ADC转换芯片30的其余引脚分别设置在其第一相邻的两侧，各引脚位于同一水平面上，且各引脚的连线呈U型设置。由于将ADC转换芯片30的各个引脚的排布设置为U型，从而可减小ADC转换芯片30的体积，进而减小传感器的体积。由于将传感器小型化设计，因此可有利于提高传感器的应用，例如可将其设置在手机等手持设备当中。为了降低电路走线的长度可将上述ADC转换芯片30的第一侧正对上述压力晶片20设有引脚的一侧设置。
本发明通过将ADC转换芯片30的引脚设置成U型，从而有效减小了ADC转换芯片30的体积，进而减小了传感器的体积，因此可提高传感器适用的范围。
应当说明的是，上述ADC转换芯片的位数可根据实际需要进行设置，本实施例中，为了提高数据的精度，上述ADC转换芯片30优选为24位ADC转换芯片。
基于上述实施例，本实施例中，上述ADC转换芯片30还用于检测当前的环境温度，对所述压力晶片20检测的压力数据进行AD转换并储存转换后压力数据；所述ADC转换芯片30根据转换后的压力数据与ADC转换芯片30检测的温度值分析获得所述传感器当前所处的高度信息。
本实施例中，上述ADC转换芯片30内部可集成由根据气压和温度信息计算高度的算法，以及压力补偿算法。工作时，由ADC转换芯片30读取压力晶片内检测到的压力数据，并进行模数转换后，然后再根据压力补偿算法计算获得当前的实际压力值；最后根据压力值和ADC转换芯片30检测的温度值计算当前的高度信息。本实施例提供传感器，由于外部电路的MCU在读取传感器内的数据时，为最终数值，无需MCU进行计算，从而进一步地节省了MCU的资源，进而提高了MCU资源的利用率，提高了MCU的数据处理速度，降低了开发难度。
进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述传感器还包括顶盖40，所述顶盖40具有容置所述压力晶片20和ADC转换芯片30的容置空间，所述顶盖40与基板10粘合固定连接，且所述压力晶片20和ADC转换芯片30位于所述容置空间内。
本实施例中，通过顶盖40和基板10粘合固定，并使得压力晶片20和ADC转换芯片30位于顶盖40的容置空间内，因此可有效避免压力晶片20和ADC转换芯片30与外界接触，从而保护压力晶片20和ADC转换芯片30，有效延长传感器的使用寿命。
具体地，上述顶盖40设有用于连通所述容置空间和外界的通孔41，所述通孔41位于远离所述压力晶片20的一侧。
本实施例中，上述通孔41贯穿上述顶盖40，从而将顶盖40的容置空间与外界大气连通。为了减小外部光线对压力晶片20的影响，可将通孔41设置远离压力晶片20。
进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述顶盖40与所述基板10相对的边沿向外延伸有翻边42，所述基板10对应所述翻边42的位置设有凹槽11，所述翻边42位于所述凹槽11内，与所述基板10粘合固定连接。
上述顶盖40的结构可根据实际需要进行设置在此不作进一步地限定，例如上述顶盖40可以为呈一面开口设置的长方体盒状，即顶盖40包括一顶面，由该顶面的四周向基板10延伸的侧壁，该顶面与侧壁围合形成上述容置空间。上述翻边42由该侧壁向顶盖外侧延伸形成的。
在制作传感器时，首先将各元器件（压力晶片20和ADC转换芯片30等）粘接在基板10的对应位置，然后在凹槽11内划胶，再将顶盖40放置在基板10的凹槽11上，且翻边42位于凹槽11内，之后固化，使得翻边42与凹槽11之间形成一用于粘合固定顶盖40和基板10的胶层50。
应当说明的是，上述翻边42的结构可根据实际需要进行设置，例如可以为一平面结构，且垂直上述侧壁；还可呈向基板10凹陷的曲面设置，本实施例中翻边42可设置在顶盖40的一侧或多侧。本实施例中，为了提高顶盖40固定的稳定性，优选地，可在顶盖40的各侧均设置翻边42，且各翻边42相互连接，呈环形设置。此时上述凹槽11则也对应呈环形设置。
应当说明的是，上述胶层50可由任意可粘合基板20和顶盖40的胶体，本实施例中，上述胶层50优选为由银胶形成。由于采用银胶，因此可起到屏蔽作用。
进一步地，基于上述实施例，本实施例中上述ADC转换芯片30包括报警检测模块（图中未示出），当所述传感器检测的数据大于第一预设值，或所述传感器检测的数据小于第二预设值时，所述报警检测模块输出控制信号至与所述传感器相连的报警电路（图中未示出），以控制所述报警电路进行报警。
本实施例中传感器检测的数据包括温度、气压和高度等数据。上述预设值，与相应的数据对应，可以为多个。例如上述第一预设值包括温度、气压和高度等上限预设值，第二预设值包括温度、气压和高度等下限预设值。当报警检测模块检测到感器所检测的温度、气压和高度中任一个数据大于相应的第一预设值，或小于第二预设值时，则输出控制信号至相应的报警电路，从而实现报警功能。本实施例通过传感器直接输出报警控制信号，因此可提高报警控制信号处理的速度。
应当说明的是，上述传感器测量的范围可根据实际情况选择相应压力检测范围的压力晶片，本实施例中，优选采用测量范围为0～1Bar的压力晶片。
本发明还提供一种检测电路，该检测电路包括传感器，该传感器的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的检测电路采用了上述传感器的技术方案，因此该检测电路具有上述传感器所有的有益效果。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种传感器，其特征在于，包括基板，设置在该基板上的压力晶片和ADC转换芯片，其中所述压力晶片与所述ADC转换芯片电连接；所述ADC转换芯片与所述压力晶片对应连接的若干第一引脚相邻设置，且若干第一引脚的排列顺序与压力晶片的引脚的排列顺序一致；所述ADC转换芯片的各引脚呈U型线条分布在ADC转换芯片上，且若干第一引脚位于所述ADC转换芯片的同一侧，若干第一引脚与所述压力晶片的引脚相对设置。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述ADC转换芯片还用于检测当前的环境温度，对所述压力晶片检测压力数据进行AD转换并储存转换后压力数据；所述ADC转换芯片根据转换后的压力数据与ADC转换芯片检测的温度值分析获得所述传感器当前所处的高度信息。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述ADC转换芯片为24位ADC转换芯片。
4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括顶盖，所述顶盖具有容置所述压力晶片和ADC转换芯片的容置空间，所述顶盖与基板粘合固定连接，且所述压力晶片和ADC转换芯片位于所述容置空间内。
5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述顶盖设有用于连通所述容置空间和外界的通孔，所述通孔位于远离所述压力晶片的一侧。
6.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述顶盖与所述基板相对的边沿向外延伸有翻边，所述基板对应所述翻边的位置设有凹槽，所述翻边位于所述凹槽内，与所述基板粘合固定连接。
7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述翻边与凹槽之间设有用于粘合固定所述顶盖和基板的胶层；所述胶层由银胶形成。
8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述ADC转换芯片包括报警检测模块，当所述传感器检测的数据大于第一预设值，或所述传感器检测的数据小于第二预设值时，所述报警检测模块输出控制信号至与所述传感器相连的报警电路，以控制所述报警电路进行报警。
9.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压力晶片的测量范围为0～1Bar。
10.一种检测电路，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述传感器。
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| 廖跃华等: "《传感器与检测技术》", 31 August 2009, article "传感器与检测电路", pages: 139-140 * |
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